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      吳堡區(qū)塊油井出砂機(jī)理及治理對策

      2020-04-22 09:15:10胡榮長慶油田分公司第一采油廠吳堡采油作業(yè)區(qū)陜西延安717500
      化工管理 2020年9期
      關(guān)鍵詞:吳堡砂井沖砂

      胡榮(長慶油田分公司第一采油廠吳堡采油作業(yè)區(qū),陜西 延安717500)

      1 油井出砂機(jī)理

      油層出砂的主要原因可以總結(jié)為兩個(gè)方面,即地層條件和開采狀況,內(nèi)因是地質(zhì)條件,外因是開采狀況。

      1.1 內(nèi)因—砂巖油層的地質(zhì)條件

      (1)應(yīng)力狀況

      油層鉆開前處于應(yīng)力平衡狀態(tài),鉆開后,平衡狀態(tài)受到破壞,井壁附近巖石應(yīng)力集中,故井壁附近巖石易發(fā)生剪切破壞。

      (2)巖石膠結(jié)情況

      砂巖的膠結(jié)物有泥質(zhì)、碳酸鹽、硅質(zhì)等膠結(jié)物。其中泥質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)度最小。膠結(jié)物的多少也是影響膠結(jié)強(qiáng)度的重要因素。膠結(jié)物少、膠結(jié)強(qiáng)度低是油井出砂的主要內(nèi)因。

      1.2 外因—開采因素

      (1)地層壓力的下降超過了極限,就會(huì)使巖石的本身發(fā)生形狀改變,破壞了其本身的結(jié)構(gòu),引出出砂的問題。一般這種壓降主要會(huì)發(fā)生在近井地帶,這便是引起近井地帶出砂的主要原因。

      (2)流體在流向井底時(shí),對巖石顆粒產(chǎn)生拖拽力,稠油粘度大,較容易出砂。

      (3)油井工作制度的改變方式。在同樣的壓差下,地層是否容易出砂還取決于建立壓差的方式(急劇或者緩慢)。

      (4)油井產(chǎn)水后膠結(jié)物的溶解。熱采井易出砂、一般油井含水高時(shí)出砂就是此原因。

      (5)注水井停注的影響。由于注水井井下管柱、工具損壞、地面設(shè)備故障等原因造成注水井停注引起井底壓力降低,注入水回流,引起出砂。是注水井出砂的主要原因。

      2 防砂工藝技術(shù)

      油、氣井防砂方法很多,根據(jù)防砂原理,大致可以分為砂拱防砂、化學(xué)防砂、熱力焦化防砂、機(jī)械防砂、復(fù)合防砂及其它防砂方法(如圖1),基本保證了出砂油井的正常生產(chǎn)。

      (油、氣井防砂方法-圖1)

      2.1 砂拱防砂工藝技術(shù)

      (1)降低流速砂拱防砂:機(jī)理如同拱橋承載一樣,許多砂粒在炮眼口處形成砂拱,具有一定的承載能力,阻擋地層砂隨液流產(chǎn)出。

      (2)管外膨脹封隔器防砂:其內(nèi)管是套管,外壁為橡膠筒,外壁與內(nèi)筒之間可以注入水泥,使橡膠筒向外擴(kuò)張壓實(shí)裸眼井壁,停泵后膠皮同內(nèi)部的單流閥關(guān)閉,使膠皮筒內(nèi)腔仍保持高壓。適于:產(chǎn)量較低的常規(guī)油井(如圖2)。

      (砂拱防砂-圖2)

      2.2 化學(xué)防砂工藝技術(shù)

      向地層注入一定的固砂劑,就地膠結(jié)地層砂;或向射孔孔眼外擠注入砂漿,待砂漿凝固后形成人工井壁。

      (1)化學(xué)防砂施工工序干灰(涂防、固結(jié)砂、地填):壓(洗)井→起原井→探?jīng)_撈→探?jīng)_砂→通井→套管試壓→下防砂管柱→干灰(涂防、固結(jié)砂、地填)→候凝→探鉆塞→通井。

      (2)選井條件:a.油層均質(zhì)性好、油層厚度小(3m 左右)的油層;b.細(xì)粉砂到中等地層砂,地層垂向滲透性好;c.套管射孔完井的垂直小井眼井(側(cè)鉆井)、高壓井防砂;d.高含水期不宜適用。

      3 吳堡區(qū)塊出砂情況

      該區(qū)塊共發(fā)現(xiàn)出砂井28口,其中新井17口,平均砂高56m,砂埋油層7口;發(fā)現(xiàn)老井出砂井11口,平均砂高88m,砂埋油層10口。具體情況分析如下:

      表1:2012年出砂油井情況統(tǒng)計(jì)表

      3.1 砂樣

      從沖砂洗井砂樣看均為壓裂砂。

      3.2 出砂井分布

      出砂油井主要分布在長4+5層和長8層。

      3.3 出砂情況分析

      (1)2012年新投產(chǎn)油井

      從2012 年新井出砂情況來看,出砂井主要集中在長8 油層,長8層埋深較深,平均井深2197m,因長8層巖性致密、物性較差,在初期改造時(shí),加砂量相對較大,導(dǎo)致試油排液時(shí)易造成壓裂砂返吐。

      從出砂周期來看,生產(chǎn)時(shí)間在一個(gè)月以內(nèi)的有6口井,平均砂高60m,占出砂井的35.3%,平均日產(chǎn)液3.59m3,其中砂埋2口井。場核實(shí)油井出砂多為壓裂砂,出砂周期短的井都為投產(chǎn)后即砂卡,主要因?yàn)樵谟途囉徒Y(jié)束時(shí)沖砂洗井不徹底,投產(chǎn)時(shí)未洗井直接下泵導(dǎo)致,嚴(yán)重影響了油井正常生產(chǎn)。

      長8層油井出砂情況統(tǒng)計(jì)表

      (2)2012年以前油井

      2012年以前投產(chǎn)的老井在檢泵時(shí),針對試油產(chǎn)量高實(shí)際投產(chǎn)后產(chǎn)量較低的油井進(jìn)行了探砂面,共發(fā)現(xiàn)10口井射孔段被砂埋,進(jìn)行沖砂洗井后正常生產(chǎn),平均產(chǎn)量上升1.3m3/d。

      3.4 出砂井治理

      對于出砂嚴(yán)重,砂卡的油井,盡量降低生產(chǎn)壓差,調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),在修井時(shí)進(jìn)行沖砂洗井,以減少砂埋產(chǎn)層的情況發(fā)生。

      近年隨壓裂規(guī)模的擴(kuò)大,壓裂后出砂井?dāng)?shù)逐漸增加,吳堡油井出砂基本上是因?yàn)閴毫焉暗姆低拢奥裆淇锥蔚木^多,因此在壓裂完后的沖砂洗井一定要徹底,在投產(chǎn)下泵時(shí)也要進(jìn)行沖砂洗井作業(yè)。

      針對已經(jīng)出砂井可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況開展:預(yù)涂層礫石防砂、水泥砂漿人工井壁、采用固結(jié)砂防砂工藝、HY 液體防砂工藝、繞絲篩管礫石充填防砂、濾砂管防砂等一些列防砂固砂方法進(jìn)行預(yù)防治理。

      4 認(rèn)識及建議

      結(jié)合吳堡區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)出砂井情況,優(yōu)化配套并完善防砂工藝。對出砂嚴(yán)重的井,應(yīng)實(shí)施沖砂洗井后開展相應(yīng)固砂措施,同時(shí)可下入繞絲篩管礫石充填防砂、濾砂管防砂等工具。確保油井正常平穩(wěn)生產(chǎn)。

      下步新井試油投產(chǎn)方面要求:

      1.加強(qiáng)新井試油過程中的洗井作業(yè)質(zhì)量,并對洗井過程進(jìn)行監(jiān)督;

      2.作業(yè)區(qū)投產(chǎn)下泵時(shí)對長8層油井與出砂嚴(yán)重的區(qū)域油井必須進(jìn)行探砂面作業(yè),以便使新投油井能正常生產(chǎn)。

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