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      出砂油藏深部防砂技術推廣應用

      2020-06-01 11:16:46衣云寧
      科學大眾 2020年3期

      衣云寧

      摘? ?要:三區(qū)杜家臺受本身儲層發(fā)育特點的影響,地層出砂嚴重,造成油水井套壞停產、停注重,注采井網不完善。在曙3805塊實施深部防砂技術取得較好試驗效果,將其應用于三區(qū)杜家臺,有效緩解了油水井出砂問題,延長了檢泵周期,保障三區(qū)杜家臺整體井網調整效果。

      關鍵詞:出砂油藏;注采;深部防砂

      1? ? 區(qū)塊情況簡介

      三區(qū)杜家臺位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡中段,目的層為下第三系沙河街組四段杜家臺油層,含油面積19 km2,地質儲量2 244萬t,預計采收率33.8%。屬扇三角洲前緣亞相沉積,以水下分流河道為主。巖性以中、細砂巖為主,油層滲透率1.071 μm2,孔隙度27.0%,泥質含量為13.8%,為構造—巖性油藏。

      2? ? 開發(fā)歷程及開發(fā)矛盾

      從1975年投入開發(fā),經歷了4個開發(fā)階段。

      基礎井網(1975—1978年),井距500 m,階段末采油速度0.98%,綜合含水20.9%。

      一次加密(1979—1986年),井距350~400 m,階段末采油速度0.52%,采出程度7.9%,綜合含水55.1%。

      二次加密(1987—2006年),井距200~250 m,年產油最高達到25.2萬t,階段末7.4萬t,采油速度0.33%,綜合含水達到83.5%,采出程度22.3%。

      井網調整實施階段(2007年至今):重建注采井網,2014年年產油達到13.9萬t,采油速度上升到0.62%。

      借助加密調整和各種防砂技術研究應用,油藏取得了較好開發(fā)效果,但受出砂因素影響,導致以下開發(fā)問題仍然存在。

      (1)油水井出砂依然嚴重。油水井均有出砂歷史,2013年井網調整前,油水井單井出砂量≥2.0方的井數占總井數的55.8%。

      (2)油水井受出砂套壞影響,導致停產、停注。整體井網調整前油水井共360口,因出砂套壞影響而停產、停注208口,開發(fā)井網極不完善。

      3? ? 出砂原因研究

      通過研究分析,總結出以下出砂原因:一是油層埋深950~1 700 m,埋深淺導致地層壓實作用小、膠結疏松,而且膠結物以泥質膠結物為主,膠結程度較差,巖性松散易碎。受斷塊多影響,應力場不均衡,局部應力過大破壞原來的巖石結構,易導致油水井出砂。二是在開發(fā)過程中油層壓力水平不斷下降,砂體承載負荷不斷增大,導致地層應力超過出砂巖地層強度,致使砂巖顆粒剝離而出砂。三是該油藏為中—強水敏,注水開發(fā)過程中,泥巖會吸水膨脹,改變套管應力方向,對其進行擠壓,造成套管變形、套壞。

      4? ? 防砂技術升級

      針對油藏出砂嚴重的問題,在研究出砂原因的基礎上,對2013年后實施的井網調整,新井實施了鉆完井、射孔工藝、深部防砂技術等6項系列防砂技術升級,本文主要對深部防砂技術升級進行效果評價總結。

      深部防砂技術是首先對目的層進行壓裂改造,利用攜砂液向目的層充填壓裂砂,在一定地層溫度下,配合固化劑使壓裂砂膠結固化,從而在井筒周邊區(qū)域形成阻砂屏障,因其具有一定的滲透率,所以擋砂不阻油。而且深部防砂會對原油層重新進行改造,能夠改變油層中流體流動方式,井筒附近的流體從徑向流動變成了線性流動,可以進一步降低流動阻力。形成的阻砂屏障具有一定滲透率,該過濾帶可以增大地層流體過濾面積,間接減緩過濾堵塞時間,從而能夠提高防砂效果。

      通過對深部防砂技術參數進行升級,提高防砂措施成功率。一方面是通過實驗室試驗研究確定合理的壓裂砂、壓裂液參數。根據油水井出砂砂樣,壓裂砂選用適合粒徑的樹脂砂,并模擬地下目的層溫度,確定最終膠結時間為48 h,膠結制成的砂柱強度、滲透率等指標均能滿足地下阻砂要求。選用的壓裂液要求具有良好的流變性能,通過加入復合型防膨劑,有效抑制黏土礦物膨脹,返排徹底后不影響油層滲透率。另一方面是對現場壓裂施工工藝進行升級,通過升級壓裂車阻,使填砂過程中瞬時填砂量增大一倍,壓裂攜砂液代替原來的清水,填砂比增加一倍,避免壓裂砂沉降至井底造成防砂失敗。

      5? ? 防砂效果

      按照系列防砂試驗方案要求,對全部出砂調整井實施深部防砂,有效緩解了油井出砂停產問題。2013—2018年階段實施深部防砂措施69口井117井次。

      (1)油水井開井率提高。油井開井率由56%上升到65%,水井開井率由70%上升到76%。

      (2)檢泵周期延長。措施前69口井平均沖檢周期49天,深部防砂后平均沖檢周期120天,和措施前相比延長71天,延長了油井沖檢周期,提高油井的生產時率,也節(jié)省了大量的沖檢作業(yè)費。

      (3)油井增油效果明顯。已實施的69口井117井次,合計階段累計增油35 685 t,平均單井增油305 t。

      (4)保障區(qū)塊產量穩(wěn)步上升。區(qū)塊日產由井網調整前的185 t上升到363 t,區(qū)塊采油速度由井網調整前0.32%上升到0.62%,目前日產油213 t,采油速度0.41%。

      單井措施實例如下。

      曙3-09-509井:該井于2013年8月投產后,當年因出砂檢泵2井次,2014年1月因砂卡造成大修,大修復產后實施深部防砂,連續(xù)正常生產225天,平均日產油7.3 t,階段增油1 642 t。

      曙3-03-K2井:該井于2013年1月投產,投產46天砂卡關,正常日產油3.3 t。2013年4月實施深部防砂,復產后初期日產油8.7 t,連續(xù)正常生產289天,平均日產油5.5 t,階段產油1 847 t。

      6? ? 結語

      (1)實施深部防砂技術后,油井增油效果明顯,大大延長沖檢周期,為其他注水出砂油藏提供防砂治砂經驗。

      (2)通過施工工藝升級,實現對低滲層改造,對油井增產具有一定作用。

      (3)深部防砂技術采用的樹脂砂、攜砂液均滿足現場的需要。

      [參考文獻]

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