摘 要：近年来加强油藏适应性及热采工艺技术配套，形成筛管砾石充填为主导工艺的防砂模式。但近1/4井防砂后产量下降快，防砂周期短，现场解剖发现防砂管堵塞及出砂现象均存在，导致这种情况的原因是砾石设计不合理。合理的砾石设计，应保证有好的防砂效果，必须使砾石层本身有高的渗流能力，以保证油井有高的产量。影响砾石层渗流能力的因素包括砾石尺寸、砾石粒度均匀、圆度、球度以及地层中进入砾石层中的砂粒和粘土。通过研究砾石直径、砾石层厚度、粘土含量对砾石层渗流能力的影响，筛选出具有好的防砂效果和高的渗流能力的防砂砾石显得尤为必要。合理确定挡砂精度或选择防砂方式，对疏松砂岩油藏快速、高效的开发有广泛借鉴作用。
关键词：油田开发；疏松砂岩；挡砂精度；防砂方式；参数匹配
油田位于构造是一比较完整背斜，稠油区位于背斜构造侧翼。由于油层胶结疏松，开采过程中油井出砂严重，防砂是热采井生产需解决的最突出的矛盾之一。疏松砂岩油层出砂程度加剧、治砂难度大，通过开展油水井后期长效防砂技术优化研究及应用。主体工艺优选、油层保护、技术参数匹配和施工过程的实时监测等措施，实现了防砂有效期的延长和出砂井产能的稳定。疏松砂岩油藏分布较广，在开采中占有重要地位，采用筛管完井防砂，往往由于泥质含量高而导致产能下降严重，一般认为，粘土含量小于5%时防砂筛管都不容易堵塞，高于10%时，致密过滤结构的筛管不适合使用。
1 目前所用的充填材料
有复合陶粒砂、固结剂、包覆石英砂等，各类充填材料的渗透率及各出砂油田的地层渗透率见表1：
曲线可以看出，当 Kg/Kf ＜100时PR随着 Kg/Kf 的增大而明显上升，当图1砾石与地层渗透率比值对产能比的影响＞100后 PR 上升趋势变得缓慢，因此一般取Kg/Kf ＞100便可满足防砂后产能保持的需要。
1.2 工艺优选
严重出砂油田的地层渗透率在1μｍ2左右，由以上图、表中数据对比可以看出，石英砂与地层的渗透率比值大于100最有利于防后产量的保持，因此充填材料优选石英砂砾石，同时为了炮眼充填的稳定和防止充填砂的回流，最终优选机械筛管（割缝管） ＋砾石充填工艺为油田防砂的主体技术。
2砾石注入充填方式的优化和技术参数匹配
2.1 砾石阶梯式注入充填方式
研究表明：在径向流状态原油呈放射状自远处渗流到井底的过程中，越靠近井壁，压力梯度越大，原油流动阻力大部分消耗在近井地带，从而使近井地带压降变化较大，井壁周围的压力变化曲线呈一个陡峭的漏斗状。
为了最大程度的保持地层渗透性、保持防后产量，应在有效防、挡地层砂的基础上，提高井底流压降低生产压差。运用室内渗流实验，针对不同的地层砂粒径，尤其是针对含有细砂（＜0.08ｍｍ ）的油层，正确合理应用 D＝（5－6）D防砂理论，提出多级砾石阶梯式注入充填的思路，有效地防、挡地层砂，最大程度的保持地层渗透性、保证防后产量。
2.2 充填砾石、地层砂、割缝管技术参数的匹配
地层内的砾石充填，往往由于地层砂和砾石充填带的相混，降低地层渗透率，影响防后的产量，表3为地层砂－砾石混合后的渗透率变化。由表中可知，随着进入砾石中地层砂的比例增长渗透率逐渐下降，当比例达50%时，地层渗透率仅为原始的 24% 。为提高砾石充填带质量，有效提高防、挡能力，我们对防砂工具、材料的几何参数进行优化，形成了
石英砂、割缝管和地层砂三者之间的参数匹配。充填砾石（石英砂）粒度的确定依据架桥理论，即： D 砾石＝（4－6）×D 地中式中： D 砾石 —充填砾石（石英砂）粒度中值ｍｍ ，D 地中 —地层砂粒度中值 ｍｍ 。机械筛管（割缝管）缝隙的确定依据为有效挡住充填的砾石Ｔ≤2 ／3×D 砾石 （ｍｉｎ）,式中： Ｔ —割缝管缝宽ｍｍ ，D 砾石 （ ｍｉｎ ）—石英砂最小粒径 ｍｍ。为了实现阶梯式充填砾石的有效隔档和渗透能力的保持，结合商用实际确定出三种充填砾石粒径组合为：0.3～0．5ｍｍ 、 0．5～0.8ｍｍ 、0.8～12ｍｍ 。
3现场应用情况
截至目前，长效防砂工艺共采用割缝管砾石充填技术防砂有效率为 86.9% 。防砂效果统计，防后产量超过防前80%，占87.5% ；其中见到增油效果占68．5% 。防砂有效期平均有效期达450天以上，较以前200天延长一倍以上，平均单井恢复产量达到1200ｔ 。
4认识与建议
通过充填材料、充填方式，以及对油层保护、技术参数优化、施工工艺完善等配套工作是保证防砂长效性、提高措施水平和开发效益的基础。充填砾石的粒径组合与筛管缝隙匹配以及施工满足了保护油层、提高充填质量实现防后产量稳定的需要。
参考文献
[1]刘凤霞，宋友贵，等循环充填防砂技术．石油钻采工艺，2017：67～69.
论文作者:封 旭
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/9/4
标签：砾石论文; 地层论文; 油层论文; 产量论文; 疏松论文; 砂岩论文; 石英砂论文; 《工程管理前沿》2019年第13期论文;