油井防砂工艺技术探讨论文_魏永忠

油井防砂工艺技术探讨论文_魏永忠

中国石化胜利石油工程有限公司井下作业公司 山东省东营市 257077

摘要:油井出砂是多方面的原因引起的,是油(气)藏开发过程中长期面临的难题之一,它导致了原油开采难度增大,破坏了生产设备,严重影响着采油系统的正常生产。因此在油田开发过程中,我们需要注重运用有效的防砂工艺,在防砂工艺方面要加强分析研究和借鉴,不断在技术上进行革新,让油井出砂的情况得到有效防治,避免由于出砂造成各方面的影响,提高油井生产的各方面效益。

关键词:油井防砂;挤压充填防砂;压裂充填防砂

引言:防砂工艺就是能够有效的阻止地层砂随地层流体进入井筒,同时维持油井正常生产而采取的一系列工艺措施。油井防砂治理是中高渗透储层油藏开发过程中需要不断探索、研究、改进和提高的一个课题。

一、油井出砂的原因及危害

油层出砂是由于油井自然的地质条件,或者由于人工开发措施不当引起的,地层岩石的胶结强度低,极易引起油井出砂。油井高含水,降低油层的固结强度,引起油井出砂。固井质量不好,或者完井措施不当,都会引起油井出砂,如裸眼完井方式的应用,极易导致油井出砂。油井的油气水层之间发生窜通干扰的现象,很容易导致油井出砂。当油井的采油工作制度不合理,生产压差过大,也能够将大量的砂石颗粒带入到井筒中,影响到油井的正常生产。酸化技术措施应用的不合理,导致油层酸液的浓度过高,引起油层岩石结构的破坏,导致油井出砂。油井出砂后,会产生卡泵的现象,增加修井检泵和冲砂作业的工作量。因此增加了油田生产的成本,降低抽油设备安全运行的效率,缩短了油井的免修期。出砂严重的井筒会导致套管的损坏,引起井筒的故障,增加修井作业的频次,影响到油田生产的顺利进行。油井的出砂量随着采油强度的增加而增多,原油黏度越高,出砂也越严重。稠油井的出砂比常规井的出砂严重很多。

油井出砂的颗粒直径逐渐增大,油井生产时间越长,出砂的情况越严重,必须采取必要的防砂工艺措施,防止油井出砂。一旦发现油井出砂影响到油井的正常生产时,需要采取水力冲砂的方式,解除出砂的影响,恢复油井的正常生产状态。油井出砂后,会导致油井产量的下降或者停产,加剧地面设备及井下工具设备的磨损,降低机械设备的安全运行的效率。套管严重损坏,长时间的磨损,会导致油井报废。因此,必须重视油井的防砂技术的选择和使用,有效地防止油井出砂,才能达到油田生产的技术要求。

二、油井防砂技术分析

1、机械防砂技术。借助井下的一些防砂设备实现防砂,这种方法对地层有着极强的适应性,无论是任何类型的油井,都是可以用这种方式来进行防砂。在油井出砂量不高时,生产管柱或井筒内封隔管柱采用简单的防砂装置(如防砂泵、绕丝筛管、割缝筛管、各种预制滤砂器、旋流沉砂器等),防止砂粒进入生产管柱及地面,从而起到短期防砂作用的方法称为井筒防砂。砾石充填防砂就是将绕丝筛管(或其他滤砂管)下入出砂井内,用筛选的砾石充填于筛管和井壁之间的环空及近井周围地层,阻挡地层砂运移,而滤砂管又起着支撑砾石层,阻挡砾石进入井筒的作用,形成两级滤砂体系的防砂方法。

2、化学防砂技术。借助高能树脂液来实现化学防砂,或者是微生物固砂技术,可以将化学药剂引入到开采的层位,然后将疏松的地层胶结起来,这样可以形成一道挡砂的屏障,同时也可以防止砂石进入到井筒。

3、防排结合治砂技术。若是地层出砂的情况非常严重,也可以借助水力喷射泵的力量,进行冲砂和清砂,让清砂的效果更加理想。在油井的实际生产中,可以选择管式防砂卡泵,防砂的效果更加显著,当油井采出液的砂石得到分力,这样就能将砂石引入到沉砂筒内,防止砾石进入抽油泵,造成严重的事故。

4、水平井防砂技术。油田开发进入到后期,很多剩余油在一些薄差储层中,为了让钻井的数量得到控制,会优选水平井的方式进行开采,以此实现采油效率的实现全面提升,也满足后期油田开发的需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了让水平井生产达到更高的生产效率和采收率,结合水平井自身的特点在防砂方面需要配合砾石充填工艺,可以让防砂的效果更明显。

三、加强防砂工作所采取的措施

1、注重基础理论分析与研究

通过对高含水井油井测井的资料、岩芯的资料以及测试的资料进行分析考虑,研究出不同的高含水井油田流速的临界点,极限生产压差以及累积的出砂量,为高含水油田防砂工艺的优化提供比较可靠的动态资料。

2、加强防砂新技术的合理吸收与消化

在防砂过程中,我们应该对国内外的防砂新技术进行不断学习与跟踪,并且将油田勘探开发过程中不断呈现出来的问题进行充分结合,应该对新技术进行引进,同时也要与自主创新相互结合,加快引进裸眼井防砂、膨胀筛管等新技术,使油田在不同勘探时期所暴露出来的问题尽快解决。

3、积极推广防砂工艺技术

主要包括以下几点:(1)高压一次性挤压砾石填充防砂工艺技术。这种技术在我国的应用时间还不是特别长,但是不可否认的是,我国大型尺寸水平井砾石填充实验装置在优化设计、砾石的填充效果等方面与国际上的先进水平已经非常接近,这样就为我国水平井砾石填充防砂效果提供了非常可靠的保证。(2)水平井管内绕丝筛管分段砾石充填防砂工艺技术。针对油田开发中后期油田综合含水升高,放大压差生产,采液强度增大,出砂加剧,滤砂管局部容易被含砂液冲蚀损坏;一些泥质比较高、砂砾比较细的地层,生产中滤砂管挡砂层容易被堵塞,以及底水油藏中的水平井,由于底水锥进快,使油层过早水淹等水平井防砂开采面临的技术问题,现在经常采用的“一次性水平井砾石填充工艺管柱优化研究”,已进行了相关的实验并取得了比较好的效果。此项工艺的优化和实施使得水平井防砂工艺技术的应用更加规范,提高了防砂的综合效果。

四、油井防砂工艺技术的发展趋势

采油技术在不断进步,油井防砂技术也不断地实现突破,很多有效的防砂手段不断投入到实际应用中,取得了比较理想的防砂效果。套管内挤压砾石充填防砂技术是目前孤岛油田垦西区块普遍采用的防砂措施,这需要精密的射孔技术,有些地层还需要进行酸洗混排处理,让地层堵塞的情况得到缓解,同时清洗炮眼疏通了油流通道。压裂充填防砂技术结合了压裂和充填防砂两种工艺方法,能够同时达到防砂和解堵增产的目的,针对胶结疏松的油层起到良好的防砂作用。主要原因是中高渗透层不仅在近井地带普遍存在伤害带,地层深部的渗透率因生产过程中的微粒移动也在不断下降,常规解堵方法不仅有效期短,而且不能解决地层深部伤害的解除和防范问题。而压裂充填防砂技术借助水力压裂的原理,让油层展开裂缝,在裂缝内可以实现砾石的充填,以实现人工井壁的效果,裂缝支撑带同时起到机械桥堵作用和高导流能力裂缝所产生的双线性流动作用。降低油井底部油流的整体渗滤能力,同时也是让井底出砂得以控制,实现油井稳产增产。

结束语

科学的防砂措施,有效地解决油井出砂的影响,不断提高油田开采的效率,降低油井出砂带来的危害,采取最佳的防砂技术措施,降低油田生产的各种能量消耗,达到油田开发的经济效益指标。压裂充填防砂技术的应用达到了压裂解堵的效果,能够实现油井的增产,适合油田生产的需要,适合于油田生产的不同时期,具有非常广阔的发展前景。

参考文献:

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[2]谷国栋.孤岛油田防砂工艺的研究与应用[D].中国地质大学(北京),2018.

[3]袁美,韩鹏,陈辉,等.孤岛油田大斜度井防砂及配套工艺研究[C]//胜利油田北部油区疏松砂岩油藏开发技术研讨会.2018.

论文作者:魏永忠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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