油井防砂技術(shù)在雁木西油田的應(yīng)用

油井防砂技術(shù)在雁木西油田的應(yīng)用

1儲巖及膠結(jié)物雁木以西的油田位于圖哈盆地臺北盆地的雁木以西。第三系油藏和白亞系油藏垂直分布，屬于中孔低滲砂巖油藏。巖石類型以長石巖、屑砂巖為主,膠結(jié)物以碳酸鹽膠結(jié)為主,膠結(jié)類型為孔隙式膠結(jié)、點式接觸。儲集類型為砂巖孔隙型,儲層平均孔隙度20.4%,平均滲透率16.8×10針對雁木西油田儲層特點及試采井生產(chǎn)特征,認(rèn)為儲層膠結(jié)疏松,油水井生產(chǎn)過程中易出砂,需選擇相應(yīng)的油水井防砂工藝,保證油水井正常生產(chǎn)。2預(yù)測固砂和防砂技術(shù)的總結(jié)2.1地層出砂預(yù)測取芯發(fā)現(xiàn)地面巖樣疏松,儲層聲波時差300~350μs/m,在地層出砂臨界聲波時差295~395μs/m的范圍之內(nèi),地層存在出砂的可能性。尤其是油層見水后,由于部分膠結(jié)物的溶解,巖石膠結(jié)強(qiáng)度降低,會造成油層出砂。目前用于預(yù)測儲層出砂的方法及經(jīng)驗公式較多,采用常用的出砂指數(shù)法、斯倫貝謝比法及聲波時差法等經(jīng)驗方法分析預(yù)測雁木西油田油井出砂狀況2.2在防砂井中的應(yīng)用目前油井防砂技術(shù)主要分為兩類,即先期防砂技術(shù)和后期防砂技術(shù)。先期防砂技術(shù)是采用防砂完井方式,包括割縫襯管礫石充填完井及繞絲篩管礫石充填完井等,主要應(yīng)用于地層較疏松,預(yù)測出砂嚴(yán)重的油井防砂;后期防砂技術(shù)為固井完井后根據(jù)需要采用防砂工藝技術(shù)根據(jù)雁木西油田儲層產(chǎn)能低,化學(xué)防砂儲層傷害大、有效期短的特點,借鑒其它油田經(jīng)驗,確定雁木西油田主體防砂技術(shù)為機(jī)械防砂。特別是近年來研究發(fā)展的金屬繞絲篩管礫石充填機(jī)械防砂技術(shù),對各種出砂井的適應(yīng)性強(qiáng),防砂效果好,成功率高。因此,對雁木西油田出砂油井采用金屬繞絲篩管礫石充填機(jī)械防砂技術(shù)。3防砂技術(shù)的設(shè)計3.1防砂礫石的選擇礫石尺寸的選擇應(yīng)首先保證防砂有效,第二要有較高的滲透率,避免過小的粒度堵塞篩縫因此,參考工業(yè)礫石參數(shù)表,雁木西油田油井防砂礫石應(yīng)選擇40~50篩目的礫石,顆粒直徑0.30~0.42mm,粒度中值0.36mm,滲透率66×103.2最小充填礫石尺寸縫隙尺寸是防砂管柱最重要的設(shè)計參數(shù),原則上應(yīng)能滿足擋住最小充填礫石的要求,具體計算應(yīng)等于最小充填礫石尺寸的1/2~1/3根據(jù)計算,雁木西油田防砂管柱縫隙尺寸應(yīng)為0.0816~0.1225mm,小于0.15mm。3.3管直徑及尺寸設(shè)計篩管直徑的原則是既要盡可能增大過流面積,又要在篩管與套管之間留出足夠的空間,保證充填層有足夠的厚度,使之具有良好的擋砂能力和穩(wěn)定性,篩管直徑選擇如表2所示。借鑒國內(nèi)油田油氣井防砂設(shè)計經(jīng)驗,雁木西油田采用139.7mm油層套管完井,篩管直徑尺寸應(yīng)為60.325mm。防砂管柱可選擇勝利油田生產(chǎn)的QPS60型篩管,如表3所示。該篩管公稱尺寸60mm,外徑74mm,內(nèi)徑62mm,筋條數(shù)目16n。縫隙尺寸選擇0.1mm,單根長度根據(jù)單井油層厚度和篩管長度系列進(jìn)行優(yōu)化組合選擇。篩管長度設(shè)計應(yīng)超過射孔段上、下界各1.0~1.5m,以確保篩管對準(zhǔn)產(chǎn)層。3.4充填礫石光管為一般油管,位于篩管與充填工具之間,光管的作用是在它與井筒的環(huán)形空間里儲備充填礫石,防止礫石充填的高度下降導(dǎo)致篩管裸露而使防砂失敗。光管直徑應(yīng)與繞絲篩管的中心管相同,長度一般選擇20~30m。3.5防止防砂管柱偏干,確定井為使防砂管柱在井內(nèi)處于井筒中心位置,以便礫石均勻地充填到篩管四周,形成良好的擋砂屏障,防砂油井應(yīng)采用扶正器,防止防砂管柱偏向一邊,使充填礫石減少,導(dǎo)致防砂失敗。扶正器可選用卡箍式或葉片式扶正器,扶正器間隔距離為4.5~6.0m。3.6工具選擇為了使充填礫石泵到井底,攜帶液從環(huán)空返出,光管上部需安裝充填工具,充填工具可選擇皮碗式轉(zhuǎn)換充填工具。3.7攜帶砂液與高黏攜帶砂液優(yōu)缺點對比攜砂液大致分為低黏液、中黏液和高黏液三類。低黏攜砂液與高黏攜砂液優(yōu)缺點對比如表4所示。設(shè)計雁木西油田攜砂液采用低黏攜砂液,以鹽湖鹽水加入濃度為0.5%BCS-851黏土穩(wěn)定劑進(jìn)行配制。4現(xiàn)場施工根據(jù)雁木西油田防砂工藝設(shè)計,對現(xiàn)場3口油井實施防砂工藝施工。4.1防砂措施設(shè)計雁6-14C井是雁木西雁6構(gòu)造上的一口側(cè)鉆井,該井于2007年7月13日射孔投產(chǎn),初期日產(chǎn)液40.3m該井設(shè)計砂量12m從圖1可以看出,實施防砂措施后,產(chǎn)液量由30.7m4.2月7日開鉆雁6-33井是雁木西第三系構(gòu)造東翼的一口開發(fā)井,該井與2004年4月7日開鉆,4月18日完鉆并投產(chǎn)。2007年4月檢泵,起出泵下懸掛防砂管9根22.5m,探?jīng)_砂58.85m,砂量0.7m該井設(shè)計砂量12m從圖2可以看出,實施防砂措施后,產(chǎn)液量由38.2m4.3防砂措施效果雁6-39井是雁木西構(gòu)造上的一口開發(fā)井,于2007年4月17日開鉆,4月25日完鉆,于2007年5月5日投產(chǎn),初期產(chǎn)液35m該井設(shè)計砂量10m從圖3可以看出,實施防砂措施后,產(chǎn)油量由16.6t/d增加到28.1t/d,含水由74%下降到56%,井口取樣無砂,實現(xiàn)了增油、降水、防砂的措施效果。總之,通過金屬繞絲篩管礫石充填機(jī)械防砂技術(shù),能夠依據(jù)單井情況設(shè)計不同目的層的充填防砂程度和規(guī)模,提高充填防砂效果,有效提高油井產(chǎn)量,同時改善了油層供液情況,提高了儲層的動用程度,為雁木西油田解決砂埋油層、砂卡泵頻繁作業(yè),實現(xiàn)油水井正常生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。5防砂工藝設(shè)計(1)根據(jù)雁木西油田儲層及油井生產(chǎn)特點,對油井出砂情況進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明生產(chǎn)過程中容易出砂,通過對油井防砂技術(shù)分析,確定對雁木西油田出砂油井采用金屬繞絲篩管礫石充填機(jī)械防砂技術(shù)。(2)從礫