疏松砂岩防砂技术优化与应用

内蒙古石油化工　　　　　　　　　　２０１６年第６期　

疏松砂岩防砂技术优化与应用

杨　静

）（大港油田采油工艺研究院，天津　３８０００２

港西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　　摘　要：

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。

关键词：防砂；砾石充填

＋

（）．１　　文献标识码：８９８１２０１６０６—０１１４—０２Ａ　　文章编号：１００６—７ＴＥ３５　　中图分类号：

１　大港目前所用的充填材料

包覆石英砂等，有复合陶粒砂、ＣＳ－１固结剂、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：

表１

不同防砂充填材料的渗透率对比材料名称复合陶粒砂ＣＳ－１固结剂砾石树脂杏壳树脂包覆石英砂石英砂砾石

２

）渗透率（ｍμ

充填后的产能与不充填情况下的产能比）影响ＰＲ（

很大，图１显示了渗透率比值对产能比的影响关系。

９４．６４～１８－１５０＞１０＞１５０～８０００＞１

图１　砾石与地层渗透率比值对产能比的影响

１．１　充填材料的优选

理论研究表明，应用充填类的防砂方法，充填带

与地层渗透率（的比值对产能比的渗透率（ＫＫｆ）ｇ）

／／曲线可以看出，当ＫＫ１００时ＰＲ随着Ｋｆ＜ｇｇ

／当ＫＫ１００后ＰＲ上升Ｋｆ的增大而明显上升，ｆ＞ｇ

／趋势变得缓慢，因此一般取Ｋ１００便可满足Ｋｆ＞ｇ

防砂后产能保持的需要。

櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗射孔厚度７．测井解释孔隙度为２践中具有较好的作用，可以为开发方案提供依据，改７．６ｍ，１％，６ｍ，１．０

２

。分层测试证实该储层物性好，渗透率为０．善油田开发效果。③通过现场试验攻关，分层段测８ｍ２５μ

，有效渗透率为２属于中高渗透层。压技术已基本成熟，还需做好以下几项工作：进一步４ｍｄ８．０

表皮系数为负值，完井无污染。本层压力较高，完善测试工艺和配套的解释方法；进一步扩大现场压力恢复速度快，双对数曲线中期径向流出现明显，试验及推广规模，继续总结经验，为大规模应用奠定后期对数曲线平直，导数曲线下掉，出现注水边界特基础；进一步深化测压资料在制定合理开发政策、剩征，说明本层与注水井连通性好。采用常规井储＋余油挖潜中的应用。

［表皮系数＋均质油藏模型进行解释，拟合结果与实参考文献］

［］测压力曲线吻合性好。李法中．分层参数测试技术及应用分析１　彭振，

（）：［］江汉石油学院学报，３　结论及建议Ｓ１４９～５０．２００１，Ｊ．

［］很刘显亭．分注井层段压力测试技术的研２①笼统测压不能反映油层的实际压力水平，　黄刚，

］（）：难指导生产，通过对目前的分层测压资料分析，笼统究［断块油气田，Ｊ．５８６～８８．２００５，

［］测压测压结果与分层压力资料差别较大，因此分层王武，杨万有，等．大庆油田分层测压配３　高哲，

测压是相当必要的，分层测压结果反映了不同油层套技术［中国石油天然气股份有限公司油Ｃ］．的真实压力水平。②分层测压资料在油田的生产实气田开发技术座谈会论文集［１．Ａ］．２０１

收稿日期：２０１６－０４－１２

０１６年第６期　　　　　　　杨静　疏松砂岩防砂技术优化与应用　２１１５

　　表２

不同出砂油田的地层渗透率油田出砂层位地层渗透率（１０－３μｍ

２

）港东馆陶、明化镇２１８－５９６港西馆陶、明化镇４８８－１２００羊三木馆陶、明化镇６３２－１１９８孔店馆陶、明化镇４６７－１３３１官１９５

枣四、枣五

１０．８－６６．２

１．２　工艺优选

港西、羊三木、孔店等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）＋砾石充填工艺为大港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。

表３

地层砂－砾石混合后的渗透率

砾石尺寸（ｍｍ）混合物中地层砂比例（％）渗透率（μ

ｍ２）０８６．１２２５

４０．４１０．３～０．５

５０２０．６５６０１５．４３７５１２．１９８５１１．７２０２４５．４６２５

５２．５０．５～０．８

６０２１．９７５１５．７４８５１４．３３９５

１４．２７

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。我们运用室内渗流实验，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ｍ

ｍ。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。针对大港油田主要出砂层明化、馆陶油组特征优化匹配的技术参数见表４。

表４

充填砾石粒经和割缝管缝隙参数

地层砂粒度中值一级充填砾石中值割缝管缝隙（ｍｍ）（ｍｍ）（ｍｍ）明化镇０．０９７　０．３８８－０．５８２　０．３２馆陶０．１２５　０．５００－０．７５０　０．４２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、０．８～１．２ｍｍ。

３　现场实施应用情况

截至目前，长效防砂工艺共采用割缝管砾石充填技术防砂３４３井次（压裂充填２８２井次，

循环充填６１井次）有效２９８井次，有效率为８６．９％。防砂效果统计，２６１口井的防后产量超过防前的８０％，占８７．５％；其中１７９井次见到了增油效果，占６８．５％。防砂有效期平均有效期达４５０天以上，较以前的２００天延

长了一倍以上，平均单井恢复产量达到１２００ｔ。４　认识与建议

①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。②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，２００２，（增刊）：６７～６９．