聚合物后續水驅防砂結構調整技術研究

胡春艷

摘要：孤島油田具有高孔高滲、強非均質、儲層結構疏松易出砂整裝油藏特征，經過三次采油后，由于采出液物性的變化和攜砂能力的提高，聚合物易在近井地帶及井筒堆積，目前孤島油田主導防砂工藝為繞絲防砂方法，導致聚合物在繞絲堆積堵塞，形成地層壓力增加、動液面反而下降的矛盾，使油井供液差，液量呈下降趨勢，通過有針對性地實施優化防砂方式和防砂工藝，解除近井堵塞，恢復供液能力，進一步提高開發效果。

關鍵詞：防砂工藝；效果分析；繞絲堵塞；技術對策；效果評價

隨著注水、三次采油的持續深入開發，疏松砂巖出灰漿、出砂日益加劇，特別是三采區塊由于采出液物性的變化和攜砂能力的提高，在炮眼、近井地帶及井筒極易形成堵塞而造成油井產能下降增多，繞絲管防砂井隨時間的延長，聚合物粘度較大，攜砂、攜帶灰漿能力強，導致液量逐漸降低，液面逐漸加深，許多井在作業施工中測得地層靜壓較高，甚至部分井水井對應好，開井后表現為供液能力差，并且會越來越嚴重。通過作業現場解剖發現，繞絲管本體及篩縫被灰漿、粉細砂、聚合物堵塞或成半堵塞狀態。另外，在注聚末期，許多井竄聚、見聚濃度高，絮狀、塊狀聚合物在近井地帶富集，都對防砂技術提出了新的要求。

1目前防砂工藝的應用

1.1繞絲管防砂

繞絲防砂已成為孤島油田成熟主要的防砂工藝，現已得到廣泛應用，適用于埋藏較淺，一般以粉細砂、細砂為主的油層防砂。單純繞絲管防砂易堵塞繞絲，主要采用繞絲管高壓充填、繞絲管循環充填、地填+繞絲循環充填綜合防砂，防砂效果更明顯，防砂周期更長。

繞絲管高壓充填適用于：油層發育好，曾經產液量較高，井筒附近堵塞導致液量下降有進一步提液的潛力的油層；防砂層少于3層，且實射井段少于30米的油井；井斜小于45度，套管完好或較好，原油粘度小于3000mPa.s的油井。

繞絲管循環充填適用于：井斜小于45度，套管完好，原油粘度小于3000mPa.s的油井；正常產液量大于80m3或無提液潛力的油井，多層長井段井且供液能力好的油井；油層埋藏較深，發育好，地填或高充對地層有破壞的直接下繞循環充填。

地填+繞絲管循環充填適用于：井斜小于45度，套管完好，產層出粉細砂嚴重的油井，產層嚴重漏失影響高充質量的油井；多層系防砂井段大于30米且需要改造滲流能力的油井。

1.2濾砂管防砂

濾砂管防砂主要有可鉆濾砂管，金屬網濾砂管、金屬氈濾砂管、精密濾砂管、自潔濾等金屬濾砂管，適用于套管完好無變形、無破損；泥質含量小于10%的油井。

濾砂管要求的井筒條件及地層條件更高一些，金屬濾砂管也可適用于水平井及斜井，以及原油粘度較大的井，但后期處理難度較大。

1.3其它防砂方法的應用

涂料砂主要應用于套管完好，地層溫度大于55度得常規油井；光油管全井防砂，每次防砂井段小于20米；油層吸收能力大于500l/min。

干灰砂適用于套管完好，后期出砂油水井防砂；油層含水大于80%，光油管全井防砂，每次防砂井段小于20米；或出聚合物等原因造成機械防砂堵塞而影響正常生產的油井。

地填+化防主要應用于出泥、砂嚴重的油水井，或因地層因素吸水差的水井也可采用地填+化防的方法進行改造；因套變出聚合物、吐泥砂等原因造成機械或化學顆粒防砂困難的油水井，可采用地填+化防的防砂措施。

2注聚區防砂現狀分析

2.1注聚區防砂現狀

從防砂結構上看，注聚區開井76口井，采用高充+繞絲管和地填+繞絲防砂的作業井共36口，占總防砂井的47.4%，平均單井產液量50.6噸，日油3.3噸，含水93.5%，是目前主要的防砂方法。采用濾砂管防砂4口，平均單井產液量80噸，日油1.3噸，含水98.4%，化學防砂防砂4口，平均單井產液量75.2噸，日油2.4噸，含水96.8%，以上可以看出繞絲管防砂油井的產液量相對較低。

2.2堵塞井分析

聚驅后地層中早期的油水井對應孔道被堵住，波及體積增大，水驅驅不到的油層被重新利用，油層中游離砂、機雜物隨流體流動到井筒附近造成油井出砂加重，堵塞防砂體系。其中繞絲防砂堵塞現象尤為嚴重，繞絲管防砂井隨時間的延長，液量逐漸降低，液面逐漸加深，許多井在作業施工中測得地層靜壓較高，甚至部分井水井對應好，開井后表現為供液能力差，并且會越來越嚴重。通多作業現場解剖發現，繞絲堵塞多是從繞絲外部堵塞，繞絲管本體及篩縫被灰漿、粉細砂、聚合物堵塞或成半堵塞狀態。堵塞后增加了油流進入井筒的阻力，使油井產液能力逐漸下降。

統計二區注聚油井作業過程中采用鹵水壓井的有32口，占開井數的40.51%，開井后油井普遍動液面較深，提液空間不大，而地層堵塞、防砂工具堵塞是導致二區油井低液低液面的主要因素。

3防砂結構調整技術對策

3.1治理思路

防砂結構的單一性對油井的采出狀況有一定的制約性，影響地層中堵塞物的排出，使得防砂屏障堵塞，地層中流體產不出來，造成油井采不出，水井注不進的矛盾突出，這是目前需要解決的問題。

從孤島油田2009年以來防砂方式改變井統計得出，對于液量偏低的繞絲充填防砂井，改變為涂料砂或可鉆濾防砂方式后液量和動液面都得到提升，液量平均提升幅度為27%，動液面平均回升302m。

通過對埕島油田防砂方式調整井進行調研可知，當濾砂管轉化為常規管內礫石充填防砂后產能會下降25%左右；而當濾砂管轉化為壓裂充填防砂時產能得到一定程度的增加（35～60%）。

按照“地層分級充填、井筒適度擋砂、分段排砂舉升、實現攜砂提液”的工作思路，具體通過壓裂解堵+高滲濾或涂防等措施，優化防砂結構，治理地層堵塞，實現油井提液，做好防砂結構調整工作，提高單井產液量。

3.2具體實施方案

3.2.1提高防砂前的油層預處理

在采取防砂之前必須做好油層預處理工作，對于堵塞較差的采用混排或射流解堵，解除井筒附近的堵塞；對于堵塞嚴重的采用噴砂射孔對注聚造成的近井地帶膠聯成團的堵塞物進行破解；對于泥質含量較高的油層先進行擠穩處理，防止黏土膨脹；對地層處理完然后進行涂防或大劑量地填把地層較遠處的機雜物質推到地層深處。

3.2.2防砂結構優化技術對策

具體采用如下防砂思路：（一）單層、井溫高（>55。C），粒度中值大（>0.11），以往有過光油管生產高液量歷史的井采取地填涂防后直接下泵生產；（二）對多層、以往高液量生產，逐漸堵塞更換繞絲仍低液的嚴重堵塞井采用壓裂地填加高滲濾生產；（三）對于出砂嚴重的堵塞油井擴大繞絲縫隙（0.3mm），加大高充加砂量，提高油井液量，定期洗井控制含砂比，增強繞絲及地層的自潔能力.

4增油效果評價

4.1自2013.4月上旬開始實施第一批提液井的防砂結構調整試驗，采用工藝壓裂+高滲濾防砂技術治理堵塞低液井2井次，實施后取得了較好的效果，治理前后平均階段產液量增加32.6噸，油量增加3.1噸，階段增油333噸。

4.2在初步治理取得成功的基礎上又分批制定了6口油井的分類防砂方式調整的措施，采用大劑量地填+涂防治理1井次，分層地填+高滲濾治理2井次，射流解堵+地填下繞3井次，治理前后平均階段產液量增加164.7噸，油量增加7.4噸，階段增油409噸。

5結論

5.1高壓充填、繞絲管循環充填作業施工時，避免繞絲管先期堵塞以及繞絲管與套管環形空間充填密實，是防砂成功的關鍵。

5.2針對注聚區油井用普通繞絲管防砂易堵塞的問題，我們采用化防后光油管、下可鉆濾砂管、下大直徑繞絲等防砂方法，增加滲流面積，達到提液增油的效果。

5.3注聚區使用高滲管防砂的井，建議先進行地層填砂或涂料砂施工，開井后日產液控制在40-65方。

參考文獻：

[1]劉仁君等.孤島油田儲層研究與開發.石油工業出版社，1998.