壓裂防砂一體化防砂技術(shù)是針對疏松砂巖油藏、稠油出砂油藏、低產(chǎn)能疏松砂巖油藏開發(fā)中后期防砂的需要而提出的。這些油藏主要難題是出砂嚴重、防砂難度大、采用常規(guī)防砂措施后油井產(chǎn)量低甚至無法正常生產(chǎn),基于這些矛盾,為了實現(xiàn)這些油藏防砂后增產(chǎn)和防砂雙重效果,開展了疏松砂巖油藏壓裂防砂一體化工藝技術(shù)研究項目的攻關(guān)研究工作。
摘要:本文介紹了疏松砂巖油藏防砂新技術(shù)及應(yīng)用效果,在分析所面臨難題的基礎(chǔ)上提出了下步打算。指出要立足解決油田開發(fā)難題,引領(lǐng)防砂技術(shù)發(fā)展方向,充分發(fā)揮疏松砂巖油藏開發(fā)的支撐作用,提高防砂技術(shù)在采油工程油田貢獻率的目的。
關(guān)鍵詞:防砂,新技術(shù),新進展,應(yīng)用
1疏松砂巖油藏防砂技術(shù)現(xiàn)狀
1.1形成了具有彌補地層虧空、增大防砂層擋砂強度等功能的高壓擠壓充填防砂工藝技術(shù)
該技術(shù)在井筒一定半徑范圍內(nèi)形成密實的高滲透帶,彌補地層虧空,提高近井地帶滲透率,增加導(dǎo)流能力,降低生產(chǎn)壓差,緩解地層出砂;并且形成了礫石阻擋地層砂,篩管阻擋礫石的二級擋砂屏障,達到良好的防砂目的;另外,施工時攜砂液排量高,流速大,可有效解除近井堵塞,達到增加油井產(chǎn)量的目的;地層擠入大量的礫石在彌補地層虧空的同時,緩解因地層虧空導(dǎo)致上部蓋層出現(xiàn)壓實效應(yīng),減小套管受到的軸向壓力,預(yù)防套管變形。目前以成為了疏松砂巖油藏防砂領(lǐng)域的主導(dǎo)防砂技術(shù),得到了大面積的推廣和應(yīng)用,每年僅勝利油田即可實施二千余井次。
1.2形成了以水平井裸眼篩管頂部注水泥防砂完井技術(shù)為主導(dǎo)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井防砂工藝技術(shù)系列
裸眼篩管防砂完井技術(shù)以其減小油層與井筒之間流動阻力、增大油井泄油面積、提高單井產(chǎn)能、降低作業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢成為水平井提高儲量動用率、油田采收率和單井產(chǎn)能的有效手段,以每年200余口水平井的數(shù)量在增加。
2疏松砂巖油藏防砂技術(shù)新進展
2.1小井眼側(cè)鉆井機械防砂技術(shù)系列
截止到2011年4月,全油田實施各類小井眼側(cè)鉆井1490余口,累計產(chǎn)油1200×104t,取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。小井眼側(cè)鉆井機械防砂技術(shù)研究是針對側(cè)鉆井小套管固井射孔完井化學(xué)防砂有效期短、機械防砂留井通徑小、風(fēng)險高等問題,從小井眼側(cè)鉆井防砂完井方式優(yōu)選入手,通過攻關(guān)研究形成了7in和51/2in套管內(nèi)側(cè)鉆井濾砂管防砂和礫石充填防砂配套工藝及側(cè)鉆裸眼水平井盲板式和內(nèi)管法兩種側(cè)鉆井防砂完井工藝,較好的解決了常規(guī)側(cè)鉆井化學(xué)防砂有效期短、機械防砂留井通徑小及后期處理難等問題。
2.2水平井管內(nèi)高壓充填防砂技術(shù)
水平井管內(nèi)高壓充填防砂技術(shù)是針對高泥質(zhì)、粉細砂、稠油疏松砂巖油藏水平井防砂后易造成砂埋、堵塞,產(chǎn)量下降快難題而進行研究攻關(guān)的,經(jīng)過近三年的系統(tǒng)、深入研究,開發(fā)形成了四項主要研究成果,實現(xiàn)了水平井管內(nèi)礫石充填防砂增產(chǎn)綜合技術(shù)的突破,成為疏松砂巖油藏水平井前沿的防砂新技術(shù),為高泥質(zhì)、粉細砂、稠油疏松砂巖油藏水平井開發(fā)提供技術(shù)支撐。
水平井管內(nèi)高壓充填防砂技術(shù)2011年在孤東、魯明以及勘探公司進行了36口井的技術(shù)應(yīng)用,防砂施工成功率100%,平均日產(chǎn)液41.2m3/d,平均日產(chǎn)油9.3t/d,實施井累計產(chǎn)油9.6×104t,成為粉細砂高泥質(zhì)等油藏防砂的有效手段。
2.3壓裂防砂一體化防砂技術(shù)
在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,對壓裂防砂增產(chǎn)機理、技術(shù)關(guān)鍵和適應(yīng)性進行了深入的分析研究;同時研究開發(fā)了YC-115、YCR-115,YC-152、YCR-152兩類四種壓裂防砂懸掛充填工具;并優(yōu)化設(shè)計出集地層壓裂和環(huán)空充填功能于一體的壓裂防砂一體化管柱;引進開發(fā)了MFrac壓裂防砂模擬軟件,實現(xiàn)了疏松砂巖油藏壓裂防砂的裂縫形態(tài)、幾何參數(shù)模擬與參數(shù)優(yōu)化設(shè)計;為了實現(xiàn)在壓裂防砂過程中實現(xiàn)端部脫砂,研制開發(fā)了FPF-1型無聚攜砂液體系。形成了成熟配套的壓裂防砂一體化工藝技術(shù)。
該技術(shù)2011年該技術(shù)在樁西和新勘公司共推廣應(yīng)用7口井,防砂一次施工成功率100%。典型井例:老168X28井,老168X28井位于樁西老168塊,該區(qū)塊高孔高滲,防砂過程中攜砂液易濾失,并且由于地層骨架完整,常規(guī)的擠壓充填技術(shù)向地層填砂困難(排量1.5m3/min,地層填砂只有1m3左右)。老168X28井油層井段1617.0m~1619.0m(油層厚度2m),滲透率:5395×10-3um,孔隙度:43.77%,泥質(zhì)含量:9.1%,上次防砂僅填入石英砂2m3,由于擋砂屏障薄弱,開井一個多月后產(chǎn)液量迅速由初期的17.4m3/d降到0.4m3/d。為了達到增產(chǎn)防砂的目的,在2010年該區(qū)塊防砂成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,該井實施了壓裂防砂一體化防砂技術(shù),施工排量2.5m3/min,地層填砂15m3,最高砂比45%,縫寬23mm,縫長28m。施工后平均日產(chǎn)液31.1m3/d,平均日產(chǎn)油14.3t/d,已累計生產(chǎn)277天,目前日產(chǎn)液量38.2m3/d,日產(chǎn)油11.6t/d,取得了良好的防砂增產(chǎn)效果。
2.4稠油熱采井高飽和充填長效防砂技術(shù)
稠油熱采井高飽和充填長效防砂技術(shù)是針對蒸汽吞吐井一次防砂難以滿足多輪次注汽需要而進行攻關(guān)的。以“近井地帶建立耐高溫高強度高密實的擋砂屏障”為研究核心,開展了可重復(fù)充填防砂工藝管柱、耐高溫高強度覆膜支撐劑、多段塞高飽和充填工藝及參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究,并對研究結(jié)果進行了現(xiàn)場試驗,取得了良好的稠油蒸汽吞吐井防砂增油效果。
稠油熱采井高飽和充填長效防砂技術(shù)研制成功以來已在濱南等油田累計實施16井次,應(yīng)用效果表明稠油熱采井高飽和充填長效防砂技術(shù)成熟可靠,為多輪次吞吐井防砂提供了有效的技術(shù)手段。其中2011年在濱南采油廠進行了7口井的推廣應(yīng)用,實施成功率100%,進一步驗證了該技術(shù)施工成功率高,防砂增產(chǎn)效果好。3防砂面臨的難題及下步打算
3.1面臨的主要難題
。1)老油區(qū)油田含水越來越高,大泵提液使得出砂進一步加劇防砂難題
油田進入高含水期,其主要生產(chǎn)手段是靠大泵提液,提高采液強度。勢必造成液流速度增加和生產(chǎn)壓差增大,從而使油井出砂加劇,高速含砂液流沖刷和放大生產(chǎn)壓差對防砂擋砂屏障造成破壞,導(dǎo)致防砂失效,生產(chǎn)有效期短。
。2)水平井防砂完井技術(shù)尚不完善,有待于進一步發(fā)展和完善
單一濾砂管防砂技術(shù)難以滿足高含水期及特殊油藏防砂的需要。同時由于對高含水期及特殊疏松砂巖油藏儲層應(yīng)力及出砂界限的認識不清,導(dǎo)致儲層含水上升快、防砂難等問題。
。3)側(cè)鉆井小井眼防砂完井技術(shù)有待于進一步加大力度
“十五”以來,勝利油田在河68、王102等區(qū)塊進行了以側(cè)鉆井為主的整體調(diào)整、挖潛,區(qū)塊采收率提高了3.4%,綜合含水下降了4.1%,到2011年4月,全油田實施各類側(cè)鉆井1490余口,累計產(chǎn)油1200×104t,取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。同時也為防砂工作者在側(cè)鉆井小井眼防砂完井工作提出了更高的要求。
3.2下步打算
(1)開展“疏松砂巖油藏儲層應(yīng)力及出砂界限研究”基礎(chǔ)理論研究工作;
(2)進行“水平井機械封隔分段礫石充填技術(shù)”及“疏松砂巖適度防砂技術(shù)”兩項新技術(shù)的攻關(guān)。
。3)加大“小井眼機械防砂技術(shù)”、“裸眼水平井免鉆塞裸眼礫石充填防砂技術(shù)”和“裸眼失效水平井二次防砂技術(shù)”三項新技術(shù)規(guī);茝V工作。
4結(jié)論
。1)作為疏松砂巖油藏開發(fā)的基礎(chǔ)工程之一的防砂技術(shù),始終貫穿勝利油田開發(fā)的整個歷程,防砂技術(shù)的進展對勝利油田的長期穩(wěn)定開發(fā)有著至關(guān)重要的作用。
。2)近年來防砂技術(shù)的新進展,實現(xiàn)了舊觀念的突破,形成了一系列具有增產(chǎn)防砂雙重作用的防砂新工藝及集成技術(shù),為新老油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)提供了技術(shù)支撐;
。3)根據(jù)油田進一步開發(fā)防砂工程面臨的問題,提出近幾年內(nèi)重點加強成熟技術(shù)配套與集成、基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新、加大推廣應(yīng)用成熟技術(shù),為油田上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
參考文獻
【1】智勤功等疏松砂巖油藏壓裂防砂一體化技術(shù)《石油鉆采工藝》2007年02期
【2】齊寧疏松砂巖油藏防砂增產(chǎn)一體化技術(shù)研究《中國石油大學(xué)學(xué)報》2007年
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