王星棋

【摘??要】遼興油氣開發(fā)公司出砂區(qū)塊主要集中在曙三區(qū)、曙四區(qū)、馬19塊、洼52塊、興28等區(qū)塊，共有油井296口，氣井70口，目前油井開井68口，氣井開井23口。承擔(dān)公司全部氣井產(chǎn)量及20%以上的油井產(chǎn)量。但隨著出砂狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變，常規(guī)壓裂防砂達(dá)不到生產(chǎn)的需求。針對(duì)上述問題，立項(xiàng)研究“高強(qiáng)度深部防砂技術(shù)”，通過現(xiàn)場實(shí)施已取得多項(xiàng)突破，達(dá)到了油田先進(jìn)技術(shù)水平，有效穩(wěn)定并提高了防砂井的防治效果，為曙三區(qū)、曙四區(qū)、興28塊等區(qū)塊油氣井穩(wěn)產(chǎn)增效提供了有力的技術(shù)支撐和保障。

【關(guān)鍵詞】防砂思路;樹脂砂;固化原理;包覆原理

一、概況

1.1曙三區(qū)

該區(qū)塊位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡中段杜32斷層上升盤，開發(fā)目的層為下第三系沙河街組四段杜家臺(tái)油層，油層埋深950-1700m，含油面積19.0km2，地質(zhì)儲(chǔ)量2244×104t，可采儲(chǔ)量758×104t，最終采收率33.8%，平均油層有效厚度12.7m，是一具有邊底水的構(gòu)造巖性油藏。

1.2?曙四區(qū)

該區(qū)塊位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡中段，開發(fā)目的層為下第三系沙河街組四段杜家臺(tái)油層，油層埋深950-1430m，含油面積23.2km2，地質(zhì)儲(chǔ)量1620×104t，平均有效厚度6.9m。

1.3?馬19塊

該區(qū)塊位于遼河斷陷盆地西部凹陷興隆臺(tái)斷裂背斜構(gòu)造帶的南部，東臨冷東斷階帶，西接雙臺(tái)子構(gòu)造帶，北靠馬20斷塊，南部向清水洼陷傾沒。

二、研究內(nèi)容

由于覆膜砂防砂技術(shù)領(lǐng)域廣泛，而防砂的最終目標(biāo)是最大限度地穩(wěn)定并提高油井產(chǎn)量、延長防砂井有效期。我們根據(jù)其防砂難點(diǎn)擬制定如下技術(shù)對(duì)策：

2.1防砂存在問題

隨著區(qū)塊開發(fā)的不斷深入，出砂出泥漿區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)形勢日趨嚴(yán)峻，油井層間接替能力下降，油井多輪次措施、重復(fù)防砂頻繁，有的油井甚至進(jìn)行了10輪次以上壓防。目前防砂思路主要以近井地帶熱塑性樹脂砂防砂為主，通過物理交結(jié)，固化強(qiáng)度范圍在5.0MPa—7.0MPa，在套管外形成人工井壁擋砂屏障，實(shí)現(xiàn)擋砂、防砂，但隨著多輪次防砂的進(jìn)行，效果逐年變差，技術(shù)人員急需結(jié)合近些年技術(shù)及工藝的改進(jìn)，進(jìn)行防砂的優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)嘗試新的防砂思路，實(shí)現(xiàn)更高效的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

2.2防砂設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)

2.2.1?優(yōu)化防砂技術(shù)路線

優(yōu)化設(shè)計(jì)地層深部防砂工藝技術(shù)，地層深部防砂技術(shù)以全新的理念將水力壓裂和礫石充填技術(shù)的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合在一起，利用壓裂車組在高于或接近地層破裂壓力的條件下，將石英砂填入地層深部并壓實(shí)，然后在末端填入一定量的樹脂覆膜砂，在地層溫度下，樹脂砂表面的樹脂固化，在井筒周圍形成擋砂層，而石英砂在地層內(nèi)形成高滲帶。具有緩解出砂和增產(chǎn)的雙重作用。

2.2防砂用樹脂砂的優(yōu)選

成樹脂砂的材料主要有兩部分：一部分是支撐劑（如石英砂、陶粒、桃殼粒料等），另一部分為樹脂（包括酚醛樹脂、尿醛樹脂、環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂等）。樹脂砂的特性是由包覆它表面的樹脂決定的，因此其膠結(jié)固化原理也就是樹脂等材料的固化原理。

以熱固性酚醛樹脂為例，熱固性酚醛樹脂合成反應(yīng)定性表示如下：

它含有可以繼續(xù)反應(yīng)的羥甲基活性基團(tuán)—CH2OH，可繼續(xù)反應(yīng)，固化為不溶不熔的三維體型結(jié)構(gòu)。

樹脂固化后，將原來松散的樹脂砂彼此粘接在一起，具有很高的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)滲透性能好，達(dá)到防砂的目的。

2.3防砂用攜砂液的優(yōu)化

通過添加表面活性劑來達(dá)到前期洗油疏通地層的目的。增稠劑采用了羥丙基改性瓜爾膠，加入復(fù)合型防膨劑以來抑制黏土水化膨脹，黏土膨脹平均值僅為3.45。該攜砂液室溫下，粘度<40mPa·s，攜砂液在24H內(nèi)可分解，無需返排。

3.實(shí)施過程

3.1典型井例分析

3.1.1曙3-10-6C井

（1）油井基本數(shù)據(jù)

完鉆井深：1202m

人工井底：1186m

固井質(zhì)量：合格

油?補(bǔ)?距：3.08m

套?補(bǔ)?距：3.4m

套管規(guī)范：Φ139.7mm×830m+Φ101.6mm×470m

懸掛器位置：829.9m

油層數(shù)據(jù)：1095.5-1165.2m???19.4m/14層

（2）生產(chǎn)井史及措施目的

該井為出砂嚴(yán)重井，先后多次因出砂停產(chǎn)關(guān)井，已進(jìn)行10輪周期防砂，采用高強(qiáng)度深部防砂技術(shù)對(duì)該井實(shí)施壓防。

（3）防砂施工程序及效果

該井為間抽井，停3天抽1天，間抽開井日日產(chǎn)液0.68噸、油0.5噸、含水27%，該井2018年9月實(shí)施第11輪周期防砂，應(yīng)用高強(qiáng)度防砂技術(shù)，截止2019年10月，累計(jì)生產(chǎn)404天，累計(jì)產(chǎn)油1067.9噸。

4.效果評(píng)價(jià)

自2018年以來，在盆地曙光、馬圈子等地區(qū)出砂油井當(dāng)中，推廣應(yīng)用高強(qiáng)度深部防砂技術(shù)32井次，施工成功率95%。截止2019年10月，累計(jì)增油15918.3噸，平均單井增油497.4噸，目前平均單井生產(chǎn)時(shí)間327天，保證出砂井的正常生產(chǎn)。

5.經(jīng)濟(jì)效益分析

自2018年以來，在盆地曙三區(qū)、曙四區(qū)、馬圈子等出砂油氣井中，推廣應(yīng)用低成本防砂技術(shù)32井次，施工成功率95%，截止2019年10月，累計(jì)增油15918.3噸，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益2517.1萬元。

經(jīng)濟(jì)效益E為（2018年）：

E?=（1-30%）×分成系數(shù)×提高原油產(chǎn)量×（原油單位價(jià)格-原油單位生產(chǎn)成本）

=?0.7×0.9×10852.7×（3388.55–839.57）

=1742.8萬元

經(jīng)濟(jì)效益E為（2019年）：

E?=（1-30%）×分成系數(shù)×提高原油產(chǎn)量×（原油單位價(jià)格-原油單位生產(chǎn)成本）

=?0.7×0.9×5065.6×（3189.22–763）

=774.3萬元

6.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）通過優(yōu)選熱固性樹脂砂，改變樹脂砂的交結(jié)方式，提高樹脂砂的固化強(qiáng)度，延長壓裂防砂施工有效期，提升了覆膜砂防砂技術(shù)的水平，對(duì)遼河油田解決多輪次出砂井的出砂難題具有一定的指導(dǎo)意義和借鑒作用。

（2）通過轉(zhuǎn)變防砂技術(shù)思路，優(yōu)化技術(shù)路線，升級(jí)壓裂車組等施工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)地層深部防砂技術(shù)，挖掘油井生產(chǎn)潛能，提高防砂井增油效果，維持油井長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

（3）通過應(yīng)用攜砂性能良好的無固相清潔攜砂液，有效降低攜砂液對(duì)地層的傷害，成功做到低殘?jiān)?、低污染、摩阻小、破膠徹底、返排率高等特點(diǎn)，保證了防砂施工效果。

（4）2018年以來在出砂油井當(dāng)中，推廣應(yīng)用防砂技術(shù)32井次，累計(jì)產(chǎn)油15918.3噸。可為曙光、興隆臺(tái)等出砂井穩(wěn)產(chǎn)增效提供了有力的技術(shù)支撐和保障。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李宗田，劉應(yīng)紅;采油工藝技術(shù)新進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J];斷塊油氣田;2000年01期

（作者單位：中國石油遼河油田公司遼興油氣開發(fā)公司地質(zhì)工藝研究所）