大港油田位于港西发区黄骅坳陷中部,它是被断层复杂化的背斜构造,油层埋藏深度为602~1638m,储层为河流各沉积下的细砂、粉砂岩沉积,以泥质胶结为主,胶结物含量相对较低,一般在0.7%~25%,平均孔隙度为31%,平均渗透率为1000×10-3μm2,属于高孔高渗疏松砂岩。脱气原油密度为0.8441~0.955g/cm3,平均原油黏度为133.91Mpa•s(50℃),含蜡2.6%~13.2%,表现低凝固点、低含蜡、中黏度油性。
1出砂现状和类型
随着长期注水开发和各种调整措施的实施,井况日益恶化,出砂井、套变井、报废井逐年增多。由于排液量增大,携砂能力增强,使得本来结构疏松的港西油田出砂程度明显加重,因出砂造成的停产井及其影响产量占全区停产井的40%~50%.统计表明,明下段泛滥平原泥岩占地层体积的50%左右,河道砂体占40%左右,而各类溢岸砂体占10%左右。不同沉积微相出砂规律不同,水下分流间砂岩微相出砂最严重,河口沙坝次之。
2出砂条件
在其他条件相同的情况下,油层胶结物含量相对较低,油层容易出砂;孔隙度、渗透率越高,胶结物含量越低,油层容易出砂;含油饱和度低,胶结程度下降,油层易出砂;含水上升,导致地层强度降低,油层易出砂;注水含水上升,降低了原始地层的强度,同时,注水会导致岩石发生拉伸破坏,加剧地层出砂。
3出砂治理技术的创新
3.1港西油田砂岩油藏出砂预测技术
针对港西油田地层物性特点预测出砂井,具体公式为:式(1)中:△pc为临界生产压差,MPa;pr为地层压力,MPa;C0为岩石内聚力,MPa;μ为岩石泊松比,无纲量;σze为外边界处的垂向应力,MPa;β为Biot数;α为失效角,rad;γ为数据库智能修正数据。科学判断油藏出砂程度能够为区块防砂提供依据,从而指导油井的合理生产。同时,找出油田区块生产井的出砂速度与检泵周期、出砂速度与含水和采液强度之间的关系,形成油井砂岩油藏采液强度可控曲线,从而确定油井开始出砂、可控出砂的范围值,为油井防砂提供可靠的依据,减少油井的上修次数,延长检泵周期。
3.2完善油井稳砂配套体系
3.2.1无固相射孔液稳砂技术射孔作业是打开油层的关键环节,射孔作业过程对油层损害有很大的影响。针对不同储层,国内外应用于保护油层的射孔液体系较多,主要包括无固相清洁盐水、无固相聚合物射孔液、暂堵型射孔液、油基射孔液和酸性射孔液等。其中,由于无固相射孔液配制方便、无固相伤害、价格较低,所以,被普遍应用。3.2.2长效防膨稳砂剂技术长效防膨稳砂剂是以清洁水为基液,将有机与无机相结合的防膨体系,添加配伍性好的表面活性剂、无机或有机盐调整配方性能。该体系能有效控制黏土矿物水化膨胀,具有长效防膨性,可以防止颗粒经过冲刷造成的迁移,具有无固相损害、无碱敏和结垢损害的优点。其常用密度为1.00~1.05g/cm3。采用离心法进行评价,实验结果表明,单一的无机盐不耐清水的冲刷,二次冲刷防膨率为9.59%;长效防膨稳砂剂耐冲刷力好,三次冲刷防膨率在78%以上,变化不大。这说明,抑制黏土膨胀效果好于常用质量分数为3%的KCL。3.2.3新型改性树脂溶液稳砂技术新型改性树脂溶液是由306树脂+固化剂4%+硅改性剂1.1%+乳化剂0.5%+破乳剂0.5%组成。
3.3泵上下保护装置(双防泵)防砂卡技术
该技术拥有等径柱塞防砂泵防砂的功能,它可以有效防止砂卡抽油泵,防止堵塞进油阀。固定阀带有环空沉砂通道,可以避免井内异物沉积堵塞抽油泵底阀,延长其使用寿命。3.4优化固砂工艺技术固砂工艺技术采用的双效胶结砂是无机材料,它性能稳定,对人体无害,对环境无污染,不伤害油层,是一种非常理想的环保材料。该产品具有理想的现场适应性,施工工艺简单。双效胶结砂随着BRC-16油溶性暂堵剂优先进入了生产层的高渗透层段,经过48h的固化反应便形成一个连续的胶结固化体,形成了人工井壁。固砂工艺技术解决了侧钻井、套变井和低能等长停井的固砂技术难题。双效胶结砂由过去的地层堵漏,经过创新解决了低压漏失井防砂困难的问题,有效提高了侧钻井、套变井和低能等长停井的固砂成功率。3.5长井段机械防砂技术通过对长井段机械防砂工具的研究,研制FSQS桥塞实现选防合采,对主要出砂层位充填了大砂量砾石,形成了完整的连续性挡砂屏障,提高了防砂效果,保证了防砂有效率。FSQS桥塞具有打捞简便,可以延长沉砂口袋,可实现单防单采、选防合采的特点。研制FSAJ安全接头使防砂管串易打捞处理,并且摩擦力小、结构简单,最大外径为105mm,易打捞。
4结束语
形成系统化的分级治砂方法,将“稳砂、固砂、排砂、防砂”等治砂手段的特点与不同井况相结合,具有较强的针对性。在港西研究和应用出砂预测及分级治砂的工艺技术,为确定治砂方案提供了更加可靠的依据,大大提升了港西油田砂岩油藏出砂治理的整体水平,对其他疏松砂岩油田的出砂治理有很好的借鉴和指导作用。
作者:赵洪侠 周小东 单位:大港油田公司第五采油厂