东营组疏松砂岩出砂预测及防砂方法应用

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摘 要：现河采油厂东营组属于疏松砂岩油藏，普遍胶结差且油稠，通过对该产层出砂预测方法的研究，推广高压充填防砂工艺，使得东营组连续投产的5口井具有获得较好产能，为下步开发此层段提供了依据，同时对同类油藏的开发具有十分重要的指导意义。

关键词：疏松砂岩；出砂预测；高压充填

引言：现河采油厂目前河4、河100等区块东营组由于出砂严重。为最大限度发挥油井的产能，解决开发中疏松砂岩出砂严重的困难，决定以郝家河4断块东营组为突破口，优化防砂工艺，了解地层产能。

1、地层岩性分析

河4断块东营组埋深1500m～1700m，平均渗透率900毫达西，孔隙度30%，泥质含量小于10%，声波时差360～400us/m，具有埋藏浅、高孔、高渗、胶结疏松的特点，从地层物性分析，出砂临界值远远大于胜利油田推荐值，属于典型浅层疏松砂岩油藏。

2、出砂预测的指数法分析

出砂指数越大，说明岩心体积弹性模量K和切变弹性模量G之和越大，即岩石的强度越大，稳定性好，不易出砂。

根据出砂指数公式：

B =K + 0.75G

若B大于2.0，则正常生产时不易出砂；若B为1.4～2.0，油层出砂加剧；当B小于1.4，油井严重出砂。计算该断块的平均出砂指数B为1.6，显示地层极易出砂。若断块内采取的完井及防砂措施不当，则加剧生产过程中的出砂。

3、出砂预测的原油物性分析

在一定的生产压差和渗流速度下，流体对岩石的拖拽力取决于粘度，粘度越大，拖拽力越大，储集层越容易出砂。河4块东营组粘度为2000～5000mpa.s，因此原油粘度高也是导致该产层出砂严重的原因。

4、出砂预测的经验类比分析

河4断块已开采东营组的生产井有3口，均出砂严重未能正常生产。分析原因为3口井同属河道河坝沉积，沉积环境相似，对比同区块沙一产层，出砂对生产状况的影响非常明显。

生产周期 出砂导致

东营组 小于40天 100%

沙一 大于150天 18%

根据河4断块的地质情况及开采特点，并作出砂预测。综合以上分析，河4断块东营组在生产过程中会出砂可能性极大。

5、防砂配套工艺的选择

针对河4断块东营组胶结疏松，出砂严重的特点，传统的机械防砂和化学防砂虽然简便易行，但均不能同时解决防砂效率低和影响产能的矛盾。而采用高压充填防砂，能形成充填砾石阻挡地层砂，筛管阻挡砾石的多级挡砂屏障。

高压砾石充填工艺虽然投入较大，但具有防砂强度高，延长生产周期，同时又不影响产能的优点，因此应作为优选工艺。

6、高压充填工艺的优化方法

6.1 射孔

采用大枪大弹高孔密射孔工艺，以增大炮眼总流通面积，以减少地层流体在炮眼内外的压降，降低地层流体径向流速，减缓地层出砂。针对东营组，要求采用大枪大弹高孔密的射孔工艺，即102枪127弹，16孔/米射孔。

6.2 化学解堵降粘

河4断块东营组原油较稠，乳化严重容易形成堵塞。因此要向地层挤入降粘剂降低油水界面张力，形成水包油乳状液，降低原油粘度，降低稠油的流动阻力。

6.3 充填工具选择

为减少防砂施工工序，节省施工作业时间，降低施工成本，优选PFS-115一次高压充填装置，其基本原理为采用液压使装置先座封，封隔油套环空，再打开充填通道进行砾石充填，充填结束后，先洗出油管内砾石，再正转管柱实现丢手，起出冲管等就完成了砾石充填防砂施工的全部工艺过程，该充填工具极大简化了充填防砂施工过程。

6.4 充填砾石设计

高压充填工艺的充填砾石尺寸、质量、数量的选择尤为重要。由于东营组埋深较浅，因此选用价格低廉、圆球度及抗破碎能力都较好地石英砂做为充填材料。

根据取样化验的地层砂的粒径中值确定为0.15mm，根据索西埃公式：

D=（5～6）d50

设计石英砂的粒径为0.4～0.8mm，强度85Mpa，圆度0.57，球度0.66，破碎率9.0%。

充填砾石的数量由充填空间决定，即由挤入地层的砾石数量以及环形空间中石英砂数量相加而得。对于新井或新补孔层，挤入套管外砾石充填半径以300mm为宜。对于已生产一段时间的地层，由于近井地带疏松或有较多孔洞，设计充填半径以大于等于500mm为宜。

7、生产效果

实施的5口井，平均初日增油3.5t，其中2口井有效期已超过150天，并且目前所有井均生产正常，取得了较好效果。

8、结论及认识

河4断块东营组的应用成功，充分认识到该产层的产能。同时，综合运用各种预测手段及优化防砂工艺，完善了对疏松砂岩的防砂方法，对同类油藏开发具有指导意义。

参考文献：

[1]何生厚、张琪 《油气井防砂理论及其应用》 中国石化出版社

[2]万仁溥、罗英俊 《采油技术手册》第七分册防砂技术 石油工业出版社