王庄油田防砂工艺现状和展望
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【摘要】滨南王庄油田为稠油油层，地层胶结疏松，出砂严重，油井必须防砂才能投产，因此防砂工艺就成为影响油田开发的重要因素之一。王庄油田投入开发以来，经过广大技术人员的不断研究和探索，在不同开发阶段，针对地层特点和生产需要，形成了不同的防砂工艺技术。通过现场应用证明，一次性高压充填防砂工艺投资成本相对较低，防砂效果好，目前可作为王庄油田油井防砂的主要技术。
【关键词】王庄油田 防砂 高压充填 工艺
1 王庄油田的地质概况
滨南油区王庄油田位于利津县王庄乡，构造上处于东营凹陷北部陡坡带西段，北靠陈家庄凸起，西为郑家潜山，是一个太古界基岩潜山油藏和下第三系地层-岩性油藏的复合式油田，属普通稠油、特稠油、水敏感性特超稠油以及强水敏感性的普通-特稠油复合油藏。
王庄油田的砂层岩性以中、粗粒、不等粒砂岩为主，颗粒以点状接触为主，孔隙式胶结，筛析地层砂平均粒度中值为0.39mm，岩石结构疏松、分选性差、出砂严重。
2 目前主要采用的防砂方法
目前王庄油田主要靠蒸汽吞吐工艺进行开采，注采强度很大。王庄稠油油田自开发以来，曾先后采用过绕丝管管外砾石充填防砂工艺、高温涂料砂防砂工艺、悬挂滤砂管防砂工艺等，取得了一定效果，但存在着的明显的技术缺陷始终影响着稠油区块的防砂效果。
2.1 绕丝管管外砾石充填防砂工艺
该防砂工艺是将绕丝管与充填工具及其配套工具下入井内，使绕丝管正对油层，然后通过地面泵车设备，用携砂液将砾石正循环充填到绕丝管与油层套管的环形空间。
该工艺具有工艺成熟，适应性强，不受井段长短、井底温度和压力等条件限制，可用于直井、斜井防砂，在王庄油田开发初期取得了良好的防砂效果。但随着油田开发时间的延长，地层出砂程度加剧，亏空加大，单一绕丝筛管防砂工艺难已适应不同井况油井防砂的需要。因此单一绕丝筛管防砂工艺的应用比例也逐年减少。2.2 高温涂料砂防砂工艺
该防砂工艺是将充填管柱下至防砂油层上部，然后通过地面泵车设备，用携砂液将涂料砂正挤入到油层近井地带，固结形成人工井壁，从而形成一道挡砂屏障，达到防砂的目的。
该防砂工艺技术的优点是操作简单，费用低。缺点是容易受地层温度、施工参数、油井层数的影响；较易与地层砂形成混砂带降低渗透率；在高温高压蒸汽吞吐时，人工井壁易被蒸汽油流击穿或坍塌。
2.3 悬挂滤砂管防砂
悬挂滤砂管防砂是将各种滤砂管及双向卡瓦丢手封下入井内，滤砂管正对油层，通过打压或机械加压等方式使双向卡瓦涨开坐封及丢手，悬挂固定滤砂管。油井生产时，油流经过滤砂管上返，起到了较好的滤砂作用。
油井生产一段时间后，通过自然充填作用，地层砂会充填到滤砂管周围，滤砂管较容易粘附地层细粉砂及胶质物，从而堵塞油流通道降低油井产量。而且双向卡瓦丢手封的卡瓦卡在套管内壁上，在注蒸汽时，会嵌入套管内壁，将套管损坏，并且强大的受热膨胀力也易将滤砂管挤坏。
由于以上防砂工艺存在着比较明显的技术缺陷，在稠油防砂中严重制约防砂成功率及防砂后的生产效果，为此，我们在完善稠油防砂工艺技术及应用方面，经过不断的探讨与研究，开始采用一次性高压充填防砂工艺技术，取得了较好的防砂效果。
3 一次性高压充填防砂工艺
针对滨南油区王庄稠油油田的地层特点，近年来，一次性高压充填防砂工艺技术在王庄油田油井中的应用逐年增多，防砂后的效果十分显著。
3.1 一次性高压充填防砂工艺机理
一次性高压充填防砂工艺就是将防砂管柱及充填工具一次性下入井内，对准目的油层，通过地面设备对油层进行高压充填分选好的石英砂，将近井地带的地层砂推到远离井底的位置，并在近井地带形成高渗透的砂体组合。其主要特点是：将地层预充填和绕丝管充填两道工序合二为一，减少了施工工序和作业占井时间，单井施工周期平均比复合防砂缩短5～8天。
3.2 一次性高压充填防砂工艺的优缺点3.2.1？一次性高压充填防砂工艺的优点：
（1）高压挤压防砂后在油层内形成高导流能力的支撑带，增大了原油的渗流面积，使近井地带流体由平面径向流变为双线性流，有效地延缓压降漏斗，减少了地层砂受力，从而稳定了地层砂，实现油层改造的目的。
（2）由支撑带石英砂、环空充填砂形成一个具有多级分选过滤的人工井壁，起到有效的挡砂、滤砂作用。
（3）高压充填形成的支撑带，在高压注蒸汽过程中稳定性增强，并且降低了注汽压力，提高了注汽效果，从而达到增产的目的。
3.2.2？一次性高压充填防砂工艺的缺点
（1）成本费用高，携砂液对油层造成的污染较大，对地面设备要求比较高。
（2）一次性高压充填防砂对于层数较多、渗透率差异较大的井，还存在着充填砂在各层分布不均匀的现象，渗透率高的层充填砂进入多，而渗透率低的层进入少，从而影响防砂增油的效果。
4 一次性高压充填防砂工艺的改进方向
运用一次性高压充填防砂工艺进行防砂在王庄油田取得了很好的效果，但我们在防砂实践中也发现还有改进、发展的空间。
4.1 改进一次性充填工具
存在问题：一次性充填工具的卡瓦长时间在井内工作，容易结构腐蚀，造成大修作业困难；同时卡瓦多次卡封，容易造成套管损坏。
改进方向：研制无卡瓦的一次性充填工具及管柱。
4.2 进一步提高高压充填砂比
存在问题：目前采用三台泵车进行充填施工，最高排量为1m3/min左右，由于携砂液粘度较低（60mPa.s），不能实现更高砂比充填，还有造成地层砂与充填砾石交混的现象，从而降低充填层的渗透率。
改进方向：将携砂液进行轻微交联，使粘度达到约100 mPa.s，提高泵车排量，将加砂比提高到50%左右。4.3 改进充填工具铅封
存在问题：充填工具铅封耐压差小，易损坏，导致油井出砂；
改进方向：用密封胶皮代替铅封，增强封堵效果。5 结论
以上阐述了王庄稠油油田的过去及现在采用的主要防砂工艺技术措施，着重介绍了一次性高压充填防砂技术的工艺原理和开发应用情况。一次性高压充填防砂工艺施工简便、作业周期短，在王庄稠油油田可广泛应用。而且今后随着在一次性高压充填防砂技术方面的不断完善和改进，会具有更加美好的应用前景。
参考文献
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[3] 胡伯仲，主编.大庆油田采油工程九六年论文选编
[4] 试井手册编写组.试井手册.北京：石油工业出版社，1992：2-5