人工井壁再造防泥砂工藝試驗

邱鎖柱

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優選及參數的優化，驗證了該工藝針對本油田出細粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關鍵詞防泥砂；化學防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構造、巖性多種因素控制的復合型特低滲透油藏。隨著水驅加密調整開發的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場也逐漸發生改變，出泥砂情況會愈來愈嚴重。因此，該油田探索開展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過室內實驗，某油田油井出泥砂成分已確定。見表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個炮眼均能夠進入密實的充填砂，防膨固沙粘土穩定劑系陽離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質含量較高的水敏性地層的粘土穩定與較遠地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內形成了密實的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達到防止油層出砂的目的。可以彌補地層虧空，預防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩定固沙劑作為攜砂液進入地層后起到遠穩和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結砂組合成遠穩近檔的組合效應。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環上下反復活動管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個炮眼均能夠進入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注。現場配置防砂液，進行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當充填壓力快速上升時，應立即停止加砂，頂替清水，關井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進行沖砂、完井，再關井候凝72 h開井生產。

2.3 防砂材料優選及施工參數優化

2.3.1 防砂材料優選

1）充填礫石尺寸的優選。通過優選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結。

2）固化劑覆膜砂的優選。

①覆膜砂的抗壓強度室內實驗。從圖1、2分別可以看出，當固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結強度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個堅固的擋砂屏障，延長防砂有效期。

圖145℃時固化劑用量對膠結強度的影響

圖2不同溫度時固化劑用量對膠結強度的影響

②固化時間與固結強度的關系。試驗測定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時間對膠結強度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時后抗壓強度達到穩定值；55℃、60℃下，固化48小時后抗壓強度達到穩定值。因此在施工過程中，選擇關井侯凝時間72小時為宜。

③固化劑的時間確定。為了滿足現場作業的需要，試驗了兩種加固化劑的時機對膠結強度的影響，先期加入固化劑固化強度遠遠高于后期加入的強度，因此在現場實施時，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結后巖心滲透率測定。經測定，規格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經固化劑固化后，其液相滲透率達到59.5 μm2，此值遠遠大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開發后期防砂井大泵提液的需要。

3結論及認識

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達到修復及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產。優點是施工后井內無遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開發進入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術的繼續擴大應用，對減少因泥砂造成的檢泵費用投入，降低油田開采成本，提高最終采收率和經濟效益將起到積極作用。

參考文獻

[1]鄧少貴，范宜仁，李國欣，周燦燦.地層水礦化度對泥質砂巖物理性質的影響[J].測井技術，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護技術研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬仁溥，羅英俊.防砂技術[M].采油技術手冊，1991：123-127.

endprint

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優選及參數的優化，驗證了該工藝針對本油田出細粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關鍵詞防泥砂；化學防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構造、巖性多種因素控制的復合型特低滲透油藏。隨著水驅加密調整開發的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場也逐漸發生改變，出泥砂情況會愈來愈嚴重。因此，該油田探索開展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過室內實驗，某油田油井出泥砂成分已確定。見表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個炮眼均能夠進入密實的充填砂，防膨固沙粘土穩定劑系陽離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質含量較高的水敏性地層的粘土穩定與較遠地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內形成了密實的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達到防止油層出砂的目的。可以彌補地層虧空，預防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩定固沙劑作為攜砂液進入地層后起到遠穩和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結砂組合成遠穩近檔的組合效應。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環上下反復活動管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個炮眼均能夠進入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注。現場配置防砂液，進行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當充填壓力快速上升時，應立即停止加砂，頂替清水，關井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進行沖砂、完井，再關井候凝72 h開井生產。

2.3 防砂材料優選及施工參數優化

2.3.1 防砂材料優選

1）充填礫石尺寸的優選。通過優選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結。

2）固化劑覆膜砂的優選。

①覆膜砂的抗壓強度室內實驗。從圖1、2分別可以看出，當固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結強度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個堅固的擋砂屏障，延長防砂有效期。

圖145℃時固化劑用量對膠結強度的影響

圖2不同溫度時固化劑用量對膠結強度的影響

②固化時間與固結強度的關系。試驗測定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時間對膠結強度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時后抗壓強度達到穩定值；55℃、60℃下，固化48小時后抗壓強度達到穩定值。因此在施工過程中，選擇關井侯凝時間72小時為宜。

③固化劑的時間確定。為了滿足現場作業的需要，試驗了兩種加固化劑的時機對膠結強度的影響，先期加入固化劑固化強度遠遠高于后期加入的強度，因此在現場實施時，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結后巖心滲透率測定。經測定，規格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經固化劑固化后，其液相滲透率達到59.5 μm2，此值遠遠大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開發后期防砂井大泵提液的需要。

3結論及認識

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達到修復及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產。優點是施工后井內無遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開發進入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術的繼續擴大應用，對減少因泥砂造成的檢泵費用投入，降低油田開采成本，提高最終采收率和經濟效益將起到積極作用。

參考文獻

[1]鄧少貴，范宜仁，李國欣，周燦燦.地層水礦化度對泥質砂巖物理性質的影響[J].測井技術，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護技術研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬仁溥，羅英俊.防砂技術[M].采油技術手冊，1991：123-127.

endprint

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優選及參數的優化，驗證了該工藝針對本油田出細粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關鍵詞防泥砂；化學防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構造、巖性多種因素控制的復合型特低滲透油藏。隨著水驅加密調整開發的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場也逐漸發生改變，出泥砂情況會愈來愈嚴重。因此，該油田探索開展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過室內實驗，某油田油井出泥砂成分已確定。見表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個炮眼均能夠進入密實的充填砂，防膨固沙粘土穩定劑系陽離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質含量較高的水敏性地層的粘土穩定與較遠地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內形成了密實的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達到防止油層出砂的目的。可以彌補地層虧空，預防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩定固沙劑作為攜砂液進入地層后起到遠穩和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結砂組合成遠穩近檔的組合效應。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環上下反復活動管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個炮眼均能夠進入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注。現場配置防砂液，進行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當充填壓力快速上升時，應立即停止加砂，頂替清水，關井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進行沖砂、完井，再關井候凝72 h開井生產。

2.3 防砂材料優選及施工參數優化

2.3.1 防砂材料優選

1）充填礫石尺寸的優選。通過優選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結。

2）固化劑覆膜砂的優選。

①覆膜砂的抗壓強度室內實驗。從圖1、2分別可以看出，當固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結強度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個堅固的擋砂屏障，延長防砂有效期。

圖145℃時固化劑用量對膠結強度的影響

圖2不同溫度時固化劑用量對膠結強度的影響

②固化時間與固結強度的關系。試驗測定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時間對膠結強度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時后抗壓強度達到穩定值；55℃、60℃下，固化48小時后抗壓強度達到穩定值。因此在施工過程中，選擇關井侯凝時間72小時為宜。

③固化劑的時間確定。為了滿足現場作業的需要，試驗了兩種加固化劑的時機對膠結強度的影響，先期加入固化劑固化強度遠遠高于后期加入的強度，因此在現場實施時，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結后巖心滲透率測定。經測定，規格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經固化劑固化后，其液相滲透率達到59.5 μm2，此值遠遠大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開發后期防砂井大泵提液的需要。

3結論及認識

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達到修復及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產。優點是施工后井內無遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開發進入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術的繼續擴大應用，對減少因泥砂造成的檢泵費用投入，降低油田開采成本，提高最終采收率和經濟效益將起到積極作用。

參考文獻

[1]鄧少貴，范宜仁，李國欣，周燦燦.地層水礦化度對泥質砂巖物理性質的影響[J].測井技術，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護技術研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬仁溥，羅英俊.防砂技術[M].采油技術手冊，1991：123-127.

endprint