出砂油藏水平井分段擠壓充填工藝應用

劉偉(勝利油田濱南采油廠工藝研究所 山東 濱州 256600)

前言

濱南采油廠自2008年開始大規模實施水平井開發，通過現場不斷探索，出砂油藏水平井防砂工藝技術不斷完善和進步，逐步形成了以懸掛濾砂管防砂、水平井底部擠壓充填為主的成熟防砂技術。近年來，隨著新、老區塊開發難度逐漸加大，低滲、薄層、長井段的水平井逐漸增多，單純的底部擠壓充填防砂工藝已不能滿足水平井投產的需要，為此引進了水平井分段充填改造工藝，目的使水平段得到充分改造。

一、水平井開發現狀

1.水平井開采技術特點

水平井具有增加油氣井泄油面積、延緩底水錐進、提高油氣井產量和采收率、增加可采儲量、開發難動用油藏（薄層、超稠油、低滲等）目前已成為新、老油田調整挖潛提高采收率的一項重要技術。

2.水平井規模不斷擴大

2007年以來，濱南采油廠加大了出砂油藏水平井開發應用力度，投產區塊主要以邊底水、低滲、薄層、超稠油等低品位區塊為主，至2013年底在單家寺油田、尚林油田、王莊油田等出砂油藏共投產水平井185口，累產油97.8萬噸，取得了較好的開發效果。

3.水平井完井、防砂配套工藝逐步完善

隨著濱南采油廠水平井應用規模的不斷擴大，水平井配套技術也得到了快速發展，近年來，通過不斷地完善，逐步形成了4項完井、防砂配套工藝：裸眼篩管完井、酸洗解除泥餅堵塞、套管射孔懸掛濾砂管+底部充填防砂、篩管外底部充填

二、分段擠壓充填工藝應用情況

近年來，低滲、薄層、長井段水平井逐漸增多，如林中9孔店南部斷塊，具有含油小層多（3-4個）、水平段長（平均水平段長230米，底部充填防砂僅能改造50-70米）、滲透率低（180×10-3μm2）等特點，采用“穿層”水平井+“巷道”水平井的部井方式。

如林中9平04井，穿越4個含油層段，射孔段長262米，平均滲透率232×10-3u m2，如果采用底部充填防砂投產工藝僅能對底部油層進行改造，不能滿足油層段整體、均勻動用。

隨著低滲、薄層、長井段水平井逐漸增多，單純的底部擠壓充填防砂工藝已不能滿足水平井投產的需要，為了提高水平段的整體動用程度，我們經過充分調研，引進了水平井分段充填改造工藝，目的使水平段得到充分改造。通過在林中9孔店組、單56館陶區塊實施，取得了較好的效果。主要分為兩類：套管射孔完井分段充填工藝、篩管分段完井分段充填工藝。

三、套管射孔完井分段充填工藝

1.多次射孔、多次充填

技術原理：根據滲透率分布情況，將水平段分為2-3段，對底部第一段進行射孔，下光油管進行地層充填；充填結束后對第二層和第三層進行射孔、充填，最后對全井段懸掛濾砂管防砂。

技術特點：施工風險小，成功率高；缺點是工序復雜，占井時間長。

施工情況：采用多趟管柱分段射孔、分段擠壓充填最后懸掛濾砂管防砂的投產工藝施工1口井。排量1.8方，加砂150噸，平均施工壓力13 M Pa。

投產情況：對單2平5實施該塊技術，措施后峰值日油23.8噸，累計產油2500噸，取得了較好的投產效果。

2.一趟管柱分段充填

工藝技術特點：可根據測井數據進行選擇性射孔，有效避開水層；可一趟管柱實現對多層的依次充填，縮小占井周期；充填合格后，驗證滑套關閉情況。

缺點：管柱間隙小，對管柱及篩管加工要求高；充填通道有截流作用，充填砂比及排量受限，一般排量控制在2方/分以內，砂比不高于50%。

施工過程：

（1）下入防砂管柱，丟手，從上至下依次座封層間隔離封隔器，座封完成后，起出井內管柱；

（2）下入防砂服務管柱，從上到下依次開關充填滑套，并驗證關閉情況，驗證合格后進行充填施工；

（3）從下至上依次進行充填施工，每一層充填結束后反洗井至出口無砂，并驗證充填滑套是否關閉，確保滑套關閉后，上提管柱進行下一層充填施工。

圖1：一趟管柱分段充填管柱圖

針對套管射孔，采用一趟管柱分段充填技術已成功施工3口井，累計充填8段、加砂370噸。目前開井2口，目前平均單井日液12.7噸，日油9.3噸，含水45%，累計產油5581噸，取得較好的效果。

四、篩管分段完井分段充填工藝

套管射孔分段充填工藝主要針對存在邊底水油層，通過選擇性射孔，避開水層改造油層。對于無邊底水油層，采用篩管完井，將管外封隔器和充填滑套改進，實現了油層段整體、均勻動用，主要分為2趟管柱分段充填和1趟管柱分段充填兩種工藝。

目的：解決長井段水平井籠統底部充填改造不完全的問題，解決長井段水平井因滲透率差異導致充填不均勻的現象。

1.裸眼篩管完井水平井——分段完井分段充填（2趟管柱）

技術特點：將全井段分為2段充填，改善充填效果；采用頂部充填+底部充填的2趟管柱施工，降低施工風險，保證充填成功率；缺點是工序較繁瑣。

圖2：分段完井分段充填留井管柱圖（2趟管柱）

截止目前，采用該技術在林中9孔店、單56館陶已成功對11口水平井實現分段充填，累計充填22段、加砂1310噸。目前開井7口，累計產油4608噸，平均單井日油8.5噸。

2.裸眼篩管完井水平井——分段完井分段充填（一趟管柱）

工藝技術特點：一趟充填服務管柱實現對多層依次充填，縮短占井周期3-5天；充填結束后驗證滑套關閉，減少施工風險。

管柱結構:管柱自下而上依次為：外管柱：絲堵+充填管總成（充填服務工具下端、充填工具、對接器下部）+密封筒+充填工具+篩管+密封筒+管外封隔器+密封筒+充填工具+篩管+密封筒+管外封隔器+密封筒+充填工具+篩管 +免鉆塞+套管串至井口；內管柱（對接管柱）：對接器+油管串至井口。

采用一趟管柱分段充填工藝對5口水平井實現分段充填，累計充填16段、加砂890噸。目前開井5口，平均單井日液15.6噸，日油9.6噸，含水36%，累計產油4346噸，取得較好的效果。

實施效果：截止目前已對林中9孔店組12口水平井實施分段充填防砂工藝，目前單井日液14.9噸/天，日油8.2噸/天，含水45%，累計產油11422噸，平均單井日油8.2噸，取得較好效果。

通過在林中9孔店組水平井實施分段充填，能夠解決長水平段充填不均勻的現象，并且在生產中取得了較好的效果。下步應加強該工藝的應用力度，優化施工工藝，提高措施成功率。