澀北氣田水平井防砂工藝技術研究與應用

秦飛翔張永斌（.大港油田公司石油工程研究院， 天津 30080；.青海油田公司采氣一廠， 青海 格爾木 86000）

澀北氣田水平井防砂工藝技術研究與應用

秦飛翔1張永斌2
（1.大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280；2.青海油田公司采氣一廠， 青海 格爾木 816000）

澀北氣田水平井生產過程中出水出砂嚴重，為了解決澀北氣田出水出砂等影響生產的技術難題，指導氣田的高產、穩產和高效開發，研發了適用于澀北氣田的水平井管內礫石充填防砂工藝技術，并在臺H1-9井進行了現場應用，該井生產過程中不出砂，防砂有效期超過2年，防砂效果顯著。解決了澀北氣田篩管完井水平井出砂嚴重，甚至停產的問題。

澀北氣田；礫石充填；防砂有效期

由于澀北氣田生產過程中的出水出砂嚴重，為了解決澀北氣田出水出砂等影響生產的技術難題，指導氣田的高產、穩產和高效開發，結合澀北氣田油藏地質特征，研發了適用于澀北氣田的水平井管內礫石充填防砂工藝技術，并進行了現場應用，解決了澀北氣田篩管完井水平井出砂嚴重，甚至停產的問題。

1 水平井充填工藝優化設計

隨著水平井應用規模的不斷加大，應用油氣藏類型不斷增多，以及開發階段的變化，水平井開發采用單一的濾砂管防砂出現的新矛盾，需要開展水平井管內循環充填防砂工藝技術研究，解決篩管完井水平井后期出砂嚴重的問題。針對澀北氣田開發后期水平井出砂嚴重的情況，研發了水平井管內充填防砂工藝技術，解決篩管完井的水平井后期出砂嚴重的問題。

（1）固井射孔完井方式 針對固井射孔完井，采用擠壓充填防砂，對近井帶地層進行擠壓用礫石有效填充，比循環充填更能達到較好的防砂效果。

管柱結構自下而上：引鞋+油管短節+充填平衡器+底部充填工具+密封工作筒+油管短節+精密復合篩管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

（2）防砂篩管完井方式 篩管完井水平井：采用循環礫石充填防砂，在水平井原完井套管（或井筒）與防砂管柱的環空充填礫石，不能改變近井帶地層的滲流物性。

管柱結構自下而上：引鞋+油管短節+底部充填工具+密封工作筒+油管短節+精密復合篩管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

2 配套工具及管柱優化設計

（1）水平井礫石充填工藝管柱優化設計 防砂完井施工過程：①下防砂管柱：由懸掛封隔器+篩網式濾砂管+底部充填裝置+扶正器等組成；②打壓座封-丟手，丟下留井管柱，起出作業管柱；③下入充填服務器，打開充填通道；④完成儲層擠壓和濾砂管與套管之間高壓循環充填防砂施工。

3 防砂施工參數設計

（1）防砂工藝方式的合理優選 需根據區塊防砂井實際情況進行選用防砂工藝的分析，出砂情況，泥質含量情況、產能、邊底水等。推薦采用水平井管內擠壓礫石充填防砂施工。

（2）充填礫石粒徑選擇 依據區塊出砂井的粒度中值進行合理分析，地層砂粒徑主要在0.04～0.07mm之間，利用Saucier公式D50=（5～6）d50優選0.3～0.6mm的充填石英砂進行防砂施工。

（3）防砂篩管的選擇 需根據實施井的情況結合粒度分析報告及與充填砂相匹配的原則（最小充填礫石尺寸的1/2～2 /3）。推薦選用擋砂精度0.12或0.15mm的精密復合濾砂管。

（4）攜砂液優化 選用清潔攜砂液，該清潔攜砂液配方由清水+瓜爾膠+KCL+防膨劑+助排劑組成。

技術特點：①低殘渣、低傷害，降低防砂帶來油層的二次污染；②粘度可調，攜砂性能好，易于充填密實；③具有較低的表面張力易返排。

（5）充填砂量及液量優化 根據選用實施井的實際情況，需考慮地層虧空、邊水、底水距離影響多種因素來確定充填砂量和液量。

4 應用實例

臺H1-9井于2012年7月15日完鉆，完鉆井深1180m，采用篩管完井，水平段長200m。該井于2012年10月投產，投產以來持續出砂，產氣量較平穩。2013年4月，出砂逐漸嚴重致使井口保護器頻繁砂堵且堵死，拆卸后發現積砂較粗，且摻雜部分大顆粒水泥塊兒，導致該井停產。2013年5月13日，對臺H1-9井進行連續油管沖砂作業后放噴出砂嚴重，仍無法進站生產。依據該井地質設計，對該井進行水平井管內礫石充填防砂試驗，從而達到恢復氣井產能的目的。該井本次作業，累計注入液量：328.80m3，總砂量：52.00m3。

防砂作業施工結束后，于2013年10月3日投產，最高產量達到4.22萬方/每天，平均日產氣3.55萬方，超過投產初期生產水平（3.2萬方/每天），達到恢復氣井產能的目的。目前該井持續穩產，累計穩產600多天，目前平均日產氣3.1萬方。生產過程中不出砂，防砂有效期超過2年，防砂效果顯著。

5 結語

①研發了適應于澀北氣田的水平井礫石充填防砂完井工藝技術，可以有效解決篩管完井水平井出砂嚴重的問題。②通過臺H1-9井的成功實施和作業后生產情況，表明研發的水平井管內礫石充填防砂完井工藝，可以從根本上解決澀北氣田水平井的出砂難題。

［1］張敏琴，謝政等譯.礫石充填防砂工藝中的礫石尺寸選擇方法，青海石油.2006，24（4）：76-79.

［2］何生厚，張琪.油氣井防砂理論及其應用［M］.北京：中國石化出版社，2003：69-70.

［3］萬仁溥，羅英俊等.采油技術手冊（第七分冊）［M］.北京：石油工業出版社，2000：15-27.