疏松砂巖油藏排砂采油工藝探討

劉愷

摘 要： 在對(duì)疏松砂巖進(jìn)行油氣開采的過(guò)程中，因?yàn)橛筒氐某錾埃粌H影響了油藏開采的效率，還影響了經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)疏松砂巖油藏的出砂原理進(jìn)行了分析，并討論了我國(guó)目前的防砂技術(shù)。探討了出砂提高我國(guó)油井產(chǎn)的因素，希望對(duì)我國(guó)油藏開采的排砂采油提高產(chǎn)油質(zhì)量具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：油藏 疏松砂巖 排砂采用 工藝技術(shù)

中圖分類號(hào)：TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）10-0250-01

在油氣開采位置選擇上，一般將疏松砂巖作為主要目標(biāo)。因?yàn)槭杷缮皫r油藏具有較高的儲(chǔ)油含量，油氣分布范圍也較廣。但是在實(shí)際開采的過(guò)程中，因?yàn)橛途錾扒闆r發(fā)生，對(duì)油井開采的有效運(yùn)行帶來(lái)了重大影響。本文對(duì)出砂生產(chǎn)在疏松砂巖油藏中的利弊進(jìn)行了分析，選擇適度出砂的開采方式，保證油井產(chǎn)量和出砂量能夠最大化，使經(jīng)濟(jì)效益全面提高。

一、油層出砂的主要原理

關(guān)于油層出砂的主要原因可以分為三大類，分別是地質(zhì)、完井和開采。就完井和開采來(lái)說(shuō)，這兩大類因素在某種意義上具有相似性，因?yàn)樵陂_采過(guò)程中開采條件改變，例如油層壓力、液流速度、含水變化、毛細(xì)管作用、多相流動(dòng)及相對(duì)滲透率等，從而導(dǎo)致地層出砂。就地質(zhì)因素來(lái)說(shuō)，主要是地層和油藏性質(zhì)的影響，例如巖石顆粒大小、膠結(jié)物膠結(jié)程度以及構(gòu)造應(yīng)力等。出砂程度會(huì)受到巖石和流體的影響從而發(fā)生改變。

關(guān)于油層出砂原理，主要受地層壓縮和膠結(jié)程度影響，另外原始滲透率、油藏壓力和深度、流體的種類和流速等也是主要影響因素。如果井底巖層結(jié)構(gòu)受到破壞，會(huì)導(dǎo)致油層出砂，如果油層的膠結(jié)程度較弱，其出砂概率更高，主要是因?yàn)槠渖a(chǎn)壓差大。如果井底巖層結(jié)構(gòu)被破壞，井底周圍地層也會(huì)隨之破壞，從而加大地層出砂的嚴(yán)重程度。

二、我國(guó)目前油層防砂的技術(shù)現(xiàn)狀

油井出砂是疏松砂巖油井開采中最主要的矛盾，不僅會(huì)對(duì)油井開采設(shè)備產(chǎn)生磨損，還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)管柱被卡，進(jìn)而掩埋油層，油井的出油量也會(huì)深受影響。油井防砂工藝主要分為化學(xué)、機(jī)械以及化學(xué)機(jī)械聯(lián)合應(yīng)用的三種主要方式。關(guān)于化學(xué)防砂主要有酚醛樹脂溶液、水帶干灰砂和地下合三種方式。機(jī)械防砂技術(shù)目前廣泛應(yīng)用的是金屬繞絲篩管礫石充填技術(shù)，其有著適應(yīng)能力強(qiáng)和防砂效率高的主要特點(diǎn)。為了應(yīng)對(duì)油氣開采過(guò)程后期防砂困難的主要情況，逐漸將高壓預(yù)充填防砂技術(shù)和化學(xué)機(jī)械聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，其防砂效果明顯提高。

三、出砂提高油井產(chǎn)能因素分析

隨著采油技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)目前由防砂開采轉(zhuǎn)變?yōu)檫m度出砂采油開采。對(duì)地層出砂進(jìn)行應(yīng)用，從而保證稠油油井產(chǎn)量提高。出砂冷采技術(shù)之所以能夠提高油井的流動(dòng)能力，主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)方面的因素。

1.流動(dòng)的砂粒增加液流的速度

地層出砂的同時(shí)，砂粒膠結(jié)物會(huì)逐漸被液化懸浮在整個(gè)液體中，砂粒膠結(jié)物其流動(dòng)速度不及液體流動(dòng)速度。在稠油液體中，其壓力梯度會(huì)隨著粘度的增加而增加，從而保證地層砂不斷液化。如果固相顆粒和液體之間的流速差異較小，液體流動(dòng)所受的阻力也會(huì)很小，這就在一定程度上增加了油井產(chǎn)液速度，進(jìn)一步提升油井產(chǎn)量。

2.泡沫油能填充油藏的能量

液體在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)析出天然氣，出砂冷采井中的天然氣在脫溶過(guò)程中一般以氣泡形式存在，并不斷向井筒流動(dòng)，并不是立即聚集起來(lái)以氣相存在。隨著油井開采的壓力變化，氣泡也會(huì)隨著變化，如果開采壓力較低，氣泡也會(huì)加大從而生成內(nèi)驅(qū)力，讓砂漿從地層向井筒涌動(dòng)，一般而言，液體流動(dòng)比砂漿流動(dòng)速度較慢。

3.高滲透率區(qū)域擴(kuò)展

地層的固體顆粒在液化過(guò)程中產(chǎn)生新空間，新空間中存在的物體為砂、氣、油和水，其孔隙度較高。在砂不斷采出的過(guò)程中井筒附近的滲透率也在新空間的影響下不斷提高，滲透率提高的區(qū)域會(huì)越來(lái)越大，油藏上方出砂較為容易，所以其高滲透區(qū)域更廣。因?yàn)橛蛯泳哂蟹蔷|(zhì)性的特點(diǎn)，只要油藏砂層厚度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，因此并不是所有砂層都會(huì)形成高滲透區(qū)域的。

4.油井表皮系數(shù)降低

新空間中，砂層的孔隙度較高，孔喉堵塞處會(huì)隨著砂粒的液化而降低近井位置的表皮系數(shù)，因?yàn)橐夯耐瑫r(shí)會(huì)清除部分沉積物，降低壓力梯度。另外，砂粒的脫落也會(huì)造成近井位置表皮系數(shù)降低，脫落的砂粒通過(guò)喉道會(huì)擴(kuò)大孔喉，防止新堵塞產(chǎn)生。

5.地層壓實(shí)增加驅(qū)動(dòng)能量

液化的地層砂在采出之后，油藏巖石強(qiáng)度會(huì)隨之降低，出砂油層因?yàn)樯细驳貙迂?fù)荷影響，造成沉降。油藏中的應(yīng)力越大，孔隙壓力越大，原油生產(chǎn)得到的驅(qū)動(dòng)壓力越高。從而讓實(shí)際獲取的油量比預(yù)測(cè)中的要高。

6.遠(yuǎn)距離邊底水作用

在布井網(wǎng)過(guò)程中盡量讓油井遠(yuǎn)離邊底水，邊底水會(huì)增加出砂采油的驅(qū)動(dòng)能量，水層能量通過(guò)壓力形式提供開采動(dòng)力。從而為稠油冷采提供方便，增加開采效果。

四、總結(jié)

綜上所述，只要合理應(yīng)用以上原理，防止完全阻塞流體情況發(fā)生，能有效提高稠油油藏出砂生產(chǎn)。在開采過(guò)程中科學(xué)控制開采速度，防止出砂掩埋井段，充分應(yīng)用油藏能量，進(jìn)而提高疏松砂巖稠油油藏。

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