油氣井管柱清蠟及地層防砂工藝探討

黨小軍 賀航 劉磊

摘 要：防砂技術(shù)應(yīng)由油藏的特征來決定，通過室內(nèi)試驗分析表明，在搞好油層保護的前提下，進行整體區(qū)塊防砂，實現(xiàn)油田長期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，以改善油田的開發(fā)指標(biāo)，確定不同含水期選用的防砂方法。綜合含水達50%以前，以化學(xué)防砂為主，機械防砂為輔；綜合含水達50%以上時，以機械防砂與化學(xué)防砂并舉；綜合含水達80%以上時，進行復(fù)合防砂。

關(guān)鍵詞：管柱結(jié)蠟；通井清蠟；防砂工藝；管柱優(yōu)化

中圖分類號：TE355 文獻標(biāo)識碼：A

油品物性差，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、蠟含量較高，含蠟量在15～40%之間，析蠟點為30～50℃，大部分油井的結(jié)蠟點在距地面1000米的位置，部分油井的結(jié)蠟點在泵上200米至距地面200米處結(jié)蠟現(xiàn)象較為嚴(yán)重，結(jié)蠟井段長達600米左右，還有一些井從地面至泵口都有結(jié)蠟現(xiàn)象。[1]用熱油或地層熱水進行熱洗，因油井結(jié)蠟點普遍下降，所以熱洗液不易到達泵下尾管部位，難以清除油井底部的蠟。利用電熱桿清蠟時存在耗電量大與電熱桿易腐蝕問題。相比之下，所采用的化學(xué)清防蠟技術(shù)是一種較為有效的方法，但也需要對加藥量、加藥周期及加藥流程作進一步改進。[2]與國內(nèi)所應(yīng)用的清防蠟技術(shù)相比，清防蠟工作還不夠全面，需要深入開展各種清防蠟工藝方法在礦場的試驗工作，以找出適合不同開發(fā)時期、不同地質(zhì)情況與井況的一套清防蠟方法。[3]如對開發(fā)中后期的油井，可采用配套清防蠟技術(shù)措施，即對油井底部用化學(xué)方法清蠟，對油井上部用熱洗方法清蠟以維持油井的正常生產(chǎn)。

1 機械防砂

常采用以下幾種防砂管工藝：

（1）環(huán)氧樹脂砂粒濾砂管防砂，滲透率47.1～62.1μm2，孔隙度26～28%，施工成功率75%，防砂有效期為0.5～2年。

（2）屬棉蠕動濾砂管防砂，滲透率100～500μm2，孔隙度28～36%，施工成功率98%，防砂有效期1～3年。

（3）長柱塞式防砂抽油泵防砂，施工成功率100%，防砂有效期直至尾管沉滿砂粒。

（4）繞絲篩管礫石充填防砂，礫石層滲透率120～50μm2，礫石層孔隙度 35～32%，施工成功率 95%以上，防砂有效期3～10年。

2 化學(xué)防砂

2.1 化學(xué)固砂劑防砂

固砂劑：各類化學(xué)固砂劑都是陽離子型高分子聚合物，其分子結(jié)構(gòu)具有很強的固砂集團，在油層中經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)與地層中的硅質(zhì)礦物生成膠狀硅酸鹽，使粘土與細粉砂再次膠結(jié)而達到防砂目的。

工藝指標(biāo)：防砂層的滲透率是地層的95%，防砂有效期為0.5～2年。

2.2 涂料砂防砂

涂料砂組成：涂料砂以石英砂為骨架、以樹脂為膠結(jié)涂層加以其它添加劑制成，用攜砂液使涂料砂進入目的層再擠入一定比例的固砂劑，經(jīng)膠聯(lián)固結(jié)反應(yīng)使松散的涂料砂固化而形成有一定強度、一定滲透性的近井地帶人工井壁，從而阻擋地層砂流入井內(nèi)。

工藝參數(shù)指標(biāo)：防砂層的滲透率大于μm2，其有效期為0.5～2年。

2.3 水帶干灰砂防砂

水帶干灰組成：以石英砂為骨架、以油井水泥為膠結(jié)物，二者以一定比例混合后借助清水進入目的層，經(jīng)凝固作用而形成有一定強度、一定滲透性的人工井壁即防砂層。

3 防砂施工注意事項

防砂前一般要對目的層段進行射孔，要采用負壓射孔并選用與地層配伍的射孔液。[4]

對多年生產(chǎn)的老井，防砂前要用炮眼沖洗工具自下而上沖洗有關(guān)井段以清理出近井地帶的泥砂、污物。

如果確認地層有嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象，那么要進行酸化解堵作業(yè)。

為了保證防砂層的正常功能，防砂前要對套管進行刮削并用熱水洗井以消除炮眼毛刺、清除井內(nèi)污垢等。

防砂施工前的最后一項工作是對目的層擠注粘土防膨劑，如果油稠還要加入0.1%的表面活性劑以防止原油乳化。

4 防砂效果評價標(biāo)準(zhǔn)

主要根據(jù)以下幾項指標(biāo)確定防砂效果：

（1）防砂后井口含砂量<0.1%。但是防砂后10天內(nèi)允許含砂量>0.1%。

（2）防砂后地層滲透率下降程度小于25%。

（3）防砂后油井產(chǎn)量下降不超過原來產(chǎn)量的15%。

（4）防砂后年沉砂速度不超過36.5m（5寸半套管）。

（5）防砂時間：化學(xué)防砂有效期為半年以上，機械防砂有效期要達到一年以上，復(fù)合防砂有效期為一年半以上。

5 結(jié)語

防砂是一項系統(tǒng)工程，對于綜合含水0.50%采油期采用以化學(xué)防砂為主，以機械防砂為輔較合理；綜合含水50～80%采油期采取壓裂防砂，結(jié)合涂料砂防砂方式；綜合含水80～95%以上采油期采用復(fù)合防砂，即幾種防砂方法聯(lián)合應(yīng)用。

參考文獻：

[1]時晟.油井清蠟防蠟技術(shù)及新型技術(shù)應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2018，25（5）：115.

[2]楊培誠，付道明.自噴井自動清蠟工具的設(shè)計與模擬研究[J].石油機械，2017，45（9）：106.109.

[3]王旭東.油井防蠟措施及對策[J].云南化工，2018，45（1）：153.

[4]韓冰，孫建偉，沈妮娜.油井出砂治理技術(shù)研究與運用[J].石化技術(shù)，2018，25（5）：145+129.

作者簡介：黨小軍（1984.），男，漢族，陜西西安人，工程師，從事油氣田鉆井工作。