無接箍自潔式防砂篩管在曙三區的應用

黃武成

摘要：文章詳細介紹了微縫自潔式篩管的基本結構、防砂機理及該項技術的優缺點。該項技術既能防砂又能提高套管強度，在遼河油田室內成功試驗并現場應用，為今后套管變形井防砂提出了新的思路。

關鍵詞：套變井;微縫自潔式篩管;防砂;遼河油田

1 引言

油水井套管的損壞一直是困擾油田油氣生產的主要因素[1]。造成套管損壞的原因很多，歸納起來主要是高壓注汽、地層出砂、應力及化學腐蝕、高壓注水等多種因素共同作用的結果，其中，因地層出砂造成套管變形占有很大的比例。為恢復套管變形井產能，控制地層出砂，提高套變井的利用率，曙光工程技術研究所經過近兩年的攻關，開發出微縫自潔式篩管防砂技術，為套管變形井的治理提供了新思路。該技術是結合機械防砂和化學防砂后針對套變井提出的一種直接防砂理念，即采用特制的微縫自潔式篩管作為防砂結構直接下入油層套變位置，填充石英砂[2]后倒扣保留防砂結構。這種防砂方式省去了大修工序，縮短了施工周期，大大降低了修井作業費用，同時防砂結構對套管起到了加固作用，防止繼續變形影響生產。該項技術取得室內實驗成功，已在現場施工中得到了認可。

2 微縫自潔式篩管的結構及防砂機理

微縫自潔式篩管防砂的主體是由微縫自潔式篩管、帶封隔器的高壓充填工具兩部分組成。工作原理是篩管與充填工具聯接在一起下到設計位置后，填充石英砂，倒扣保留防封隔器和砂篩管。后續打撈作業時，通過一個撈錨，在軸向拉力作用下，封隔器解封，提出防砂篩管。其中防砂篩管主要包括：基管、過濾件和氫弧焊三個基本組成部分（見示意圖1，2）。

篩管的基管是由N80管材制成的等徑篩管，每米篩管上的濾件為75-115個，篩管有效過濾面積能達到192～294.4cm2/m，濾件材料由Cr13不銹鋼制成，最小過濾縫隙：0.05mm，通過濾件縫隙的調節，可適用于不同等級出砂油層。該技術結合壓裂化學防砂和機械防砂的優點，在探明套管變形位置及套管破損程度的情況下，利用等徑油管沖砂，清理井筒;在下入帶有封隔高壓填充裝置的微縫自潔式防砂篩管后，將礫石-石英砂以大排量的攜砂液攜帶到油井套管外的虧空處，填滿防砂篩管與套管的環形空間，經沉淀、壓實形成高強度的人工井壁，與篩管形成多級擋砂屏障，從而起到防砂的效果。該技術既解決了套變井出砂的問題，對套管起到支撐和保護作用，又提高了油氣層滲透率，壓裂解堵效果顯著，增產明顯。

3 微縫自潔式篩管防砂技術分析

3.1 技術優點

（1）篩管強度高。具有防過濾件內脫、外掉的功能，使用Cr13不銹鋼作過濾件，有很強的抗磨、抗壓，抗腐蝕能力，壽命長。

（2）篩管具有內潔，外潔功能。

（3）篩管滲濾阻力小，滲透率高，有效孔隙達30%以上，內外壓降小。

（4）篩管比面小，光潔度高，親油性差，不易堵塞。

（5）篩管操作安全，施工簡單，作業簡便，易打撈。

（6）篩管濾件縫隙可調，適應性廣，適用不同等級出砂油層。

（7）篩管實現系列化，目前有φ73mm，φ89mm，φ114mm等系列等徑篩管。

3.2 技術缺點

（1）由于對套變井沒有進行多臂井徑或井下電視測井，只憑借作業過程中通井、打印的描述還不能完全掌握套管變形部位以下套管破損程度，只有試探性地作業，才能確定是否實施防砂措施。

（2）由于沒有預先進行套管整形修復，防砂篩管尺寸受到制約，使篩管通徑變小，影響后期作業沖砂難度。

（3）對于采用外徑φ73mm及以下的篩管防砂的措施井，篩管內腔沖砂有一定的難度。

4 現場試驗

4.1 杜84-33-65井

射孔井段751.5-788.3m，沖砂砂樣粒度中值0.1mm。用微縫自潔式篩管防砂篩管44m，過濾縫隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂30t。該井因為套管變形且出砂影響正常生產，投產后，日產油7.37t，日產夜26.58t，一直未卡泵，24天累計增油176.8t。

4.2曙3-05-07井

射孔井段1447.5-1493.8m，沖砂砂樣粒度中值0.1mm。用微縫自潔式篩管防砂篩管52m，過濾縫隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂10t。該井因套管損壞、出砂嚴重停產，投產后，日產油3.0t，日產夜6.88t，一直未卡泵，21天累計增油63.2t。

4.3 曙4-6-7井

生產井段1450.0-1505.0m，14.2m/8層。該井在生產過程中多次沖砂作業，3月12日作業沖砂，沖至魚頂1519.0m。4月1日砂卡，作業探砂面至魚頂深度1519.0m，沖砂時沖出地層砂、水泥塊，頁巖，沖出砂量0.5m3，沖砂過程中發現地層連續出砂的情況，用Φ118mm通井規通井至1489m處遇阻，下打印管打印，發現在1489m處套管縮徑為Φ120×Φ117mm。

4月12日，實施微縫自潔式篩管防砂，下入Φ88.9mm防砂篩管、充填封隔器及配套工具，擠入0.45-0.9mm石英砂10t，砂比：8-12%，排量1.60m3/min，施工壓力：13.2-19-25MPa，加砂完畢后丟手，沖砂后下泵生產。該井投產后，日產油8.77t，日產夜13.55t，一直未卡泵，15天累計增油131.5t。

5 結論

目前為止，微縫自潔式篩管防砂技術已實施30井次，均處于正常生產階段，累計增油10000多噸。

（1）微縫自潔式篩管防砂技術經過近兩年的論證，完成項目的可行性研究，配套技術基本完成，已成功投入現場應用。

（2）采用微縫自潔式篩管防砂技術可以解決套管變形出砂井的防砂難題，同時該技術也可適用于非套管變形出砂井的防砂。

（3）微縫自潔式篩管防砂技術為套管變形井，特別是油層部位套管變形井的治理、提高油層動用程度，提出了一條可行的解決方案。

（4）微縫自潔式篩管防砂技術通過在曙光油田的現場實施，具有措施成功率高、防砂有效期長、增油效果顯著等優點，是一項綜合效益高的項目。

（5）微縫自潔式篩管防砂技術在工具系列化、防砂篩管內沖砂、簡單整形、打撈工具系列化、工藝配套等方面還需要根據現場情況做詳細的研究工作，這也是我們需要努力的方向。

參考文獻：

【1】朱彩虹，孫輝，李貴恩，史蕊，李慧源;疏松砂巖稠油油藏防砂方法優選試驗研究;特種油氣藏;2000年03期

【2】常方瑞;壓裂充填防砂技術的應用;勝利油田職工大學學報;2004年01期