涩北气田水平井防砂工艺技术研究与应用

秦飞翔张永斌（.大港油田公司石油工程研究院， 天津 30080；.青海油田公司采气一厂， 青海 格尔木 86000）

涩北气田水平井防砂工艺技术研究与应用

秦飞翔1张永斌2
（1.大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280；2.青海油田公司采气一厂， 青海 格尔木 816000）

涩北气田水平井生产过程中出水出砂严重，为了解决涩北气田出水出砂等影响生产的技术难题，指导气田的高产、稳产和高效开发，研发了适用于涩北气田的水平井管内砾石充填防砂工艺技术，并在台H1-9井进行了现场应用，该井生产过程中不出砂，防砂有效期超过2年，防砂效果显著。解决了涩北气田筛管完井水平井出砂严重，甚至停产的问题。

涩北气田；砾石充填；防砂有效期

由于涩北气田生产过程中的出水出砂严重，为了解决涩北气田出水出砂等影响生产的技术难题，指导气田的高产、稳产和高效开发，结合涩北气田油藏地质特征，研发了适用于涩北气田的水平井管内砾石充填防砂工艺技术，并进行了现场应用，解决了涩北气田筛管完井水平井出砂严重，甚至停产的问题。

1 水平井充填工艺优化设计

随着水平井应用规模的不断加大，应用油气藏类型不断增多，以及开发阶段的变化，水平井开发采用单一的滤砂管防砂出现的新矛盾，需要开展水平井管内循环充填防砂工艺技术研究，解决筛管完井水平井后期出砂严重的问题。针对涩北气田开发后期水平井出砂严重的情况，研发了水平井管内充填防砂工艺技术，解决筛管完井的水平井后期出砂严重的问题。

（1）固井射孔完井方式 针对固井射孔完井，采用挤压充填防砂，对近井带地层进行挤压用砾石有效填充，比循环充填更能达到较好的防砂效果。

管柱结构自下而上：引鞋+油管短节+充填平衡器+底部充填工具+密封工作筒+油管短节+精密复合筛管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

（2）防砂筛管完井方式 筛管完井水平井：采用循环砾石充填防砂，在水平井原完井套管（或井筒）与防砂管柱的环空充填砾石，不能改变近井带地层的渗流物性。

管柱结构自下而上：引鞋+油管短节+底部充填工具+密封工作筒+油管短节+精密复合筛管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

2 配套工具及管柱优化设计

（1）水平井砾石充填工艺管柱优化设计 防砂完井施工过程：①下防砂管柱：由悬挂封隔器+筛网式滤砂管+底部充填装置+扶正器等组成；②打压座封-丢手，丢下留井管柱，起出作业管柱；③下入充填服务器，打开充填通道；④完成储层挤压和滤砂管与套管之间高压循环充填防砂施工。

3 防砂施工参数设计

（1）防砂工艺方式的合理优选 需根据区块防砂井实际情况进行选用防砂工艺的分析，出砂情况，泥质含量情况、产能、边底水等。推荐采用水平井管内挤压砾石充填防砂施工。

（2）充填砾石粒径选择 依据区块出砂井的粒度中值进行合理分析，地层砂粒径主要在0.04～0.07mm之间，利用Saucier公式D50=（5～6）d50优选0.3～0.6mm的充填石英砂进行防砂施工。

（3）防砂筛管的选择 需根据实施井的情况结合粒度分析报告及与充填砂相匹配的原则（最小充填砾石尺寸的1/2～2 /3）。推荐选用挡砂精度0.12或0.15mm的精密复合滤砂管。

（4）携砂液优化 选用清洁携砂液，该清洁携砂液配方由清水+瓜尔胶+KCL+防膨剂+助排剂组成。

技术特点：①低残渣、低伤害，降低防砂带来油层的二次污染；②粘度可调，携砂性能好，易于充填密实；③具有较低的表面张力易返排。

（5）充填砂量及液量优化 根据选用实施井的实际情况，需考虑地层亏空、边水、底水距离影响多种因素来确定充填砂量和液量。

4 应用实例

台H1-9井于2012年7月15日完钻，完钻井深1180m，采用筛管完井，水平段长200m。该井于2012年10月投产，投产以来持续出砂，产气量较平稳。2013年4月，出砂逐渐严重致使井口保护器频繁砂堵且堵死，拆卸后发现积砂较粗，且掺杂部分大颗粒水泥块儿，导致该井停产。2013年5月13日，对台H1-9井进行连续油管冲砂作业后放喷出砂严重，仍无法进站生产。依据该井地质设计，对该井进行水平井管内砾石充填防砂试验，从而达到恢复气井产能的目的。该井本次作业，累计注入液量：328.80m3，总砂量：52.00m3。

防砂作业施工结束后，于2013年10月3日投产，最高产量达到4.22万方/每天，平均日产气3.55万方，超过投产初期生产水平（3.2万方/每天），达到恢复气井产能的目的。目前该井持续稳产，累计稳产600多天，目前平均日产气3.1万方。生产过程中不出砂，防砂有效期超过2年，防砂效果显著。

5 结语

①研发了适应于涩北气田的水平井砾石充填防砂完井工艺技术，可以有效解决筛管完井水平井出砂严重的问题。②通过台H1-9井的成功实施和作业后生产情况，表明研发的水平井管内砾石充填防砂完井工艺，可以从根本上解决涩北气田水平井的出砂难题。

［1］张敏琴，谢政等译.砾石充填防砂工艺中的砾石尺寸选择方法，青海石油.2006，24（4）：76-79.

［2］何生厚，张琪.油气井防砂理论及其应用［M］.北京：中国石化出版社，2003：69-70.

［3］万仁溥，罗英俊等.采油技术手册（第七分册）［M］.北京：石油工业出版社，2000：15-27.