疏松砂岩油藏排砂采油工艺探讨

2016-12-12 12:48刘恺
中文信息 2016年10期
关键词:工艺技术油藏

刘恺

摘 要: 在对疏松砂岩进行油气开采的过程中,因为油藏的出砂,不仅影响了油藏开采的效率,还影响了经济效益。本文对疏松砂岩油藏的出砂原理进行了分析,并讨论了我国目前的防砂技术。探讨了出砂提高我国油井产的因素,希望对我国油藏开采的排砂采油提高产油质量具有借鉴意义。

关键词:油藏 疏松砂岩 排砂采用 工艺技术

中图分类号:TE35 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)10-0250-01

在油气开采位置选择上,一般将疏松砂岩作为主要目标。因为疏松砂岩油藏具有较高的储油含量,油气分布范围也较广。但是在实际开采的过程中,因为油井出砂情况发生,对油井开采的有效运行带来了重大影响。本文对出砂生产在疏松砂岩油藏中的利弊进行了分析,选择适度出砂的开采方式,保证油井产量和出砂量能够最大化,使经济效益全面提高。

一、油层出砂的主要原理

关于油层出砂的主要原因可以分为三大类,分别是地质、完井和开采。就完井和开采来说,这两大类因素在某种意义上具有相似性,因为在开采过程中开采条件改变,例如油层压力、液流速度、含水变化、毛细管作用、多相流动及相对渗透率等,从而导致地层出砂。就地质因素来说,主要是地层和油藏性质的影响,例如岩石颗粒大小、胶结物胶结程度以及构造应力等。出砂程度会受到岩石和流体的影响从而发生改变。

关于油层出砂原理,主要受地层压缩和胶结程度影响,另外原始渗透率、油藏压力和深度、流体的种类和流速等也是主要影响因素。如果井底岩层结构受到破坏,会导致油层出砂,如果油层的胶结程度较弱,其出砂概率更高,主要是因为其生产压差大。如果井底岩层结构被破坏,井底周围地层也会随之破坏,从而加大地层出砂的严重程度。

二、我国目前油层防砂的技术现状

油井出砂是疏松砂岩油井开采中最主要的矛盾,不仅会对油井开采设备产生磨损,还会导致生产管柱被卡,进而掩埋油层,油井的出油量也会深受影响。油井防砂工艺主要分为化学、机械以及化学机械联合应用的三种主要方式。关于化学防砂主要有酚醛树脂溶液、水带干灰砂和地下合三种方式。机械防砂技术目前广泛应用的是金属绕丝筛管砾石充填技术,其有着适应能力强和防砂效率高的主要特点。为了应对油气开采过程后期防砂困难的主要情况,逐渐将高压预充填防砂技术和化学机械联合应用技术进行应用,经过实践证明,其防砂效果明显提高。

三、出砂提高油井产能因素分析

随着采油技术的发展,我国目前由防砂开采转变为适度出砂采油开采。对地层出砂进行应用,从而保证稠油油井产量提高。出砂冷采技术之所以能够提高油井的流动能力,主要是因为以下几个方面的因素。

1.流动的砂粒增加液流的速度

地层出砂的同时,砂粒胶结物会逐渐被液化悬浮在整个液体中,砂粒胶结物其流动速度不及液体流动速度。在稠油液体中,其压力梯度会随着粘度的增加而增加,从而保证地层砂不断液化。如果固相颗粒和液体之间的流速差异较小,液体流动所受的阻力也会很小,这就在一定程度上增加了油井产液速度,进一步提升油井产量。

2.泡沫油能填充油藏的能量

液体在流动过程中会析出天然气,出砂冷采井中的天然气在脱溶过程中一般以气泡形式存在,并不断向井筒流动,并不是立即聚集起来以气相存在。随着油井开采的压力变化,气泡也会随着变化,如果开采压力较低,气泡也会加大从而生成内驱力,让砂浆从地层向井筒涌动,一般而言,液体流动比砂浆流动速度较慢。

3.高渗透率区域扩展

地层的固体颗粒在液化过程中产生新空间,新空间中存在的物体为砂、气、油和水,其孔隙度较高。在砂不断采出的过程中井筒附近的渗透率也在新空间的影响下不断提高,渗透率提高的区域会越来越大,油藏上方出砂较为容易,所以其高渗透区域更广。因为油层具有非均质性的特点,只要油藏砂层厚度在标准范围内,因此并不是所有砂层都会形成高渗透区域的。

4.油井表皮系数降低

新空间中,砂层的孔隙度较高,孔喉堵塞处会随着砂粒的液化而降低近井位置的表皮系数,因为液化的同时会清除部分沉积物,降低压力梯度。另外,砂粒的脱落也会造成近井位置表皮系数降低,脱落的砂粒通过喉道会扩大孔喉,防止新堵塞产生。

5.地层压实增加驱动能量

液化的地层砂在采出之后,油藏岩石强度会随之降低,出砂油层因为上覆地层负荷影响,造成沉降。油藏中的应力越大,孔隙压力越大,原油生产得到的驱动压力越高。从而让实际获取的油量比预测中的要高。

6.远距离边底水作用

在布井网过程中尽量让油井远离边底水,边底水会增加出砂采油的驱动能量,水层能量通过压力形式提供开采动力。从而为稠油冷采提供方便,增加开采效果。

四、总结

综上所述,只要合理应用以上原理,防止完全阻塞流体情况发生,能有效提高稠油油藏出砂生产。在开采过程中科学控制开采速度,防止出砂掩埋井段,充分应用油藏能量,进而提高疏松砂岩稠油油藏。

参考文献

[1]周广慧.砂岩油藏排砂采油工艺研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(5):133.

[2]黄辉才.疏松砂岩油藏排砂采油工艺研究[D].中国石油大学(华东),2011.

[3]高雪峰,陈刚,吴琼等.YC-152压裂防砂一体化工具的研制[J].石油机械,2008,36(7):40-42.

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