降低孤东油气田气井防砂失效率

杨志伟

摘 要：胜利油田孤东气田构造位于济阳坳陷沾化凹陷东北部，背靠凸起三面临洼，处于十分有利的油气富集带。由于特殊的地质构造决定了气藏埋藏浅，成岩作用差，胶结疏松，气井控制的地层砂多为粉细砂，粒级小于0.1mm，传统防砂采气工艺已不能满足浅层气藏开发现状，造成产能低稳产期短，措施增产效果差，甚至关井停产，加大了浅层气藏开发管理难度。为此把降低孤东粉细砂岩储层的防砂作业失效率进行攻关，以提高油气田开发管理水平。

关键词：粉岩细纱；增效比；失效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.050

0 前言

造成孤东油气田气井防砂失效的主要问题是挡砂性能差、气层出水、渗透性差、气层污染、封隔器坐封不严等，致使孤东油气田的气井防砂作业失效率高，严重影响了气井产能，如何降低孤东粉细砂岩储层的防砂作业失效率成为气井开发的重要环节。

1 防砂作业失效原因分析

1.1 储层砂岩粒级小

孤东油气田明化镇组—馆上段（1+2）砂层组砂岩为河流相沉积的砂体，具有正韵律的特点。由于沉积时坡降小，河流携带的碎屑物供应少，沉积速率低，泛滥平原相的泥岩十分发育，剖面上呈泥包砂的特点，砂层厚度一般较薄，砂层以细砂岩为主，粒级较小平均0.0907mm，小于0.1mm，以接触式和孔隙—接触式胶结为主，岩性为泥质胶结的硬砂质长石细砂岩。砂体埋藏浅，成岩作用差，岩性疏松，成岩性差，易出砂，为主要原因。

以孤东X-XX-气2463井为例，采用SFY-D型筛分粒度仪对其地层砂进行测试，在此井的地层砂中2.75～3.00之间的颗粒含量最高，达18.02%。该地层砂主要以细砂为主，含量为74.60%，其次为粉砂，含量为24.71%，这表明该井底层中为粉细砂岩气藏，通常埋藏浅，地层压实程度低，胶结疏松，开采过程中易出砂。

1.2 充填工具内径小

由于充填工具内径小导致充填工具通道堵塞，造成储层充填半径小，从而影响气井挡砂性能，其验证结果表明因地层充填由人工控制，对防砂失效的影响程度小，为非要因。

1.3 充填砂砾径尺寸选择不当

2015年10月-2016年12月气井防砂作业采用的充填砾石粒径在0.5-0.8mm之间，粒径≥0.6时，初期增产效果好，但由于充填砾石粒径大，导致地层砂通过砾石充填层，造成挡砂失效快；粒径在0.5时，防砂效果好，挡砂失效慢，但初期增产效果差。其验证结果是充填砂砾径尺寸选择人工控制因素大，对防砂失效的影响程度小，为非要因。

1.4 入井液选择不匹配

通过入井液室内模拟实验可知粘土稳定剂在4%浓度时就能达到较好的抑制砂性能。通过现场实施情况调查，其验证结果是通过对不同入井液配比下的防砂效果进行验证对比，入井液选择不匹配，将不能对地层骨架起到胶结作用，直接影响整个防砂效果，为主要原因。

1.5 防膨抑砂液挤入量小

2015年10月-2016年2月对孤东油气田防砂作业气层改造效果调查，验证结果是防膨抑砂液挤入量小，没有达到牢固防膨抑砂的目的，防砂強度达不到，是导致防砂效能低的主要因素。

2 实施对策研究

2.1 优选防砂技术

PCS防砂技术：结构上集化学和气层改造为一体的新型复合防砂技术；挡砂方式上填入覆膜砂，改善地层岩体骨架受力状态；效率比较上，井筒内不需要留工具，可提高地层渗透率；适应储层上储层粒级小于0.1mm，挡砂精度高。

2.2 优选入井液

优化浓度入井液：效率比较上更加稳定，防漏失、易返排；储层保护上减少了气层污染。

2.3 优选防膨抑砂液

新型防膨抑砂液：其原理是减少粘土表面的负电性，压缩粘土表面上的扩散双电层，使其紧密结合；有些组分对粘土的砂颗粒有强烈的吸附、包覆、桥联作用；配方对比是把浓度10%的新型防膨抑砂液，挤入量在1.5-2m3/m；效率对比是粘土胶结的砂粒强度大，达到牢固防膨抑砂；储层保护上减少了气层污染。

综上所述，具体的实施措施如下：

（1）解决储层砂岩粒级小挡砂精度低的问题。

根据浅气藏的地质特点，优选0.3—0.6mm充填砾石层厚度25mm。

防砂工艺的改进：采用PCS防砂技术是集化学和气层改造为一体的复合防砂技术。该技术依靠大排量泵入化学溶液的冲洗力，在疏松砂岩中冲开新通道，然后填入覆膜砂，使覆膜砂在通道内紧密堆积胶结，形成新的气流通道，消除污染堵塞、疏通地层，既阻挡了地层流砂运移，又改善地层岩体骨架受力状态。该技术既能在近井地带形成一个渗透性较好的人工井壁，又可改造近井地带的地层，降低表皮系数，达到化学防砂与气层改造双重效果。

（2）解决入井液不匹配的问题。

（3）解决防膨抑砂液挤入量小的问题。

充填半径的优选：通过公式分析可知，在其他参数都为既定的情况下，地层预处理面积与处理半径成正比，我们通过增加处理半径，进而增加处理面积。

防膨抑砂剂浓度及挤入量的优选：结合地层处理半径，制定加大防膨抑砂剂挤入量，确定选用为浓度30%防膨抑砂液按每米气层1.5-2.0m3，从而达到牢固防膨抑砂的目的。

3 效果分析

共实施作业10口井，防砂成功率达到了80%，生产天数150天，累增产气632.54×104m3；实施的8口防砂措施有效井，增产效果评价指标M2均大于0.5，单井措施效果显著。endprint