泥质细粉砂油藏固砂解堵技术研究应用

刘约安

摘要：针对传统防砂技术“防不住”与“防死”的矛盾突出，且不适用于粒径中值d50≤0.2mm及胶结物中泥质含量较高的细粉砂储层等问题，通过细粉砂储层胶结特性、孔隙结构、原油物性研究分析，发明了适合该类油藏的解堵固砂一体化工艺和高效预处理技术，形成了解堵固砂处理液配方体系及相关配套施工工艺，实现了稳定地层微粒（细粉砂、粘土）的作用、同时达到深部解堵增产的目的，不仅能够起到稳砂防砂的作用，确保了采油井正常生产，且固砂解堵措施后油井产能还得到大幅提高。

关键词：细粉砂;泥质;疏松地层;稳砂;解堵

油田开发过程中，一些胶结强度低的细粉砂储层的油井在生产过程中，常会伴随出砂影响，目前双河油田、下二门油田部分区块因埋藏浅，胶结疏松，出砂严重问题，经常造成油井遇阻、井卡等情况单井产量下降，甚至无法正常生产，造成频繁卡泵和作业修井。对常规出砂井，用机械防砂方法即可解决，但该类油井产出的为细粉砂、泥质或粘土类物质，常规机械防砂难度较大，即使防砂成功，也会造成油井产量大幅度下降，达不到理想的防砂目的，现有的常规防砂措施无法满足现场需求。

1技术原理

针对该类细粉砂疏松砂岩油藏，通过油井降产原因分析，确定了其影响因素主要为油稠、流动性差和出砂严重、地层堵塞，常采生产困难，开展了疏松地层细粉砂储层固砂解堵技术研究，有针对性的制定了相应的技术对策：高效预处理清洗和固砂解堵工艺。

1）通过降粘剂的筛选评价，实现高效降粘清洗，以提高流动性。其作用机理是通过加热至合适温度的清洗剂，溶解附着在岩石颗粒表面的胶质沥青质，起到热降粘及孔隙清洗的作用，为后续反应预处理，实现提高原油流动能力，增加产液量。

2）固砂解堵剂进入储层后与地层矿物发生化学反应，在细粉砂岩与粘土颗粒表面形成粘结涂层，胶结稳砂，从而阻止了因液体流动而引起的微粒运移，同时进一步反应水解，实现深部解堵的目的，解决了以往细粉砂储层防砂措施有效期短、易堵死防砂管渗流通道而导致油井降产等一系列问题，实现了稳定地层微粒（细粉砂、粘土）的作用、同时达到深部解堵的目的。

2 固砂解堵处理液配方的研制

（1）高效降粘剂筛选评价

通过室内实验研究，发现粘温曲线上50℃是该油样的拐点，从降粘的效果看温度大于50℃时，水溶降粘剂加入量小，降粘效果好，降粘率最高能够达到94.3%，油溶性降粘剂不仅加入量大，而且降粘效果最高只能达到78%，最终优选确定2%浓度的水溶性降粘剂AE-121。

（2）固砂解堵剂评价优选

主体固砂解堵剂特点：（1）具有多级水解缓慢生成HF;（2）可将粘土及其它微粒融合为惰性粒子，降低阳离子交换容量，起到稳定粘土的作用。（3）形成的残酸对地层岩石二次伤害小。

实验评价：在储层温度下，先用2%NH₄Cl溶液测岩芯原始渗透率K₁;然后用回注污水注入岩芯，模拟现场堵塞污染，分别测污染后渗透率K₂，观察测试岩芯渗透率变化情况;当岩芯渗透率下降并且有一个稳定值后，用不同类型的酸液进行解堵，以恒定排量注入1PV，反應两小时后再用2%NH₄Cl溶液测岩芯渗透率K₃;根据实验前后岩芯渗透率值，计算岩芯渗透率恢复率，实验结果显示，固砂解堵处理液体系岩心恢复率为107.1%，相比常规土酸（岩心恢复率77.89%），二次伤害小，并未造成地层伤害。

为了进一步检验该处理液的稳砂性能，选取人造岩芯渗透率范围为 150～350mD，在储层温度下以不同排量按“预处理液→固砂解堵酸化液→反应 2 小时”的顺序进行注液试验，反应结束后将岩心管按不同排量进行驱替清水实验，观察出砂情况，实验结果显示，10-12%浓度的固砂解堵处理液在不同排量下均不出砂，表明其稳砂能力较好。

最终形成了一种用于泥质细粉砂油藏油井防砂的固砂解堵处理液配方体系：

预处理液：2-5%高效清洗剂+热水;

处理液：10～12%稳砂解堵剂+0.5%助排剂+2%缓蚀剂+2%铁离子稳定剂+2%缩膨剂+1%NH₄Cl。

3 施工工艺研究优化

（1）泵注程序

考虑到油藏埋深浅，原油凝固点高，地层温度46.5℃，外来处理液易对地层造成冷伤害，通过优化工艺流程，提前利用锅炉车对预处理液加热，可避免外来液对地层造成的冷伤害，起到进一步保护油层的目的，最终形成了一套完整的清洗、酸溶、稳砂多段塞注入施工工艺。

（2）施工工艺管柱优化研究

针对常规防砂措施工序多，工期长，作业占产严重等问题，结合稳砂解堵处理液本身缓速性能，通过进一步优化体系配方，采用不动管柱降粘解堵工艺技术，利用原生产管柱进行套管挤注处理液作业，显著缩短作业周期和降低作业成本。

（3）关井反应

关井反应时间要求大幅度延长，根据不同地层温度，关井反应24-72小时左右，适当延长关井反应时间，充分发挥稳定地层微粒作用，防止酸后地层出砂。

（4）制定合理的完井方式及生产参数

根据原油粘度高及出砂严重等储层特性，优选了螺杆泵及沉砂一次管式泵完井生产，合理控制泵挂深度及冲程冲次等生产参数，保持合适的生产压差及流速，避免出砂，确保油井正常生产。

4现场应用情况

在双河、下二门、春光油田，对采取常规防砂措施仍无法正常生产的8口泥质细粉砂油井，实施应用该技术，成功率100%，最长有效期631天，累计增油2455.8吨，固砂解堵增产效果明显，为油田的稳产增产提供了有力的保障，有着很好的推广前景和借鉴意义。

5 结论

1）泥质细粉砂储层解堵稳砂处理液，高效解除了深部泥质堵塞，同时与地层细粉砂反应形成化学键结合，牢固地稳定了地层细粉砂。

2）清洗、酸溶、稳砂多段塞注入施工工艺，提高了措施有效率及解堵增产的效果。

3）评价优选的预处理高效降粘剂，在50℃条件下原油的降粘率达到94.3%。

4）配套优化防砂举升工艺及抽吸参数，延长了防治泥质细粉砂效果的有效期。

参考文献

[1]雷洲，彭富更，周文建等.河南油田稠油化学降粘技术应用及分析.石油天然气学报，2011（3）：330-332.

[2]刘永山.氟硼酸防砂技术研究与应用.石油钻采工艺，1998，20（2）.