安塞油田长10油藏出砂规律研究及防砂效果分析

李 瑶，王骁轲

（1.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采油厂，陕西西安 710000；2.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司培训中心，陕西西安 710000）

在渗透率低而地层压力高的油田，出砂严重导致油井无法生产，影响油田产量，现有的机械固砂工艺成功率低，适用范围小[1]。为解决油井出砂问题，应深入剖析出砂井原因，根据不同的出砂机理，采用不同的治理方法，优化固砂工艺，提升固砂的成功率，确保油井正常生产[2]。

1 油井出砂规律研究

1.1 出砂现状

长10 层油井出砂以压裂砂为主，砂质颗粒大小、磨圆均匀，还有少部分的地层砂。截至目前共有出砂井46 口，其中重复出砂井8 口，平均砂面高度37.8 m，砂埋深孔段17 口井，出砂相对比较重。井筒出砂中79.4%为压裂砂，地层细粉砂占24.2%，反映出有一定的地层出砂现象（见图1）。

图1 长10 出砂井砂样

2 出砂原因分析

2.1 地质因素分析

沉积特征:岩性为细-中粒长石砂岩，局部粗粒砂岩；胶结中等，薄膜-孔隙型；浊沸石含量高，溶蚀强烈。

储层物性:层内非均质性强，局部存在高渗带，平均渗透率反映油层物性存在很大的偏差性。

储层的敏感性:长10 储层具有中等偏强速敏特征，速敏伤害率在62%～92%。

2.2 开采因素分析

地层压力:地饱压差小，2.28 MPa，地层压力下降导致地层脱气严重，油井气量高，气相流动速度快，对岩石颗粒剪切作用力强。

储层改造方式:浊沸石解理脆性强，压裂改造中易破碎，会导致孔隙、渗透率增大；对高渗透率井改造时未考虑固砂问题。

采液速度:胶结疏松、速敏的高渗地层，当油层内流体流速高于临界流速时，稳定程度降低，地层易出砂。

3 影响出砂的因素

3.1 流速对出砂的影响

在无水驱替时可以单考虑流体流速对出砂的影响，由于开发早期，地层压力还未出现大的下降、原油中还未含水的条件下，采油量与地层出砂量的关系。岩心实验结果表明（见图2），不含水的情况下，驱替液量的增加，单位体积出砂量增加，当驱替量达一定数值后，出砂减少，直至不出砂。岩心在驱替量为30 mL，流速为0.5 mL/min 时开始出砂；在流速达到4.50 mL/min，驱替液量为155 mL 时出砂量最大；当流速达到8.0 mL/min 后，岩心几乎不出砂。岩心在8 mL/min高流速驱替下的累积出砂量为17.56 mg。

图2 岩心流速与渗透率及出砂量关系

3.2 注入量对出砂的影响

了解出砂随生产历史的变化情况，判断出砂油层的出砂类型。在正常生产条件下，出砂随时间而逐渐减少称为不稳定出砂；油少生产过程中长时间稳定地连续出砂称为连续性出砂；短时间内大量出砂造成油井突然砂堵称为突发性出砂。安塞油田长10 油藏油层表现为连续性出砂与不稳定出砂两种类型兼而有之。实验结果（见图3）。

图3 累积产液量与出砂量关系

3.3 含水对出砂的影响

实验按驱替液含水0，20%，40%，60%，80%进行5组实验，每个不同含水饱和度下实验流速为:0.5，0.8，1.0，1.2，1.5 mL/min。实验结果（见图4）。当含水从20%增至40%时，其出砂增加幅度较大；当含水为40%至60%时，出砂随流速增加呈稳定趋势；当含水达到80%时，出砂量明显增加；当油井含水率超过20%时，应及时采取防砂措施。

图4 流速与出砂量关系

4 防砂工艺及效果分析

4.1 含配套井筒防砂工具

长10 油井含气量大且出砂严重，气锚、防砂泵、防砂器等井下工具，均不能满足井下既防气又防砂的效果，通过对气锚和防砂器的改进，研制出防砂气锚，通过对现场43 口油井修井跟踪看，仅5 口油井尾管中出现细砂，其余均无。从使用效果看，防砂气锚能有效的防止粒度较大砂粒进入泵筒，保护深井泵正常工作。

缺点:防砂气锚能起到泵筒的防砂作用，但不能彻底的防治油井出砂。对部分出砂严重的油井出砂量会掩埋射孔段导致油井不出液。

4.2 防砂新工艺实验

针对重复出砂油井开展地层防砂实验，采用封隔高压一次充填工具与割缝筛管配套，将砾石充填于管外产层孔洞和筛管与套管环形空间，形成高效能挡砂屏障，减少油层出砂。现场实施3 口井，生产周期相比实施前延长了445 d，其中高17-20 正常生产时间延长至655 d，从生产动态看，除高13-24 因自喷转抽后产量下降，其余两口井防砂后产量稳定。

4.3 防滤失压井液实验

高52 区块北部油井地层能量亏空严重，油井出砂后，采用常规清水冲砂洗井时会出现冲砂液倒吸地层现象，尤其以水平井最为严重，这样既达不到彻底清洗井筒的作用，又伤害地层，影响油井正常生产。冲砂洗井时采用ADYJ-A 型无滤失压井液，配液80 m3，配液浓度0.9%。冲砂洗井液量140 m3，返出80 m3，存在一定程度漏失，但冲洗至人工井底，冲砂洗井后排液期仅1 d 时间，产量恢复至正常生产水平，达到预期目的。

5 结论

（1）油井在无水期生产时，可以采取携砂生产，但应控制其采油速度。

（2）油井见水后，应及时采取防砂措施，同时制定合理工作制度，避免出砂加剧。

（3）在注水过程中应采取切实可行的调整措施，控制油井产水率的上升，并确保注入水矿化度与地层的配伍性。

（4）循环防砂能有效解决重复出砂油井，延长油井生产周期。

（5）采用防滤失压井液冲砂洗井，携砂效果好，能起到彻底冲砂的作用。

（6）防滤失压井液可降低洗井液倒吸地层现象，有效减少洗井液用量，洗井后排液期短。