低压漏失井防砂技术研究

◇大港油田公司第三采油厂 何晓

本文介绍了大港油田第三采油厂的低压漏失出砂井现状，研究优化了相应的防砂工艺技术，并取得了一定效果，对下一步的防砂工作提出了指导性建议。

1 引言

大港油田第三采油厂经过了40多年的开发，油井出砂越来越严重，因出砂导致套损套变井逐年增多，出砂井年作业次数也逐渐上升，个别区块因出砂导致油井停井或报废已近“瘫痪”状态，严重影响了油田的正常开发。近年来，针对出砂现状，我们采取了相应的治理措施，总结出了适合南部油田的防砂工艺技术，取得了一定的效果，为南部油田稳定并提高单井产量提供了有力的技术支撑。

2 出砂现状

自来屯和王官屯部分出砂井存在低压漏失的现象，分析原因主要有两方面：一是孔一段储层胶结疏松，成熟度低，砂岩体的骨架易遭到破坏，出现游离砂；二是出砂井段普遍在1600～1800m之间，脱气原油粘度偏高，游离砂易随油流逸出，造成近井地带亏空。

低压漏失井防砂施工时，由于目的层漏失严重致使砂浆过早在井筒附近脱砂，充填砂不能进入地层深部，沉积在井筒周围，造成防砂施工失败。

以官47-10为例：2009年8月投产，位于官195区块，层位孔一，井段（1747～1900m），只生产5个月就因出砂检泵2次，洗井全部漏失，累计出砂1.7方；2010年5月使用胶结砂防砂，之后仍频繁砂卡，共出砂2.3方。于2015年3月投产，日产液28.5m3，日产油5.22t，地层含水81.7%，因光杆下不去停，吊车活动解卡无效，洗井无效。上修后探砂面1702m（油层1780.8～1809.8m），冲至1816.40m，返出地层砂1方，下入机械防砂管串：丢手头1766m+扶正器+油管+筛管（34m）+沉砂管（4m）+丝堵1816.4m。该井于4月18日措施开井，初期日产液9.61方，日产油3.82吨，含水60.2%，至5月22日日产液8.40方，日产油2.02吨，含水75.9%，取样无砂。6月22日杆卡下不去停，检泵查问题。该井7月再次防砂施工，机械防砂后冲洗打捞丝堵，打捞深度1764.5m，对扣捞上后上提比原负荷多2吨，倒扣30圈后回降至原负荷，下放管柱探鱼顶后直接上提管柱，上提瞬间涨4吨后降至原负荷。提出后发现整套防砂管柱全部捞出。在钻采院现场指导组配防砂管柱，下油管187根遇阻，技术人员计算后发现与设计不符（预计下185根油管即可完成防砂管柱），提出后发现防砂筛管少下3根（2.94m/根，共8.82m）。再次防砂过程中正顶替前置液10方，泵压为0MPa，正替混砂液25方，石英砂1.2方，仍然不起压力，被迫停止施工。

3 防砂工艺优化

针对低压漏失井防砂难的问题，国内外还未有成熟的理论与技术可供参考。本课题依托孔南长期稳产重大项目，与工程院防砂中心对防砂工艺，充填材料，施工工具等方面进行研究。旨在实现低压漏失井顺利防砂施工的目的，达到提高防砂施工成功率的目标。

针对低压漏失井由于防砂目的层存在高渗透带，造成防砂施工中易发生滤水、脱砂、起高压现象。施工前期在不动用大型车组的情况下，将堵漏颗粒挤入油层漏失部位，堵漏颗粒固结后对漏失部位进行暂堵，以达到在低压漏失井上顺利进行防砂施工的目标。

堵漏材料选用DL-1堵漏颗粒，是采用高分子聚合物包覆的无机颗粒，在常温下为松散互不粘接的砂粒，其物理性能如下：粒径：0.7～1.0mm；初凝时间：6～8h（50℃）；砂粒固结后抗折强度3.3～4.5MPa，抗压强度4.5～6.5MPa，渗透率为1.5～2.5μm2。

固结后的岩心在原油、地层水、酸液和碱液中分别浸泡72h，原油和地层水对DL-1堵漏颗粒的强度和渗透率影响不大；且堵漏颗粒固结岩心有良好的耐酸、碱性。

漏失井防砂施工时易在漏失部位发生滤水脱砂现象，因此，在携砂液中加入了增粘剂，提高携砂性能。基本组成：KCl+增粘剂+防膨剂+助排剂；基本物性：密度为1.04g/cm3，粘度为45～75MPa·s。静态悬砂性能：通过对比实验发现，漏失井专用携砂液的平均沉砂速度较常规携砂液降低2.5倍左右。

动态悬砂性能：室温下量取500ml漏失井专用携砂液倒入烧杯中，用搅拌器搅拌，控制转速500r/min，10min后停止搅拌，观察查混砂程度和悬砂效果，记录砾石全部沉降至容器底部所需时间。沉降结果显示漏失井专用携砂液混砂均匀，动态悬砂能力好，可满足低压漏失井防砂需求。

为了合理控制堵漏颗粒加入量，准确保证加砂量及砂比，研制了简易填砂工具：砂斗容积0.3m3；砂量控制阀三个控制砂量档位（0.02、0.04、0.06m3/min）；进液孔总计30个直径为2cm的圆孔，圆孔表面安装直径0.1cm×0.1cm过滤网；连接头连接头通过转换接头可连接至泵车（水泥车）上水管线。

4 现场试验结果及结论

（1）试验井：女S68-37位于舍女寺油田女14断块，2013年3月投产，生产层位沙一油组，井段1906～1927m，厚度/层数：11.6m/3层，生产8个月砂卡检泵两次，累计出砂2.1方，且油层严重漏失，洗井不返。

存在问题：出砂量大，油层漏失严重，作业过程中40m3洗井液全部漏失，无返出。

解决方案：采取堵漏+防砂技术，设计DL-1堵漏颗粒3m3，石英砂24m3，携砂液230m3，割缝筛管27m。

施工过程：该井于2020年1月22日施工，施工排量1.5～0.8m3/min，泵压18～26MPa，泵注LP-1堵漏颗粒3m3，携砂液119m3，石英砂24m3，与设计要求一致。

实施效果：防砂后日增油3吨，且目前生产1年9个月未出砂，生产平稳。

从10年来的防砂井实施情况和效果来看，化学防砂和机械防砂应选择性应用，机械防砂适用于地层出砂严重且井筒状况较好的油井。

（2）随着油田开发的不断深入出砂的矛盾虽然在不断加剧，但是防砂的技术也在不断地进步和发展，只要我们充分认识砂的危害和影响，并科学合理地研究应用好防砂技术来治理出砂井，砂害就不会阻碍我们对油田的合理开发。

（3）建立防砂方法优选模型。根据目前南部油田防砂方法适应界限难以确定的问题，我们将建立一套综合防砂方法技术适应性和经济效果的优选模型。①现有防砂方法适应性归纳分析，建立适应条件数据库；②根据专家和实践经验，建立各因素权重系数数据库，表达各因素权重；③应用模糊数学原理建立防砂综合模糊评判模型（技术评价）；④不同防砂方法油井产能预测对比。