筛管完井水平井的高含水问题,已成为制约其高效开发的主要因素。大港油田港东、港西等区块属疏松砂岩油藏,具有储层埋藏浅,泥质含量高,胶结疏松,成岩性差等特征,开采过程中出砂问题严重,严重地影响了油田的正常开发和生产。尤其是含水上升以后,以粘土为主的胶结物遇水膨胀,胶结强度降低,地层颗粒发生运移,加剧地层出砂。如何有效防止“粉细砂储层出砂”和“延缓底水油藏快速锥进”,成为了水平井完井急需解决的瓶颈问题。本文针对粉细砂出砂油藏防砂有效期短、易堵塞等问题,自主研发水平井分级控砂技术,针对底水油藏底水锥进快、含水大幅上升的问题,自主研发水平井分段控水完井技术。并分别进行了现场应用。
1 水平井分级控砂工艺
1.1 水平井防砂技术难点
大港油田水平井普遍采用精密复合筛管完井,挡砂精度过高,容易导致筛管堵塞、供液能力大幅度下降;精度过低,容易使筛管失去挡砂作用,地层砂大量产出,导致防砂失败,表现出来的主要问题是筛管破漏、堵塞等。出现挡砂失效的主要原因有三点:(1)完井方式选择不合理。(2)受地层砂分选性和储层非均质影响,筛管挡砂精度优化难度大。(3)投产工作制度不合理。以上原因很可能会导致筛管部分被堵塞,同时,在部分筛管堵塞的情况下又提液生产,非常容易导致筛管局部破坏。
针对老油田特点,地质配产较低,从成本方面考虑,结合油田常规筛管防砂存在的问题,为了提高筛管防砂效果,研究并应用了分级控砂筛管完井工艺。
1.2 防砂原理
分级控砂筛管采用分级控砂设计,采用表面过滤与深度过滤有机结合,可以实现单一筛管的双重挡砂精度,该筛管由多层过滤网组成,每层的过滤精度不同,外层的精度小于内层,一定粒径的地层砂被外层挡住,形成第一级稳定砂桥。更细的地层砂被内层滤网第二次过滤,形成第二级砂桥,只能允许更小的细粉砂随流体产出。
1.3 防砂管结构
防砂管由基管、冲孔套、分级控砂过滤结构、外层保护套和支撑环组成;基管钻有中心孔,过滤结构焊接在冲孔套上,且与冲孔套一起焊接在基管上,过滤结构外部为一层带有侧流孔的外层保护套,两端分别与支撑环焊接,同时,支撑环与基管焊接。
控砂过滤结构由底层向上依次为:金属丝编织的方孔网,密纹网、方孔网,金属纤维烧结毡和保护网。该防砂管具有高强度、高抗变形能力、抗腐蚀性好的特点。
1.4 现场应用
港东、港西地区地层砂分选差,粒度中值小,完井应该优先选择砾石充填完井。但是由于在这两个地区所打水平井地质配产较低,如果使用砾石充填完井,投入成本高,回收周期长,且对比筛管完井工艺,后者具有施工相对简单,技术成熟,能够起到挡砂作用,并存在较大的经济优势,因此,推荐选用筛管完井工艺。分级控砂筛管在大港油田港西、港东油田等4口井投入现场应用,四口井自投产以来未出现出砂和筛管漏的问题。从初期产量看,四口井的产油量分别是邻井的1.55—6.98倍,达到了地质配产要求,取得了很好的效果。
2 水平井分段控水工艺
2.1 工艺原理
根据目前大港油田水平井完井存在的问题,研发了水平井分段控水完井工艺,根据储层情况,通过封隔器和管内密封筒,进行分段开采,中心管采用优化布孔设计,可以有效调整水平段生产压差的分布,有利于延缓底水锥进。当其中一段含水上升后,通过调整生产管柱可以进行换段开采,大大延长油井的开采寿命。将较长的水平段分成若干段,先生产其中一段,待某段含水上升后,将该生产井段封堵,生产其它井段。该工艺可以提高采收率,可控水又可进行封堵作业,从根本上延长了油井寿命。
2.1.1 先期生产下段
投产初期,将生产管柱下到下部油层部位,通过管外膨胀封隔器和管内密封筒将上部油层封隔,实现封上采下开采的目的。
2.1.2 后期生产上段
下段含水上升之后,将生产尾管下到上部油层部位,通过遇油遇水管外封隔器和管内预设密封筒的配合,将下部油层封隔,通过下入的打孔管与上部油层连通,实现封下采上的目的。
2.2 现场实施情况
分段控水工艺先后在大港油田庄海、孔店和羊三木等区块应用15口井,从施工过程看,施工都很顺利,从目前情况看,生产比较正常。在以上区块采用分层开采技术,有效延缓了底水锥进,提高了最终采收率,可见该技术控制底水锥进效果显著。
3 结语
(1)分级控砂筛管在大港油田港东、港西油田4口水平井的成功应用,满足了该地区对防砂的要求,该技术的成功应用,不仅为今后开发类似油藏的防砂提供了成功经验,而且也为储层防砂工艺探索了一条新途径。
(2)分段控水完井工艺在大港油田成功应用15口井,与邻井未实施该工艺的水平井相比,平均日产油量明显高于邻井,该工艺实施效果显著。为类似油田的水平井高效开发,提供可靠的借鉴作用。
摘要：为解决大港油田疏松砂岩底水油藏水平井开发中遇到的初期产量高、递减速度快、无水采油期短,储量动用程度低的难题,开展了疏松砂岩底水油藏水平井防砂控水技术研究。主要形成了筛管防砂、分段开采完井工艺和配套工具,并通过完井工艺参数优化,降低生产作业成本的同时,延长无水采油期,提高油藏采收率。使油田筛管防砂与分段开采完井工艺技术的有机结合,达到油藏开发防砂控水的双重效果,为油田进一步的开发和发展提供有力的技术支撑和保证。
关键词：水平井,底水油藏,筛管防砂,分段开采,防砂控水
参考文献
[1] 万仁漙编著.现代完井工程.北京:石油工业出版社,1996.
[2] 饶富培等,水平井分级控砂工艺优化研究与应用,石油钻采工艺,2009.第6期.
[3] 饶富培等,大港油田底水油藏水平井控水完井工艺,石油钻采工艺,2010.第3期.