壓裂防砂技術在海外河油田的應用

1匯報提綱前言

海外河油田地質(zhì)概況及出砂情況

海外河油田出砂原因分析

壓裂防砂技術防砂機理研究

現(xiàn)場應用

結(jié)論

2海外河油田油井出砂一直是制約原油生產(chǎn)的主要矛盾之一；曾先后實施了多種防排砂技術；隨著海外河油田的注水開發(fā)，地層出砂呈現(xiàn)出加重的趨勢，常規(guī)防砂技術適應性逐漸變差；部分油井因出砂重、砂徑細、防砂效果差而長期停產(chǎn)、關井；02年針對海外河油田出砂特點，開始實施壓裂防砂技術，通過幾年的應用情況來看，取得了比較滿意的防砂效果;壓裂防砂技術解決了這種常規(guī)注水開發(fā)稠油油藏出細粉砂問題.一、前言31、海外河油田地質(zhì)概況二、海外河油田地質(zhì)概況及出砂情況

含油面積13.1km2石油地質(zhì)儲量4117×104t原油屬普通稠油，具有高密度、低粘度、低含蠟量的特征斷塊和時代密度粘度凝固點含蠟量膠質(zhì)+瀝青質(zhì)%g/cm3mpa.s℃%海26Ed10.9691509.8-42.3527.75Ed30.860813.45208.3111.93ES10.85045.6288.9410.31海1Ed20.963496.4-183.4337.38Ed30.9364110.13-202.5924.01海31Ed20.97361440.7-41.8627.42Ed30.83761086.2196.749.0海外河油田原油物性

巖性以中~細砂巖為主，次為粉砂巖。成巖作用差，泥質(zhì)含量高。膠結(jié)類型以孔隙式為主，顆粒接觸方式以點接觸為主。41、海外河油田地質(zhì)概況二、海外河油田地質(zhì)概況及出砂情況

粒度中值一般為0.114～0.205mm，平均為0.162mm。分選系數(shù)為1.4～1.7，平均為1.54。儲層結(jié)構(gòu)異常疏松，生產(chǎn)中極易出砂。海外河油田儲層物性

層位油層組φ（%）K

×10-3μm2SH（%）Md(mm)分選系數(shù)所在區(qū)塊d1Ⅰ24.7998.75.20.271.6826Ⅱ26.93156.47.230.181.6826d2Ⅰ31.22392.17.150.171.4026Ⅱ30.7830.06.150.151.5626、31Ⅲ30134.09.80.211.631、31Ⅳ28.2723.05.860.081.721、31d3Ⅰ25.9403.08.570.081.871、31儲層物性較好，屬高孔中高滲透儲層。平均孔隙度為28.7%，平均空氣滲透率為829.7×10-3μm2主要含油層d1、d2、d3三套油層

52、海外河油田出砂情況二、海外河油田地質(zhì)概況及出砂情況

海外河油田出砂井分類統(tǒng)計表（2001年底）

區(qū)塊總井數(shù)出砂井數(shù)占總井數(shù)比例%出砂井分類嚴重出砂井一般出砂井輕微出砂井>3m31～3m3<1m3井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比海1塊1074441.11431.81840.91227.3海26塊24912148.64940.54720.42510.9海31塊403177.51341.9819.01023.8合計39619649.57638.87337.24724.0地層出砂造成砂埋油層、卡泵，加大了作業(yè)工作量,01年共作業(yè)895井次，沖砂檢泵作業(yè)500井次，占55.9%。6三、海外河油田出砂原因分析油層為細砂巖、粉砂巖，泥質(zhì)含量高，膠結(jié)比較疏松，以孔隙式膠結(jié)為主，成巖作用差，地層容易出砂。地下原油粘度高，生產(chǎn)時油流對油砂的拖曳力強，加劇出砂油層壓力下降，油層砂巖承載負荷增加，致使砂粒間的應力衡受到破壞，導致油層骨架坍塌，加劇油層出砂。油井高含水,油層粘土遇水膨脹、動移，降低巖石膠結(jié)強度;為提液下大泵等，提高了采液強度，生產(chǎn)壓差增大，加劇出砂7四、壓裂防砂防砂機理技術原理利用壓裂造縫形成了高導流能力的支撐帶，降低了原油生產(chǎn)壓差和流動阻力，從而達到增產(chǎn)目的；同時增大了流體的滲流面積，降低了原油的流速，減小了地層砂受力，從而穩(wěn)定了地層砂。

裂縫支撐帶和地層虧空帶的石英砂或膠結(jié)砂從地層深部到井筒周圍形成一個具有多級分選過濾的擋砂屏障，起到有效的擋砂、濾砂作用。作為第一道防砂屏障，而套管內(nèi)的防砂管柱作為第二道防砂屏障

高壓造縫，與油層解堵相結(jié)合疏通油流通道，高壓造縫可以消除油層污染，預處理和攜砂體系可對油層產(chǎn)生解堵與防膨作用。8常規(guī)防砂壓裂防砂防砂機理模型四、壓裂防砂防砂機理技術原理9增產(chǎn)機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理10增產(chǎn)機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理11機理優(yōu)勢可以延緩壓降漏斗，從而緩解或避免巖石骨架破壞防砂后可以降低流體攜帶微粒運移的能力填入裂縫的砂子滿足粒徑匹配原則，對地層砂產(chǎn)生機械橋堵作用四、壓裂防砂防砂機理12技術對比優(yōu)勢壓裂防砂技術是壓裂技術與防砂技術的有機結(jié)合，從理論上具有穩(wěn)砂、防砂和增產(chǎn)的雙重功效，使防砂技術不僅可以作為一種維護性措施，也可以作為一種進攻性措施。

相對于以往的近井地帶防砂技術

填砂壓力高，有效克服層間矛盾，提高防砂效果；

采用優(yōu)質(zhì)攜砂液,減少地層損害；

填砂實，支撐劑形成了穩(wěn)固的防砂結(jié)構(gòu)，地層砂難隨流體流動，有利于防治細粉砂；

填砂量高，實現(xiàn)地層深部防砂，作用半徑大，防砂壽命得到提高；

地層砂首先被裂縫中的礫石層阻擋，延緩了對篩—套環(huán)空的堵塞，從而增加高產(chǎn)量的生產(chǎn)時間；四、壓裂防砂防砂機理13技術指標:

內(nèi)通徑：110mm丟手壓力：12MPa耐溫：350℃承壓：40MPa適用條件：出砂嚴重、出細粉砂粒徑較小的油井。施工工藝四、壓裂防砂防砂機理14四、壓裂防砂防砂機理Ⅱ型壓裂填砂管柱功能①壓裂填砂反洗、丟手、坐封一次管柱完成功能②雙螺紋倒扣丟手裝置液壓丟手裝置15

自2002年-2004年實施25井次，施工成功率96%，有效率92%，正常生產(chǎn)3年以上的8井次，生產(chǎn)2年以上的16井次，生產(chǎn)1年以上的21井次，防砂效果比較好。五、現(xiàn)場應用16海外河油田實施效果，統(tǒng)計到06年6月15日年度井數(shù)其它無效有效率平均有效期平均檢泵周期02-04253196%949d808dd井號五、現(xiàn)場應用17典型井：H9-26五、現(xiàn)場應用18六、結(jié)論

結(jié)論油層出砂嚴重，滲透率不高，產(chǎn)量較低，實施壓裂充填防砂可以達到防砂、提高產(chǎn)能的目的。油層出砂嚴重，滲透率較高，但近井地帶存在污染，實施壓裂防砂，形成穿過污染帶的裂縫，可實現(xiàn)油井解堵，防止出砂。

地層泥質(zhì)含量較高，實施壓裂充填可以改善滲流條件，降低液流對泥質(zhì)粉