CN107542435A

CN107542435A - 分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法

Info

Publication number: CN107542435A
Application number: CN201610496174.0A
Authority: CN
Inventors: 韩继盟; 朱建军; 王伟琳; 唐述凯; 李玉新
Original assignee: SHENGLI OILFIELD DONGSHENG JINGGONG PETROLEUM DEVELOPMENT GROUP Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: SHENGLI OILFIELD DONGSHENG JINGGONG PETROLEUM DEVELOPMENT GROUP Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明提供一种分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，该分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法包括：步骤1，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置；步骤2，确定分层防砂各层的加砂量；步骤3，确定充填排量与携砂比；步骤4，选择高粘携砂液作为携砂液；步骤5，根据计算的各层充填砂量和各项施工参数，进行分层防砂施工作业。该分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法可填补“疏松砂岩油藏开发中，充填砂量不均，层位受效不均”的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点。

Description

分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法。

背景技术

疏松砂岩油藏受自身储层条件和工艺技术的制约，在开发过程中，不同层位防砂受效不均匀，层间原油动用差异大，防砂开发效果不好。

目前，出砂油层防砂开发仍是国内疏松砂岩油藏开发的主要方式。单一油层防砂等技术在中国发展较为成熟，防砂技术世界领先。但是，我国疏松砂岩油藏多层段笼统防砂效果并不理想，仍存在层间原油动用差异大，防砂开发效果不好的问题。如何改善多层段笼统防砂，提高防砂效果一直是油田开发技术人员研究攻关的问题，迫切需要研究新的方法。为此我们发明了一种新的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简单、可操作性强、有效实用的分层防砂技术改善疏松砂岩油藏开发效果的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，该分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法包括：步骤1，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置；步骤2，确定分层防砂各层的加砂量；步骤3，确定充填排量与携砂比；步骤4，选择高粘携砂液作为携砂液；步骤5，根据计算的各层充填砂量和各项施工参数，进行分层防砂施工作业。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，依据所需实施分层防砂井所在的储层的厚度、物性特征、隔夹层厚度以及该井前期的生产数据，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置。

在步骤2中，充填砂量包括井壁以外所需砂量和油套环空充填砂量两部分，具体计算公式如下：

首先确定充填砾石的尺寸：

充填砂粒度中值为地层砂粒度中值的5～6倍，即

D_mg＝(5～6)D_mf

式中：

D_mg－充填砂粒度中值，mm；

D_mf－地层砂粒度中值，mm；

再确定充填砂量：

V＝n(V_i+V_o)

式中：V－充填总砂量，m³；

V_i－筛套环空体积，m³；

V_o－管外充填体积，m³；

n－经验系数，取值1.2～1.5；

管内部分Vi从筛套环空体积算得；V_o的设计为先确定管外充填半径，后根据射孔井段算得充填容积。

在步骤3中，在地层填砂阶段，携砂液经过炮眼的流速须大于石英砂的自由沉降速度，以防填砂过早沉于环空中堵塞炮眼。

在步骤3中，在ф139.7mm套管中施工，排量应大于800L/min；在ф177.8mm套管中施工，排量应大于1000L/min；在环空充填阶段，携砂液速度低于临界速度，应降低施工排量，为300L/min。

在步骤3中，在地层充填阶段，为了防止充填砂与地层砂掺混，要求较大的携砂比，控制在25％～80％；在环空充填阶段，由于排量较小，充填砂容易沉积在管柱内造成砂堵管柱，应采用较小携砂比，携砂比控制在10％～15％之间。

步骤5包括：按设计下入分层防砂管柱；管线及井口试压；座封；试挤；加砂；丢手；探冲砂及反洗井。

本发明中的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，涉及应用于石油开采过程中通过分层防砂工艺改善疏松砂岩油藏开发效果，通过计算确定不同油层厚度配置不同充填砂量来实现不同层位的均衡动用，从而扩大疏松砂岩油藏的防砂波及范围，大大改善疏松砂岩油藏开发效果。实例验证结果表明：本发明可填补“疏松砂岩油藏开发中，充填砂量不均，层位受效不均”的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点。

附图说明

图1为本发明的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法的一具体实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法的流程图。

步骤101：依据所需实施分层防砂井所在的储层的厚度、物性特征、隔夹层厚度以及该井前期的生产数据，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置。

步骤102：确定分层防砂各层的加砂量，充填砂量包括井壁以外所需砂量和油套环空充填砂量两部分。具体计算公式如下：

首先确定充填砾石的尺寸：

根据Saucier的计算，充填砂粒度中值为地层砂粒度中值的5～6倍，即

D_mg＝(5～6)D_mf

式中：

D_mg－充填砂粒度中值，mm；

D_mf－地层砂粒度中值，mm。

再确定充填砂量：

V＝n(V_i+V_o)

式中：V－充填总砂量，m³；

V_i－筛套环空体积，m³；

V_o－管外充填体积，m³；

n－经验系数，取值1.2～1.5。

管内部分Vi可从筛套环空体积算得。V。的设计，可先确定管外充填半径，后根据射孔井段算得充填容积。此值有较多的经验因素，要在充填防砂施工中根据施工压力的变化进行砂量调整，确保充填质量。

步骤103：确定充填排量与携砂比：

在地层填砂阶段，携砂液经过炮眼的流速必须大于石英砂的自由沉降速度，以防填砂过早沉于环空中堵塞炮眼。根据理论计算和现场实践，在ф139.7mm套管中施工，排量应大于800L/min；在ф177.8mm套管中施工，排量应大于1000L/min。在环空充填阶段，要求携砂液速度低于临界速度，因此，应降低施工排量，一般为300L/min。

两个施工阶段携砂比不同：在地层充填阶段，为了防止充填砂与地层砂掺混，除了要求较高的排量，也要求较大的携砂比，通常控制在25％～80％；在环空充填阶段，由于排量较小，充填砂容易沉积在管柱内造成砂堵管柱，应采用较小携砂比，现场经验证明，携砂比控制在10％～15％之间是比较合适的。

步骤104：选择携砂液：

携砂液主要包括油田污水和高粘携砂液。油田污水，由于其粘度低，携砂能力低，在施工中采用大排量，低携砂比；高粘携砂液是一种水基交联携砂液，其主要由清水(或经过滤污水)、稠化剂组成，同时添加杀菌剂、助排剂、交联剂、破胶剂和粘土稳定剂等助剂。高粘携砂液具有粘度高，易降解，对地层伤害小的特点。目前已经在高压充填防砂工艺中应用广泛。

步骤105：根据计算的各层充填砂量和各项施工参数，进行分层防砂施工作业：主要包含以下步骤：(1)按设计下入分层防砂管柱；(2)管线及井口试压(3)座封；(4)试挤(5)加砂；(6)丢手；(7)探冲砂及反洗井。

以下为应用本发明的一具体实施例：

步骤一：确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置。

施工井SDS2-X47，本次防砂层位为Ed31和Ng34，油层参数如下表1，层间跨度大，层段渗透率、原油密度、粘度及矿化度差异大，笼统防砂层间动用不均衡，效果差。因此选择分两层进行防砂，分层封隔器在1166米。

表1 DS2-X47油层参数表

步骤二：确定分层防砂各层的加砂量。

充填砾石的尺寸为：

Dmg＝(5－6)Dmf＝(5～6)*(0.085～0.142)

＝(0.425-0.85)mm

下层和上层的充填砂量分别为：

V_下层＝n(V_i+V_o)＝1.4*(0.3+12.9)＝18.5

V_上层＝n(V_i+V_o)＝1.4*(0.2+9.45)＝13.5

两层共加砂32方。

步骤三：确定充填排量与携砂比：

SDS2-斜47井是ф177.8mm的套管，排量定为2.5m³/min，砂比控制在5～80％。

步骤四：选择携砂液。

考虑到高粘携砂液具有粘度高，易降解，对地层伤害小的特点。本次施工选择高粘携砂液。

步骤五：充填防砂施工

1、按设计下入防砂管柱。

2、管线及井口试压；

由指定的一部泵车具体负责，用1档车进行试压，压力为预计施工最高压力的1.5倍，5min不刺不漏为合格。

3、座封；

用洗井液反洗井1‐2周后，向井内投入合适钢球一只，由指定的一部泵车具体负责小排量(0.1m3/min‐0.2m3/min)加压座封，座封压力与稳压时间按以下程序操作：8M Pa稳压3min，12M Pa稳压3min。

4、试挤

施工泵车依据现场组织负责人的指令进行地层试挤，观察泵压变化和地层吸水量，测量施工排量，调整泵压，达到设计排量，试挤压力高于井口采油树的限压或排量达不到设计排量要求不允许下一步加砂施工。当井口为250型采油树时，试挤压力超过25MPa，试挤排量小于500L/min时不允许进入下一步加砂施工。

5、加砂：

(1)高压充填：(套管连接好400#水泥车，准备中途洗井)排量和压力稳定后，开始加砂，砂比控制在5～80％，注意压力变化情况；当泵压上升4～5MPa(或加完砂量18.5m³)后，顶替携砂液6m³(详见充填防砂泵注程序表)

(2)本区污水20m³反循环洗井，洗出冲管内多余的砂子，从油管内投入Ф45mm钢球，打开防砂工具充填通道，同时关闭逆向充填通道。

(3)高压充填：排量和压力稳定后，开始加砂，砂比控制在5～80％，注意压力变化情况；当泵压上升4～5MPa(或加完砂量13.5m³)后，顶替携砂液6m³，(详见充填防砂泵注程序表)

6、丢手：从油管投φ55mm钢球，30分钟后正打压12～16M Pa实现丢手，同时关闭充填通道，上提滑动井口2.5m,反洗井至净，起出防砂管柱。

7、探冲砂、反洗井：下油管底带D60.3mm冲管44m探冲砂至1185m，反洗出油管内的余砂，洗净为止，起出冲砂管柱。

该井实施分层，施工严格按照设计参数执行，投产后日产油6.2吨，年累增油1408吨，开发效果明显。

Claims

1.分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，该分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法包括：

步骤1，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置；

步骤2，确定分层防砂各层的加砂量；

步骤3，确定充填排量与携砂比；

步骤4，选择高粘携砂液作为携砂液；

步骤5，根据计算的各层充填砂量和各项施工参数，进行分层防砂施工作业。

2.根据权利要求1所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，在步骤1中，依据所需实施分层防砂井所在的储层的厚度、物性特征、隔夹层厚度以及该井前期的生产数据，确定分层防砂的层数以及分层封隔器的具体位置。

3.根据权利要求1所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，在步骤2中，充填砂量包括井壁以外所需砂量和油套环空充填砂量两部分，具体计算公式如下：

首先确定充填砾石的尺寸：

充填砂粒度中值为地层砂粒度中值的5～6倍，即

D_mg＝(5～6)D_mf

式中：

D_mg－充填砂粒度中值，mm；

D_mf－地层砂粒度中值，mm；

再确定充填砂量：

V＝n(V_i+V_o)

式中：V－充填总砂量，m³；

V_i－筛套环空体积，m³；

V_o－管外充填体积，m³；

n－经验系数，取值1.2～1.5；

4.根据权利要求1所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，在步骤3中，在地层填砂阶段，携砂液经过炮眼的流速须大于石英砂的自由沉降速度，以防填砂过早沉于环空中堵塞炮眼。

5.根据权利要求4所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，在步骤3中，在ф139.7mm套管中施工，排量应大于800L/min；在ф177.8mm套管中施工，排量应大于1000L/min；在环空充填阶段，携砂液速度低于临界速度，应降低施工排量，为300L/min。

6.根据权利要求1所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，在步骤3中，在地层充填阶段，为了防止充填砂与地层砂掺混，要求较大的携砂比，控制在25％～80％；在环空充填阶段，由于排量较小，充填砂容易沉积在管柱内造成砂堵管柱，应采用较小携砂比，携砂比控制在10％～15％之间。

7.根据权利要求1所述的分层防砂改善疏松砂岩油藏开发效果的方法，其特征在于，步骤5包括：按设计下入分层防砂管柱；管线及井口试压；座封；试挤；加砂；丢手；探冲砂及反洗井。