泥质疏松砂岩防砂参数优化探究

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1、泥质疏松砂岩防砂参数优化探究【摘要】机械筛管完井工艺简单，是油田开采初期常用的防砂手段。而疏松砂岩油藏由于其强度低，泥质含量高，富含粘土矿物，因此同时存在容易出砂和防砂难度大的问题。我国疏松砂岩油藏分布较广，在石油开采中占有重要地位，采用筛管完井防砂，往往由于泥质含量高而导致产能下降严重，一般认为，粘土含量小于5%时防砂筛管都不容易堵塞，高于10%时，致密过滤结构的筛管不适合使用。本文通过防砂模拟实验，研究不同泥质含量对筛管防砂完井产能的影响，通过分析和总结，对防砂参数设计给出了优化建议，为泥质疏松砂岩油藏的防砂开采提供新的思路。【关键词】疏松砂岩；泥质含量；防砂；筛管；缝宽；参数优化

2、1、概述疏松砂岩油藏压实作用差，强度低，胶结物中粘土矿物含量较多，在国内油田中所占比例较大，这类油藏生产中极易出砂，大大增加采油成本。筛管防砂完井防砂有效期短，但其工艺简单，成本较低，是油田开发初期常用的防砂方式。疏松砂岩油藏中泥质多以胶结物中的粘土矿物为主，极易堵塞防砂管油流通道。实践表明，泥质含量对产能的提高十分不利［1-2］，是影响该类防砂方式防砂期限的主要原因之一。因此，研究不同泥质含量对筛管防砂完井的影响，以便合理确定挡砂精度或选择防砂方式，对我国疏松砂岩油藏快速、高效的开发有广泛的借鉴作用。2、实验方案设计2.1防砂参数设计防砂筛管缝宽设计的方法有多种，国外对此进行了大量研

3、究。传统的筛缝设计Coberly准则［3］和其它的各种设计标准都是基于筛分析曲线上单点的分析结果。Coberly认为，只有当砂桥形成以后，才能有效地挡住地层砂通过防砂筛管。那么两颗直径之和大于或等于缝宽的砂粒的数量和运移方式决定了形成砂桥的概率大小；因此，合理的筛缝宽度应该小于等于地层砂dlO的2倍。Coberlyde这一方法没有考虑地层砂均匀性的影响。Con-slot和Wilson等方法［4-5］在Coberly研究的基础上考虑了地层砂均匀性的影响，对筛缝宽度设计进行了改进。国内也有人对此进行过研究［6-7］，但都没有考虑地层砂中泥质的含量，而地层泥质含量对筛管完井生产的有效期限影响

4、很大，现场经验认为当粘土含量小于5%时，使用任何防砂筛管都不容易堵塞，高于10%时，致密筛网结构的筛管不适用。2.2实验条件确定通过实验对相同生产压差、不同泥质含量、机械防砂管完井条件下的产量、筛管内外压降进行比较分析，探索筛管防砂失效的机理。3、实验结果分析2.1产量对比防砂投产后，产量是衡量防砂效果的重要指标之一。实验结果显示，不同泥质含量下稳定后的产量有所不同(图1)，泥质含量为5%时产量最高，为15%和20%时，产出油流为液滴状；总体而言，产量随泥质含量升高而下降，说明泥质含量对产能有影响很大。3.2筛管内外压降对比通过监测筛管内外压降可以分析出其堵塞的状况，压降越大，筛管渗透

5、率越小，堵塞也越严重。由图1可以看出，实验中存在解堵现象，此时筛管内外压降出现较大幅度的瞬时下降，而产量也随之有一定提高；但在泥质含量为15%和20%的实验中，压降下降幅度较小，产量提高不明显。总的来说，随泥质含量升高，筛管内外的压降明显增大，粘土的存在使筛管渗透率大大减小，从而导致产量降低。3.3防砂参数设计优化4、结论与建议参考文献[1]王玉芳，闰燕华，曹东星.高泥质疏松砂岩酸化防砂工艺技术研究.钻采工艺，2008.05,31(3)：54-57.[1]李连江，张子玉，熊敏等.高泥质含量疏松砂岩油层解堵防砂技术.石油钻采工艺，2003.12，25(6)：69-72.[2]Coberl

6、y，C.J.andWagner，E.M.，Someconsiderationsintheselectionandinstallationofgravelpackforoilwells.PetroleumTechnology,1-20(AIMETech.Publ.No.960)，August1938.[3]T.M.V.Kaiser,S.WilsonandL.A.Venning；InflowAnalysisandOptimizationofSlottedLiners；SPE80145，2002.[4]KaiserTMV，WilsonS,VenningLA.Inflowanalysisand

7、optimizationofslottedliners[R].SPE65517,2000.[5]石晓兵，施太和，王兆会，许树谦.岩心粒度分析分选评价及割缝筛管缝宽设计.石油钻采工艺，1999,21(4)，43-47o[6]汪志明，杨芳，魏建光.割缝衬管完井适度出砂临界缝宽研究.石油钻探技术，2008.05，36(4)，1-4.