压裂防砂技术研究与实验

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1、项目名称：压裂防砂技术研究与实验26目录一、问题的提出3二、油井出砂状况机理分析与评价6三、压裂防砂技术原理及特点8四、国内外技术状况10五、压裂防砂工艺技术研究11六、适合压裂防砂的支撑剂优选17七、低伤害压裂液的研究与优选18八、前期压裂防砂现场试验总结分析22九、压裂防砂试验下部工作安排2526一、问题的提出吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径58.2mm，孔吼直径均值8.04mm，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用

2、烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂0.56m3，日产稠油23.3m3/d。而其上层（2290～2320m）出砂达4.3m3，日产稠油13.8m3/d，日产水16.4m3/d。试油时累计出砂5.0m3。1998年挤水泥封堵（2290～2309

3、.37m），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投产后由于某些原因不能正常生产，1月28日该井再次上修。检查抽油泵被卡死，油井口袋内沉地层砂约32升。从开始作业至此，共产液18.72m3，折算采油砂比0.17%。试抽出液后开井生产48h后由于抽油杆不下行，光杆再次变形。此间产液37.76m3。2月14日起原井杆柱，在1300m处发现断脱。改起油管，起完管柱检查发现泵座以上有5根油管被砂堵死，取砂样为细粉砂

4、，砂量约200L26。抽油泵被卡死，拉杆不能推入泵内。下冲砂管柱探得砂面深度：2379.37m，已接近油层下界（2377m），冲砂总进尺12.74m，砂量约253L，加上油管内地层砂共453L。而此间共产液37.76m3，折算采油砂比1.2%。29日下入防砂管柱，接在管脚下部。3月1日开井，出油量偏少，2日不出油停井，两天合计出产稠油8.8m3。3月3日起管杆柱，检查发现泵被砂卡，防砂管柱未起到好的防砂作用。冲砂后下入防砂管式泵生产。15日光杆突然不下行，被迫再次停井。冲砂作业冲出地层砂约500L，折算采油砂比0.9%。2000年4月6日在油管尾部接75m金属球烧结防砂筛管完井，

5、并调小冲程至4m，开井初期产量14-15m3/d，后逐步降为5m3/d，功图测试表明供液不足，但液面测试显示液面在500-600m，可见，防砂管存在堵塞，渗流能力下降，导致油管内供液不足。为增大防砂管内外压差，改善防砂管渗流能力，5月份又将冲程调回到5m，结果并不理想。产量仍徘徊在5-6m3/d。至5月23日，空心抽油杆突然堵塞，关井。这一阶段开井31天，生产稠油277.66m3，未发生卡泵现象。2000年8月冲砂检泵，下入TBS防砂管40m，但生产不到一天发生砂卡泵停井，最下部4根防砂管被砂子堵死，油井停产。出砂情况统计见表1。鲁2井自2000年4月采用粉末冶金防砂筛管防砂失败

6、后基本没有生产。2000年8月采用TBS筛管防砂，但生产不到1天，又发生砂卡泵，最后4根防砂管被堵死，再一次关井停产。分析认为，鲁2井这次防砂失败的主要原因是封隔器悬挂位置太低，上层出砂进入防砂管及抽油泵引起。表1鲁2井出砂情况统计表26开井日期生产周期d产稠油量m3冲砂作业日期冲出砂量L采油砂比%2000.01.02718.722000.01.282000.02.14320.172000.01.30437.762000.02.144531.22000.02.22970.062000.03.05400.22000.03.11455.362000.03.195000.92000.0

7、4.0631277.662000.8.103782000.9.301762001.2.1613462001.4.7320合计55409.6632450.78因此，研究试验新的防砂方法，在防砂的同时尽量不降低地层产能，保持这类油田的高效开采。压裂防砂是把水力压裂的增产效果与防砂充填的工艺优点结合起来，同时完成水力压裂与砾石充填作业。其技术成功的关键在于采用“端部脱砂”（Tso：TipScreenout）技术。此项技术的作业实施可以概括为两个阶段：①形成水力裂缝并促使其发生端部脱砂；