河南油田机械防砂技术应用效果评价

唐红斌,李古正,刘 英,周向武

(1.南阳海达石油工程有限公司,河南南阳473132;2.中国石化河南油田分公司第二采油厂;3.中国石化河南油田分公司第一采油厂)

河南油田机械防砂技术应用效果评价

唐红斌1,李古正2,刘 英3,周向武3

(1.南阳海达石油工程有限公司,河南南阳473132;2.中国石化河南油田分公司第二采油厂;3.中国石化河南油田分公司第一采油厂)

结合2006-2009年河南油田第二采油厂油井机械防砂技术的实施情况及资料跟踪分析,对机械防砂整体经济效益进行了分析评价,对机械防砂技术适应性进行了分析评价,并为搞好油井下一步防砂工作提出了建议。

河南油田;机械防砂技术;现场应用;效果评价

河南油田稠油油层埋深浅,胶结疏松,油井出砂严重,生产时率低,吞吐效果差。为对油井出砂进行有效治理,先后研究配套了高温化学合成防砂、人工井壁防砂、泵下挂滤防砂等防砂技术。化学防砂伤害地层,影响渗流能力且有效期短;泵下挂滤防砂由于其管柱结构缺陷不能阻挡地层砂进入井筒而造成出砂砂埋油层,冲砂作业频繁,或由于无法监测油井砂面情况导致砂卡管柱或注汽时管柱顶弯,管柱不安全性增加,因而泵下挂滤防砂被淘汰。针对防砂技术相对单一、防砂效果不甚理想的现状,2006-2009年结合油藏特征和防砂工艺特点,开展了防砂技术适应性分析,引进并创新应用了机械防砂技术[1-6],油井防砂技术体系日趋完善,在稠油开发生产中的作用不断加强,措施的规模效应逐步显现,为稠油稳产上产提供了坚强的技术支持。

1 机械防砂技术特点及总体应用情况

1.1 机械防砂技术特点

河南油田第二采油厂采用的机械防砂技术包括井筒挂滤防砂、挤压充填防砂和循环充填防砂,其技术适应性、优缺点见表1。

表1 机械防砂工艺技术适应性分析

1.2 机械防砂技术总体应用情况

第二采油厂2006年至2009年10月31日共完成机械防砂施工483井次(表2),其中新井135井次:包括井筒挂滤55井次、挤压充填76井次、循环充填4井次;老井348井次:包括井筒挂滤190井次、挤压充填109井次、循环充填49井次。

表2 机械防砂技术应用情况汇总

2 机械防砂技术应用效果分析

完成的483井次机械防砂,工艺成功率100%,措施有效率89.7%,油井生产时率由措施前的63.6%提高至94.3%,措施增油15.08×104t,减少维护作业4473井次,可对比的378井次防砂有效期为756.6天,有效地防止了油井出砂,取得了良好的措施效果(见表3)。

表3 机械防砂井防砂有效期统计

2.1 挂滤防砂技术应用效果分析

2006-2009 年共有226井次挂滤防砂施工,工艺成功率100%,措施有效率86.5%,通过对措施井的跟踪分析,可对比的221井次平均单井年增油76.9 t,生产时率平均提高了28.7个百分点,平均单井年减少检泵2.6井次,平均单井有效期783.8d。

2.2 挤压充填防砂技术应用效果分析

2006-2009 年共实施181井次挤压充填防砂施工,工艺成功率100%,措施有效率93%,通过对措施井的跟踪分析,可对比的136井次平均单井年增油138.4t,生产时率平均提高了43.9个百分点,平均单井年减少检泵3.6井次,平均单井有效期774.2d。

2.3 循环充填防砂技术应用效果分析

2007年创新应用循环充填防砂成功后共实施53井次,工艺成功率100%,措施有效率92.5%,通过对措施井的跟踪分析,可对比的21井次平均单井年增油100.9t,生产时率平均提高了38.7个百分点,平均单井年减少检泵2.6井次,平均单井有效期356.9d。

2.4 机械防砂无效井原因分析

2.4.1 机械防砂井失效原因分析

由于防砂管柱位移、防砂后再次出砂等原因导致防砂失效井41口井50井次:其中挂滤防砂失效33井次、挤压充填防砂失效13井次、循环充填防砂失效4井次(见表4、表5)。

表4 机械防砂失效原因统计

表5 防砂失效井分年度方式统计

2.4.2 机械防砂井影响产量原因分析

部分浅层稠油井采取井筒挂滤防砂后影响产能发挥,主要原因是滤砂管间隙小(0.07mm),节流,堵塞,尤其出细粉砂油井挂滤防砂后油井产量下降(见表 6)。

表6 井筒挂滤防砂对产能油井的影响情况统计

从上述分析可知,挂滤防砂措施有效率低,平均单井年增油量少,部分井防砂后产量下降,平均生产时率提高幅度小,平均单井年减少检泵井次少,措施井故障率较高。

3 机械防砂技术经济效益分析

483井次机械防砂措施增油15.08×104t,节约维护作业4473井次,可对比的378井次投入产出比1∶5.22,取得了显著的经济效益。

3.1 机械防砂分年度经济效益分析

机械防砂有效期长,应用时间越早,增产原油越多,减少维护作业井次越多,因而投入产出比就越高(见表 7)。

表7 机械防砂井分年度应用效果汇总

3.2 机械防砂分方式经济效益分析

机械防砂单井措施费用越低,则阶段投入产出比越高(见表8)。

表8 机械防砂井分方式应用效果汇总

从上述分析可知,挂滤防砂由于单井措施费用低,因而阶段投入产出比较高。

4 结 论

(1)井筒挂滤防砂单井措施费用低,阶段投入产出比较高,但由于其措施有效率低,平均单井年增油量少,部分井尤其出细粉砂井防砂后产量下降,平均生产时率提高幅度小,平均单井年减少,检泵井次少,措施井故障率较高,因而只适用于油田开发初期、出中-粗砂且出砂不严重的地层。

(2)挤压充填防砂单井措施费用较高,阶段投入产出比较低,但由于其能重新改造油层结构,具有防砂增产的作用,成功率高,有效期长,增产效果明显,因而对出粉细砂岩地层尤其孔、渗性较差、潜力大的地层有较好的适应性。

(3)循环充填防砂技术吸收了挤压充填和挂滤防砂技术的优点,其防砂管间隙大,通透性好,不影响渗流能力,对油井产量影响较小,而且不使用压裂车组和专用携砂液,因而措施费用较低,缺点是只防砂,不能改造地层增加产能,有效期较短。适用于物性好,产能高,出中-细砂的地层,不适用于斜井、物性差、出细粉砂和亏空严重的地层。

(4)针对采用井筒挂滤防砂造成油井产量下降、浅薄层采用挤压充填防砂经济效益差的情况,应在搞好循环充填防砂技术适应性分析评价的基础上,加大循环充填防砂应用力度,达到有效降低单井防砂费用、改善出砂井开采效果、提高出砂治理综合效益的目的。

[1] 张洪亮,郑俊德.油气田开发与开采[M].北京:石油工业出版社,1983:80-95

[2] 魏文杰.采油工程[M].北京:石油工业出版社,1983:38-49

[3] 陈元千.现代油藏工程[M].北京:石油工业出版社,2000:105-130

[4] 万仁溥.现代完井工程(第二版)[M].北京:石油工业出版社,1996:135-150

[5] 黄鹤.侧钻井防砂、堵水一体化技术研究与应用[J].石油地质与工程,2009,23(4):106-108

[6] 马永本,宋华远,谢亚栋,等.稠油井不起管杆泵冲砂工艺技术研究与应用[J].石油地质与工程,2009,23(4):102-103

编辑:李金华

TE358

A

2010-05-04

唐红斌,1975年生,2008年毕业于中国石油大学石油工程专业,现从事采油及修井技术工作。

1673-8217(2010)06-0107-03