全新AICD工具高效防治地层出砂

编译｜吴洪波

全新AICD工具高效防治地层出砂

编译｜吴洪波

为了保证生产井的产能并预防地层出砂，开发商们采用了多种防砂方式：砾石填充、压裂填充、割缝筛管和滤网。如果在井下增加一个自动流入控制装置用来调节储层流体进入井眼的流量，那么这些防砂方式的有效性将进一步增大。

自动流入控制装置（AICD）可以根据流经的流体性质来调节自身的流量控制。AICD会更多地限制水和气的进入，而不是油。AICD的这个功能可以使整个井段产生均匀的油流，并会阻止已发生水侵或气侵的井段生产过多的无用流体。总之，AICD的这项功能能够在较低的含水率和气油比的基础上创造更高的原油采收率。

一种由Tendeka公司研发的漂浮圆阀型AICD，已经成功应用于全球范围75口井中，共超过15000个阀门来控制油井中水和气的侵入，轻质油井和重质油井均可使用，保证稳定的原油产量。这些阀门通过流经流体粘度的变化进行自动调整，优先限制低粘度的水和气进入。当低粘度的流体流经AICD时，阀体会自动调节产生较小的流道，限制低粘度流体进入。

AICD适合与传统的优质筛管技术相结合使用。储层中的流体进入井眼和筛管间的环空，随后流入筛管与无孔基管间的一个或多个流入控制装置。经过流入控制装置后，进入生产管柱随后被抽到地表。

AICD多与筛管配合使用。筛管不仅可用于防砂，也阻止了大的岩屑堵塞流入控制装置的接口或通道。流入控制装置调节流体均匀流入，降低了“热腐蚀”发生的概率，“热腐蚀”能够腐蚀筛管滤网和其他井下设施。通过控制井筒轴向上流体的流入，可以预防井眼周围的储层内流体流速过快，并且平衡了井筒轴向上的地层压降。这将降低超过地层剪切应力的三个主要应力的其中两个。当三个应力之和超过地层剪切应力时，将会导致地层出砂。具体而言，AICD抑制无用流体进入井筒，降低地层水溶解储层胶结物的风险，也阻止了气侵所导致的流体流速过快而带来的高粘滞阻力。

Tendeka公司的AICD已成功应用于挪威Troll海洋油气田。AICD与优质筛管配合使用为一个11-26米（36-85 英尺）的薄油层提供防砂与流量控制。在早期，Troll油气田应用的是不可调节的ICD。一旦发生气侵，大量的气体快速涌入井筒。在使用AICD的试验井中，前18个月的原油产量比使用ICD的生产井增加了20%。

AICD让生产工程师能更好地控制水平井中的储层流体，获得更稳定的流量和更高的原油采收率。AICD限制低粘度的水和气流入井筒的功能，可以产出含水量和气油比均较低的原油。此外，AICD和筛管的配合使用是一个重要且有效的方法，可以减少由地层压降而导致的出砂、高流体流动阻力和疏松储层胶结物的溶解。