水平井管内砾石充填技术在洼38-东H1井中的应用

2017-07-25赵吉成中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2017年18期

赵吉成（中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

赵吉成（中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

截止2016年12月底，辽河油田已完钻水平井超过1500口，取得了良好的开发效果并显现出巨大的发展潜力。在这1500多口水平井中，大部分为部署在砂岩油藏的稠油热采水平井，由于稠油油藏胶结疏松，经过蒸汽的反复冲刷，加之稠油携砂能力较强，部分油井出砂问题十分普遍。特别是一些部署在细粉砂区块的水平井，虽然采用了筛管防砂完井等防砂工艺，但防砂有效期短，生产一段时间后，油井出砂严重，甚至造成砂埋管柱的情况，严重影响了油井正常生产，针对这一问题，辽河油田钻采院通过几年的科研攻关，形成水平井管内反向砾石充填防砂技术，并成功在洼38-东H1井中进行了现场应用，有效的解决了水平井因出细粉砂而频繁检泵等问题，提高了油田的采收率。

辽河油田;稠油;水平井;防砂;管内砾石充填

1 洼38-东H1情况

1.1 油藏基础及完井结构

洼38-东H1为小洼油田洼38块一口开发水平井，小洼油田处于辽河断陷盆地中央隆起南部倾没带的中北端，该井的生产层位为东营组三段，目的层埋深1364.9～1394.9 m，储层岩性主要为含砾砂岩、中粗砂岩、粉砂岩，平均孔隙度为33.2%，平均渗透率为3484.07mD，粒度中值为0.15 mm，泥质含量13%。20℃时原油平均密度为0.9841g/cm3，50℃时原油脱气粘度为7747.8 mPa•s，油品性质为稠油。

该井于2006年4月5日采用φ177.8mm割缝筛管（0.25mm）三开完井，水平段长150m，油层厚度4.5m，控制地质储量5.4× 104t。

1.2 生产情况及存在问题

该井于2006年5月3日注汽后投产，该井投产初期采用44 mm有杆泵生产，平均日产油3.2 t，综合含水79.8%，投产初期就因为出砂而频繁检泵。2006年11月10日在第四轮注汽时，油井因大量出砂而关井。关井前累计生产130天，产液1168.2m3，产油419t。因此该井具有一定产能，具备管内砾石充填防砂条件。

2 水平井管内反向砾石充填技术

2.1 工艺技术原理

水平井管内砾石充填防砂技术是针对先期防砂失效的水平井进行二次防砂的工艺技术，在套管与新下入的防砂筛管间形成均匀砾石层，防止油井出砂。

水平井管内底部砾石充填工艺由防砂筛管与充填管柱两套管柱组成，施工时，先下入防砂筛管管柱，由悬挂器、筛管扶正器、防砂筛管、底部充填工具组成，下入防砂筛管管柱后，再下入充填管柱，充填管柱由充填服务器、阻流器、充填管及滑动井口等组成，在井下实现底部充填工具与充填服务器的对接，对接成功后，由充填管柱泵入低密度携砂液，携砂液经过底部充填工具与充填服务器对接所形成的充填孔进入原套管与新下入筛管之间的空间，进行充填。

2.2 技术参数

（1）挡砂粒径：≥0.07mm

（2）耐压差：工具耐压差35MPa；

（3）耐温：350℃，可适用于热采井；

（4）适用完井筛管尺寸：适用于7″套管完井的水平井；

（5）砾石充填率：大于90%；

（6）水平井水平段长度≤350m。

2.3 方案设计编制难点与解决办法

（1）本井在施工方案设计过程中，主要面临以下三个编制难点：

①该区块地层砂较细，平均粒度中值仅为0.15mm，且原油粘度高，50℃时原油脱气粘度为7747.8 mPa•s，携砂能力较强，经过几个轮次的蒸汽吞吐，地层胶结疏松，防砂难度大。

②本井先期采用φ177.8mm割缝筛管完井（内径为φ 159.42mm），为保证本次防砂后，油井获得较大的内通径，方便后期生产及作业，二次防砂管柱采用φ127mm筛管，因此本次管内砾石充填是在φ177.8mm筛管与φ1127mm之间完成，充填层薄、易砂堵，砾石充填率难以保证。

③本井泥质含量较高，达到了13%，后期采用蒸汽吞吐开采，容易造成堵塞套管的现象。

（2）为保证本井施工顺利，针对以上难点，采用以下解决办法：充填采用梯缝筛管作为防砂筛管，同时采用无接箍套管结构，梯缝筛管为单层管结构，基管上铣出U型槽，在U型槽里镶嵌过滤单元，并焊接。过滤单元由过滤片和保护套组成，几个过滤片组装在保护套里形成栅状V字形缝隙；由外向内逐渐均匀变宽。挡砂精度高，最小防砂粒径为0.15mm，抗挤强度达到35MPa，能够适用于高压充填，保证充填效果，具有良好自洁效果，能够有效防止后期蒸汽吞吐开采，泥质成分堵塞套管的现象。