CS-AP 裸眼礫石充填技術(shù) 成渤海油田防砂主力軍
時(shí)間：2016-03-22 15:43
來(lái)源：
作者: 和鵬飛
S Z 油田處于渤海遼東灣 海域，東營(yíng)組下段為該 油田主要儲(chǔ)集層。該地 區(qū)儲(chǔ)層砂巖疏松且原有 粘度較大， 油田開(kāi)采出砂問(wèn)題突出。 針對(duì)這種情況， 專家提出適度出砂， 排出孔喉橋堵主要微粒源（直徑小 于 39µm） 可顯著改善地層滲透率， 有利于提高油井產(chǎn)量，但要井底防 砂得當(dāng)，既允許微小地層砂排出， 又能有效阻擋尺寸較大砂礫。
近年來(lái)水平井裸眼礫石充填技 術(shù)不斷完善，應(yīng)用范圍不斷拓寬， 已成為針對(duì)弱膠結(jié)易出砂地層水平 井的主要防砂技術(shù)。該技術(shù)保持了 水平井油藏滲流面積大的特點(diǎn)，改 善井底徑向流動(dòng)，滲透阻力小，因而 采油指數(shù)高、產(chǎn)能大，能長(zhǎng)久有效防 砂，維持井壁穩(wěn)定，在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)應(yīng) 用均取得了較好成果。渤海 SZ 油田 采用貝克休斯公司 CS-AP 型裸眼礫 石充填技術(shù)，在多口井中成功實(shí)施 水平井裸眼優(yōu)質(zhì)篩管礫石充填作業(yè)， 投產(chǎn)后生產(chǎn)情況良好。該技術(shù)的成 功應(yīng)用，為油井產(chǎn)能和提高壽命提 供了堅(jiān)實(shí)保證，也為應(yīng)用適度出砂 提高產(chǎn)能技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
CS-AP 裸眼礫石充填技術(shù)
CS-AP 裸眼礫石充填技術(shù)由防 砂外管柱和內(nèi)管柱服務(wù)工具兩部分 組成。防砂外管柱主要由頂部封隔 器、充填總成、負(fù)荷指示接箍等組 成。內(nèi)管柱服務(wù)工具包括相應(yīng)座封 工 具、 充 填 轉(zhuǎn) 換 工 具、 防 抽 吸 工 具、移位工具以及負(fù)荷顯示定位工 具。優(yōu)質(zhì)篩管是一種金屬綿蠕動(dòng)濾 砂管，以金屬纖維做過(guò)濾材料，大 量的金屬纖維堆積，從微觀上看， 有范德瓦爾斯相互作用力、接觸靜 電吸引力、剩余電荷吸引力、液體 橋四種力作用在細(xì)小的砂粒上，在 不同條件下其中的一種力起主要作 用。優(yōu)質(zhì)篩管的縫隙大小與纖維 的堆集緊密程度有關(guān)，纖維堆集 越 緊 密， 纖 維 間 逢 隙 就 越 小， 其 吸附力也就越大。優(yōu)質(zhì)篩管防砂 其主要原理是利用這一縫隙擋砂， 通過(guò)控制金屬纖維間縫隙大小達(dá)到 防砂之目的。
當(dāng)一個(gè)砂粒位于縫隙中間時(shí)， 只要給砂粒足夠大的力，砂子就可 以通過(guò)縫隙，這就避免了金屬纖維 濾砂管的砂堵。 當(dāng)砂子通過(guò)篩管后， 由于金屬纖維的彈性，又可以恢復(fù) 篩管的原有參數(shù)。同時(shí)，合適的縫 隙大小允許一定粒徑的地層細(xì)砂通 過(guò)，而把較大粒徑的砂粒擋在篩管 外面，阻擋在外的地層砂在金屬纖 維周圍形成砂橋，進(jìn)而可以阻止較 小粒徑的砂粒通過(guò)。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提高采收率
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 CS-AP 裸眼 礫石充填系統(tǒng)。刮管洗井， 清洗管柱至返出濁度達(dá)到規(guī) 定的要求；替漿， 正替無(wú)固 相鹽水至合適深度；下防砂 管柱至設(shè)計(jì)深度， 連接地面 設(shè)備管線并試壓合格；坐封 封隔器， 服務(wù)工具脫手；確 定服務(wù)工具擠注，循環(huán)和反 循環(huán)位置，并驗(yàn)封頂部封隔 器；在循環(huán)位置進(jìn)行循環(huán)測(cè) 試；礫石充填作業(yè)， 直至出 現(xiàn)脫砂壓力停泵；上提管柱 至反循環(huán)位置， 循環(huán)出管柱 內(nèi)多余的礫石；繼續(xù)上提管 柱至合適位置， 替破膠劑破 膠， 觀察漏失；起出服務(wù)工 具，下入生產(chǎn)管柱。
渤 海 SZ 油 田 X 水 平 井， 水 平 井 眼 尺 寸 215.9mm， 井 深 2,289m， 垂 深 1,489.13m， 水 平段長(zhǎng)度 269m，目的層位東二下 段。采用下入外徑 139.7mm、內(nèi)徑 118.6mm，77、88、99 孔 /ft 梯級(jí) 優(yōu)質(zhì)篩管，篩管防砂效果相當(dāng)于充 填 20/40 目礫石的防砂效果，延長(zhǎng) 油田開(kāi)發(fā)周期，延緩底水錐進(jìn)，提 高采收率。礫石充填采用 20/40 目 人工陶粒，沖管篩管內(nèi)徑比 0.72，優(yōu)化頂替效果和充填能力。充填質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) 顯 示， 該 水 平 井 計(jì) 算 充 填 砂 量 233,16lbs， 實(shí) 際 充 填 砂 量 23,409lbs，充填效率 100%。累計(jì) 泵入 20/40 目陶粒 25,058lbs 后停 止加砂，頂替 25bbl 后流量 5.2bpm 時(shí)，出現(xiàn)脫砂壓力 1,950psi。反循 環(huán)處管柱內(nèi)多余的陶粒后，上提管 柱并實(shí)現(xiàn)旁通轉(zhuǎn)換正替 1.03g/cm 3 工作液 + 破膠劑，浸泡破膠，再正 循環(huán) 1.03g/cm 3 工作液將破膠劑替 出井筒并回收，大排量沖洗篩管內(nèi) 壁直至返出干凈工作液。相比較常 規(guī)的先取出服務(wù)工具再下破膠管柱 程序，該過(guò)程節(jié)省作業(yè)時(shí)間 12h。
技術(shù)應(yīng)用的要求與條件
CS-AP 裸眼礫石充填技術(shù)能 對(duì)裸眼段施加一定的正壓保持井壁 穩(wěn) 定（ 泥 巖 段 水 化 垮 塌 除 外）。 CS-AP 礫石充填防砂系統(tǒng)一個(gè)顯著 的優(yōu)點(diǎn)就是在整個(gè)施工過(guò)程中始終 能對(duì)裸眼段施加一定的正壓力，服 務(wù)工具上的旁通孔與封隔器和充填 滑套密封筒相對(duì)位置的變化始終保 持在環(huán)空或鉆桿內(nèi)上下溝通，從而 保證液柱壓力作用在井底。平井礫 石充填的施工時(shí)間都比較長(zhǎng)， 泵壓、 泵速可控性必須保證，因此對(duì)地面 防砂設(shè)備的性能要求較高。
水平裸眼井礫石充填的整個(gè)過(guò) 程必須在不壓裂地層的前提條件下 進(jìn)行。如果在防砂施工時(shí)，泵壓超過(guò) 地層破裂壓力，會(huì)導(dǎo)致地層嚴(yán)重漏 失， 過(guò)早出現(xiàn)橋堵， 或出現(xiàn) “無(wú)底洞” ， 導(dǎo)致充填失敗。在裸眼水平井礫石 充填作業(yè)，井壁泥餅質(zhì)量要達(dá)到一 些要求。泥餅具有良好的潤(rùn)滑性， 減小摩阻，有利于篩管順利下到位； 泥餅?zāi)軌蛴行Э刂坡┦Я?，在一?井底壓差和攜砂液較長(zhǎng)時(shí)間的沖刷 下，仍能保持泥餅質(zhì)量，不坍塌， 確保在礫石充填過(guò)程中不出現(xiàn)脫落 形成“無(wú)底洞”；泥餅在礫石充填 結(jié)束后，易于清除并能通過(guò)篩管排 出進(jìn)而降低表皮系數(shù)。同時(shí)水平井 裸眼礫石充填技術(shù)還可防止砂橋的 形成，控制砂丘比（0.65~0.85）， 控制地層漏失量，宜小于或者等于 充填排量的 20%。
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