化学防砂治砂技术在高升油田的应用

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1、化学防砂治砂技术在高升油田的应用秦琴（中油辽河油田分公司，辽宁盘锦124125）摘要：高升油田开发的主力油层—莲花油层是一套浊积岩储集层。岩性由硬质砂岩和混合砂岩组成，同时储层岩性差，岩石成熟度低，胶结疏松，因此在开发中极易出砂。由于多轮次吞吐过程中的激动以及吞吐初期大量放喷，使得吞吐回采过程中油井极易出砂。油井出砂，造成油井产量大减，作业成本激增，经济损失严重。为了解决油井出砂保证正常生产，为此我们开展了化学防砂治砂技术的研究和应用。我们实施的化学防砂治砂措施不仅解决了油井出砂问题，又使油井恢复产能，并取得了显著的经济效益和社会效益。关键词：细粉砂;硅硼酸;

2、高温固砂;防砂技术;高升油田前言由于油井出砂，造成油井产量大减，作业成本激增，经济损失严重。为了解决油井出砂保证正常生产，对于不同油井出砂的特点，采取不同的化学防砂。高21块油井大多数出泥质细粉砂，其泥质含量高达50%左右，出砂粒度中值小于0.07mm，如高3766和高3765井。为了即能达到防砂目的，又不使油井产能下降幅度太大，SBF—解堵固砂剂能够达到防治细粉砂目的。对于高3块出砂粒径较大的油井，如高24188和高34新106井出砂粒径中值大于0.07mm小于0.1mm。针对这种情况，我们实施了新型高温固砂技术来解决油井出砂问题。2007年，在21块实施S

3、BF—解堵固砂2井次，措施有效率100%，增油1387吨。在高3块实施高温固砂2井次措施有效率100%，增油779.9吨。我们实施的化学防砂治砂措施不仅解决了油井出砂问题，又使油井恢复产能，并取得了显著的经济效益和社会效益。1机理1.1SBF—解堵固砂技术机理作者简介：秦琴（1973—），女，1992年毕业锦州辽宁省石油化工学校，现从事油田化学工作。H2[SiB4F10]硅硼酸在地层下可以缓慢水解生成硅酸根，并释放出H+，最多可释放出4H+，是一个四级电离酸，其强度与土酸相近。硅硼酸水解产生的H+、F-能够溶解泥浆中膨润土、地层中的泥质、少量石英砂，使地层的渗

4、透率增大。H2[SiB4F10]→H++H[SiB4F10]-H[SiB4F10]-→H++[SiB4F10]2-[SiB4F10]2-+H2O→H++Ｆ－+[SiB4F9(OH)]2-[SiB4F9(OH)]2-+H2O→H++Ｆ－+[SiB4F８(OH）２]2-硅硼酸水解过程生成的[SiB4F10]2-、[SiB4F9OH]2-及[SiB4F8(OH)2]2-能与剩余粘土发生离子交换反应，使粘土被压缩成片状吸附在砂粒表面。除此之外，它们还能与石英表面反应生成晶质硅和硅硼玻璃的涂层，它们“溶合”呈骨架，其涂层在纳米级范围。Al2Si4O16(OH)2（膨润土

5、、粘土）+H++Ｆ－→H2SiF6+AlF3+H2OCaAlSiO8（泥质）+H++Ｆ－→ＡlF3+CaF2+SiF4+H2OSiO2(石英砂）+H++Ｆ－→SiF4+H2OSBF—固砂剂对出细粉砂井具有先溶后固的能力。表1用10%H2[SiB4F10]酸与12%HCl/3%HF酸处理岩芯前后渗透率对砂岩类型酸型处理前盐水渗透率（×10-3μm）处理后盐水渗透率（×10-3μm）Ⅱ12%HCl/3%HF80115[1]Ⅱ10%H2[SiB4F10]80105Ⅰ12%HCl/3%HF2201Ⅱ10%H2[SiB4F10]110210Ⅱ12%HCl/3%HF153

6、Ⅱ10%H2[SiB4F10]25.5[1]岩芯槽出口管子严重堵塞从上表看出用12%HCl/3%HF酸处理后的岩芯，只有一个岩芯渗透率是增加的，但岩芯槽出口管子严重堵塞。用10%H2[SiB4F10]酸处理后的岩芯渗透率都大幅度增加，说明用H2[SiB4F10]解除油层堵塞效果很好。1.2新型高温固砂技术原理高三块油井出砂主要是中度粒径，出砂粒径在0.07～0.1mm之间。针对这种情况，新型高温固砂技术的研究是非常重要的，并应用到实际中来解决油井出砂问题。新型高温固砂剂是采用多种高效的无机及有机固体粘结剂，配以各种添加剂，经数道工序精炼而成的粒度为0.03mm

7、～0.06mm的粉剂产品。将该剂配成水基乳液注入地层，在一定温度下与地层砂砾表面反应并形成高强度的硅氧键，最终生成立体网状结构的固结物，使砂粒固结。该固结物具有极高的强度和较大的渗透率，在井筒周围形成一个滤砂层，阻止地层砂流入井筒，从而达到防砂目的。表2固砂粒度对固结体渗透性的影响固砂剂粒度固砂前地层渗透率固结后渗透率抗压强度K损失250～400目1.85μm21.47μm27.3MPa15%300～400目1.85μm21.66μm28.2MPa10%由表2可以看出，采用300～400目高强度固砂剂的固砂体渗透率的伤害下降5%，抗压强度增加0.9MPa，因此

8、，固砂剂粒度的降低有利于提高固砂施工的