渤海中部某砾石充填井短期内防砂失败案例探讨.pdf

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1、渤海中部某砾石充填井短期内防砂失败案例探讨仲哗刘正伟刘新锋宋立辉蔡纲(中海油田服务股份有限公司，天津塘沽300450)摘要：渤海中部区块物性较好，极易出砂，通常选择砾石充填作为防砂增产手段。文中以渤海中部某砾石充填井(F井)为例，探讨砾石充填成功，却在短期内防砂失效的主要原因，并从封隔器以上套管破损、充填滑套关闭不合格、生产制度控制不"-3、筛管破损等方面，逐一进行了分析。最终提出了综合预防措施的建议与认识，并研讨防砂完井作业改进方向。关键词：渤海中部；砾石充填；防砂失败；原因分析渤海中部区块储集层埋藏浅，成岩作用较弱，储层砂岩疏松，物性好，属于高孔、

2、高渗储层。2014年7月19日，F井机组故障停井。该井与周围注水井连通性较好，综合地质油藏情况并结合动态分析，认为大修后能够恢复到原来的产能，于2015年中旬进行砾石充填大修作业。F井是一口定向生产井，井深1935．53m，最大井斜64，3。，设计采用7”套管+4”优质筛管砾石充填完井方式。本次砾石充填防砂作业，累计充填陶粒4646磅，充填系数58．36磅／英尺，盲管埋高12英尺(理论计算值)，顺利完成作业。但在投产2个月后，检泵发现有出砂现象。经过取样实验分析，得出样本Dm为273．86p．m(如图1所示)，且均为地层砂。该储层埋藏浅，上覆岩层压实效

3、果不明显，导致地层胶结程度疏松，成岩岩性差，是其出砂的根本原因⋯”l。大修前F井采用优质筛管简易防砂，挡砂精度为120tim。大修再完井选定挡砂精度为120斗m的4”金属网布筛管加砾石充填防砂，在挡砂精度不变的情况下，增加了二级过滤陶粒层，理论挡砂能力优于简易防砂，因此，完井方式选择符合设计要求；大修再完井后采用20-40砾石充填防砂，其砾石粒度中值为640pm，依据砾石粒径与地层砂粒径5～6倍匹配挡砂原则，理论上可以阻挡粒度中值大于128斗m的粒度中值，而产出砂的粒度中值为276．86p,m，远大于筛管挡砂精度1201zm。从砂样粒度中值角度分析，防

4、砂参数选择符合防砂需求。经过分析，该井短期内防砂失败的原因可能有：(1)封隔器以上套管有破损；(2)充填滑套关闭不合格；(3)生产制度控制不当；(4)筛管破损。砂岩托度戤秘分布曲线砂岩粒度曲线分布曲线88125177250350500710挝"rj『『)§{；{；?!!!{《l{牲柽r研)图1岩心粒度分析结果1封隔器以上套管有破损F井建井已经超过lO年，属于老井，岩石在复杂应力、高温高压下会产生蠕变、膨胀、滑坡以及断层复活等复杂情况，均有可能使其在非均匀外力下挤压产生破坏。期间多次酸化解堵加速套管破损：2011年11月4El，进行过酸化作业。酸化会对套

5、管产生一定的腐蚀，以及酸化对地层产生溶洞和小孔，使围压不均匀，破坏套管平衡，损伤套管。大修前最后一次检泵(2014年9月11日)，检泵时发现地层出砂，洗井后正常生产13天后再次机组故障。说明地层已经出砂，不能够排除破坏了周围岩石的压力平衡，甚至发生坍塌，导致套管挤毁的可能。2充填滑套关闭不合格充填滑套是砾石充填必须的通道，开启关闭的控制要求比较严格，一般情况下作业结束需要对充填滑套进行验证。充填滑套打开或者关闭不严经常在海上的防砂作业中碰到，根据中海油内部统计资料，2014年～2015年期间。绥中区块不少于五口存在充填滑套打开或关闭不严导致出砂的问题。

6、硬卡导致关闭不严。本井在2015年4月8日12点45分开始充填，大约loo分钟后，突然起脱砂压力，管柱内还有大量的陶粒。作业结束后，上提管柱关闭滑套过程中，很可能有陶粒等杂质，卡住滑套，使滑套关闭不严，或者未关闭。同时，在提交的完工报告中，为发现有验充填滑套的报告。磕碰导致意外开启。本井的最大井斜达到63．40，管柱在井筒内倾斜严重，检泵过程或者起初管柱的同时，对滑套进行磕碰，有可能使滑套意外开启。3生产制度控制不当油井的生产制度不合理，打破原有的生产平衡，尤其是生产初期，在没有形成稳固砂桥，可能导致油气井提前出砂并促进防砂失效，在防砂失效的情况下，便

7、可能进入到油井当中”1。大修前，F井投产检泵均下入泵排量100m3／d，扬程1000m的电泵，平均产液量在70-80m3／d之间。大修后，油藏预计大修作业后Et产液量120～150m3／d，日产油25-35m3／d。选择电泵的额定排量为150m3／d，扬程为1200m。4月22El提频至50Hz生产，地层产液130m3／d，生产初期没有形成稳固的砂桥，过快的提高泵的频率，会使生产过程中抽吸严重，生产压差过大，井眼周围岩石骨架应力变大，储层结构破坏，同时油层中流体的流动阻力增大，容易导致油井出砂。另外，油井的工作制度的突然发生变化(如近期的频繁检泵、开关

8、井等)使油层岩石受力情况频繁的发生变化，破坏裂缝内稳定的砂拱结构，容易引起油井的非预见性出砂。