压裂防砂技术项目总结.docx

项目名称：压裂防砂技术研究与实验

负责单位：吐哈油田分公司开发事业部承担单位：吐哈油田分公司吐鲁番采油厂

吐哈石油勘探开发指挥部钻采工艺研究院

2003年9月

负责单位负责人： 金志鹏

承担单位负责人： 周自武 刘建伟

承担单位具体负责人：王宇宾 刘兆江

目 录

一、问题的提出 错误!未定义书签。

二、油井出砂状况机理分析与评价 错误!未定义书签。

三、压裂防砂技术原理及特点 错误!未定义书签。

四、国内外技术状况 错误!未定义书签。

五、压裂防砂工艺技术研究 错误!未定义书签。

六、适合压裂防砂的支撑剂优选 错误!未定义书签。

七、低伤害压裂液的研究与优选 错误!未定义书签。

八、前期压裂防砂现场试验总结分析..错误!未定义书签。

九、压裂防砂试验下部工作安排 错误!未定义书签。

一、问题的提出

吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径，孔吼直径均值，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。

以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量

出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂，日产稠油d。而其上层（2290～2320m）出砂达m3，日产稠油d，日产水d。试油时累计出砂。1998年挤水泥封堵（2290～），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投产后由于某些原因不能正常生产，1月28日该井再次上修。检查抽油泵被卡死，油井口袋内沉地层砂约32升。从开始作业至此，共产液，折算采油砂比%。试抽出液后开井生产48h后由于抽油杆不下行，光杆再次变形。此间产液。

月14日起原井杆柱，在1300m处发现断脱。改起油管，起完管柱检查发现泵座以上有5根油管被砂堵死，取砂样为细粉砂，砂量约200L。抽油泵被卡死，拉杆不能推入泵内。下冲砂管柱探得砂面深度：，已接近油层下界（2377m），冲砂总进尺，砂量约253L，加上

油管内地层砂共453L。而此间共产液，折算采油砂比%。29日下入防砂管柱，接在管脚下部。3月1日开井，出油量偏少，2日不出油停井，两天合计出产稠油m3。

月3日起管杆柱，检查发现泵被砂卡，防砂管柱未起到好的防砂作用。冲砂后下入防砂管式泵生产。15日光杆突然不下行，被迫再次停井。冲砂作业冲出地层砂约500L，折算采油砂比%。

2000年4月6日在油管尾部接75m金属球烧结防砂筛管完井，并调小冲程至4m，开井初期产量14-15m3/d，后逐步降为5m3/d，功图测试表明供液不足，但液面测试显示液面在500-600m，可见，防砂管存在堵塞，渗流能力下降，导致油管内供液不足。为增大防砂管内外压差，改善防砂管渗流能力，5月份又将冲程调回到5m，结果并不理想。产量仍徘徊在5-6m3/d。至5月23日，空心抽油杆突然堵塞，关井。这一阶段开井31天，生产稠油，未发生卡泵现象。

2000年8月冲砂检泵，下入TBS防砂管40m，但生产不到一天发生砂卡泵停井，最下部4根防砂管被砂子堵死，油井停产。出砂情况统计见表1。

鲁2井自2000年4月采用粉末冶金防砂筛管防砂失败后基本没有生产。2000年8月采用TBS筛管防砂，但生产不到1天，又发生砂卡泵，最后4根防砂管被堵死，再一次关井停产。分析认为，鲁2井这次防砂失败的主要原因是封隔器悬挂位置太低，上层出砂进入防砂管及抽油泵引起。

开井日期生产周期d产稠油量m3冲砂作业日期冲出砂量L采油砂比%表

开井日期

生产周期d

产稠油量m3

冲砂作业日期

冲出砂量L

采油砂比%

合计

合计

55

3245

因此，研究试验新的防砂方法，在防砂的同时尽量不降低地层产能，保持这类油田的高效开采。压裂防砂是把水力压裂的增产效果与防砂充填的工艺优点结合起来，同时完成水力压裂与砾石充填作业。其技术成功的关键在于采用“端部脱砂”（Tso：Tip Screenout）技术。此项技术的作业实施可以概括为两个阶段：①形