出砂油藏水平井分段挤压充填工艺应用

前言

滨南采油厂自2008年开始大规模实施水平井开发, 通过现场不断探索, 出砂油藏水平井防砂工艺技术不断完善和进步, 逐步形成了以悬挂滤砂管防砂、水平井底部挤压充填为主的成熟防砂技术。近年来, 随着新、老区块开发难度逐渐加大, 低渗、薄层、长井段的水平井逐渐增多, 单纯的底部挤压充填防砂工艺已不能满足水平井投产的需要, 为此引进了水平井分段充填改造工艺, 目的使水平段得到充分改造。

一、水平井开发现状

1. 水平井开采技术特点

水平井具有增加油气井泄油面积、延缓底水锥进、提高油气井产量和采收率、增加可采储量、开发难动用油藏 (薄层、超稠油、低渗等) 目前已成为新、老油田调整挖潜提高采收率的一项重要技术。

2. 水平井规模不断扩大

2007年以来, 滨南采油厂加大了出砂油藏水平井开发应用力度, 投产区块主要以边底水、低渗、薄层、超稠油等低品位区块为主, 至2013年底在单家寺油田、尚林油田、王庄油田等出砂油藏共投产水平井185口, 累产油97.8万吨, 取得了较好的开发效果。

3. 水平井完井、防砂配套工艺逐步完善

随着滨南采油厂水平井应用规模的不断扩大, 水平井配套技术也得到了快速发展, 近年来, 通过不断地完善, 逐步形成了4项完井、防砂配套工艺:裸眼筛管完井、酸洗解除泥饼堵塞、套管射孔悬挂滤砂管+底部充填防砂、筛管外底部充填

二、分段挤压充填工艺应用情况

近年来, 低渗、薄层、长井段水平井逐渐增多, 如林中9孔店南部断块, 具有含油小层多 (3-4个) 、水平段长 (平均水平段长230米, 底部充填防砂仅能改造50-70米) 、渗透率低 (180×10-3μm2) 等特点, 采用“穿层”水平井+“巷道”水平井的部井方式。

如林中9平04井, 穿越4个含油层段, 射孔段长262米, 平均渗透率232×10-3um2, 如果采用底部充填防砂投产工艺仅能对底部油层进行改造, 不能满足油层段整体、均匀动用。

随着低渗、薄层、长井段水平井逐渐增多, 单纯的底部挤压充填防砂工艺已不能满足水平井投产的需要, 为了提高水平段的整体动用程度, 我们经过充分调研, 引进了水平井分段充填改造工艺, 目的使水平段得到充分改造。通过在林中9孔店组、单56馆陶区块实施, 取得了较好的效果。主要分为两类:套管射孔完井分段充填工艺、筛管分段完井分段充填工艺。

三、套管射孔完井分段充填工艺

1. 多次射孔、多次充填

技术原理:根据渗透率分布情况, 将水平段分为2-3段, 对底部第一段进行射孔, 下光油管进行地层充填;充填结束后对第二层和第三层进行射孔、充填, 最后对全井段悬挂滤砂管防砂。

技术特点:施工风险小, 成功率高;缺点是工序复杂, 占井时间长。

施工情况:采用多趟管柱分段射孔、分段挤压充填最后悬挂滤砂管防砂的投产工艺施工1口井。排量1.8方, 加砂150吨, 平均施工压力13MPa。

投产情况:对单2平5实施该块技术, 措施后峰值日油23.8吨, 累计产油2500吨, 取得了较好的投产效果。

2. 一趟管柱分段充填

工艺技术特点:可根据测井数据进行选择性射孔, 有效避开水层;可一趟管柱实现对多层的依次充填, 缩小占井周期;充填合格后, 验证滑套关闭情况。

缺点:管柱间隙小, 对管柱及筛管加工要求高;充填通道有截流作用, 充填砂比及排量受限, 一般排量控制在2方/分以内, 砂比不高于50%。

施工过程:

(1) 下入防砂管柱, 丢手, 从上至下依次座封层间隔离封隔器, 座封完成后, 起出井内管柱;

(2) 下入防砂服务管柱, 从上到下依次开关充填滑套, 并验证关闭情况, 验证合格后进行充填施工;

(3) 从下至上依次进行充填施工, 每一层充填结束后反洗井至出口无砂, 并验证充填滑套是否关闭, 确保滑套关闭后, 上提管柱进行下一层充填施工。

针对套管射孔, 采用一趟管柱分段充填技术已成功施工3口井, 累计充填8段、加砂370吨。目前开井2口, 目前平均单井日液12.7吨, 日油9.3吨, 含水45%, 累计产油5581吨, 取得较好的效果。

四、筛管分段完井分段充填工艺

套管射孔分段充填工艺主要针对存在边底水油层, 通过选择性射孔, 避开水层改造油层。对于无边底水油层, 采用筛管完井, 将管外封隔器和充填滑套改进, 实现了油层段整体、均匀动用, 主要分为2趟管柱分段充填和1趟管柱分段充填两种工艺。

目的:解决长井段水平井笼统底部充填改造不完全的问题, 解决长井段水平井因渗透率差异导致充填不均匀的现象。

1. 裸眼筛管完井水平井——分段完井分段充填 (2趟管柱)

技术特点:将全井段分为2段充填, 改善充填效果;采用顶部充填+底部充填的2趟管柱施工, 降低施工风险, 保证充填成功率;缺点是工序较繁琐。

截止目前, 采用该技术在林中9孔店、单56馆陶已成功对11口水平井实现分段充填, 累计充填22段、加砂1310吨。目前开井7口, 累计产油4608吨, 平均单井日油8.5吨。

2. 裸眼筛管完井水平井——分段完井分段充填 (一趟管柱)

工艺技术特点:一趟充填服务管柱实现对多层依次充填, 缩短占井周期3-5天;充填结束后验证滑套关闭, 减少施工风险。

管柱结构:管柱自下而上依次为:外管柱:丝堵+充填管总成 (充填服务工具下端、充填工具、对接器下部) +密封筒+充填工具+筛管+密封筒+管外封隔器+密封筒+充填工具+筛管+密封筒+管外封隔器+密封筒+充填工具+筛管+免钻塞+套管串至井口;内管柱 (对接管柱) :对接器+油管串至井口。

采用一趟管柱分段充填工艺对5口水平井实现分段充填, 累计充填16段、加砂890吨。目前开井5口, 平均单井日液15.6吨, 日油9.6吨, 含水36%, 累计产油4346吨, 取得较好的效果。

实施效果:截止目前已对林中9孔店组12口水平井实施分段充填防砂工艺, 目前单井日液14.9吨/天, 日油8.2吨/天, 含水45%, 累计产油11422吨, 平均单井日油8.2吨, 取得较好效果。

通过在林中9孔店组水平井实施分段充填, 能够解决长水平段充填不均匀的现象, 并且在生产中取得了较好的效果。下步应加强该工艺的应用力度, 优化施工工艺, 提高措施成功率。