1、1林东馆三水平井出砂因素分析及综合治理摘要：林东馆三为一典型的稠油出砂油藏，出砂问题一直是制约区块高效开发的主要因素之一。文中详细分析了林东馆三出砂影响因素，认为工作制度是引起地层出砂的主因及可控因素，据此我们对热采井工作制度进行了优化。现场应用效果表明，通过优化工作制度，改善了林东馆三油井出砂的状况，延长了油井冲砂周期，大大提高了水平井的热采效果。 关键词：出砂 工作制度 蒸汽吞吐 水平井 1、区块概况 林樊家油田 Ng3 段油藏埋深 9501020m，含油面积 6.79km2，有效厚度 4.65m，地质储量 489.4104t。储层岩性主要是细砂岩、粉细砂岩和粉砂，砂岩粒度中值 0.16m
2、m，孔隙度 32%，渗透率 344610-3um2，地层原油粘度 822.7mPa.S，属高孔高渗浅层疏松砂岩稠油油藏。 区块 1991 年投入开发，直井常规冷采防砂难度大、防砂周期短，或是虽防住了地层出砂，但油井产能低，出砂问题严重制约区块产能发挥。2009 年起我们转变开发方式，采用水平井蒸汽吞吐开发方式，防砂工艺上我们采用高精密滤砂管完井防砂一体化工艺，解放油井产能的同时，出砂问题在一定程度上有所缓解，但部分井依然存在出砂问题。 统计林东馆三 2009 年以来已投产 32 口水平井中，有 17 口井有出砂现象，出砂严重的井有 12 口，5 口井轻微出砂，出砂问题严重影响区块2整体热采效果
3、。 2、出砂因素分析 影响出砂的因素大体可以划分为三大类，即地质因素、完井因素和开采因素。 2.1 地质因素 林东馆三属疏松砂岩稠油油藏，岩性为细砂、粉细砂，粒度中值0.16mm，胶结物主要为泥质，胶结方式为孔隙接触胶结，胶结强度弱，地层内部存在着大量的自由微粒，在流体流动时，微粒会在地层内部运移，直至井筒。如果这些微粒在被地层孔喉阻挡后，会使流体渗流阻力局部增大，增大流体对岩石的拖拽力，未被阻挡的更细微粒易随流体进入井筒，造成出砂。 2.2 完井因素 林东馆三水平井采用高精密滤砂管裸眼完井工艺，井身轨迹质量对出砂的影响主要表现在：一是狗腿度过大，油层滤砂管易弯曲变形，注汽后热应力在狗腿度过大
4、处无法扩散，导致滤砂管筛孔扩张，挡砂精度降低，引起出砂；二是后期作业过程易破坏滤砂管。 2.3 开采因素 主要包括 5 个方面因素： （1）蒸汽吞吐开采对出砂的影响 蒸汽开采对地层出砂的影响是非常大的。蒸汽开采对岩石破坏作用表现在以下几方面：一是蒸汽的冲刷对岩石产生了巨大的、持续的拉伸破坏2；二是蒸汽对岩石颗粒产生溶蚀作用，降低了岩石的胶结强度；3三是注汽与放喷是两个互逆过程，易引起油井激动出砂。 （2）流体性质的影响 油层开始出砂的临界流速随流体粘度的升高而不断下降。流体粘度越大，越容易出砂3。当流速高于出砂临界流速的时候，在相同的流速下，流体粘度越大，出砂量越大。因此在油藏开采过程中，应该
5、尽量保持地层压力高于饱和压力，防止由于脱气改变原油性质，引起原油粘度增大而导致出砂。 （3）流速对出砂的影响 流体之所以导致出砂，关键是由于流体拖拽力能克服了砂岩基质的阻力。当流速大于出砂临界流速时，流体拖拽力能克服了砂岩基质的阻力，其后果只能是加剧出砂，随着流速的增加，出砂量也随之增大。因此要尽量将流速控制在临界流速范围之内。 （4）地层压降及生产压差对出砂的影响 上覆岩层压力是靠孔隙内流体压力和岩石本身的强度来平衡的。油藏压降过大，使岩石颗粒的负荷增大，造成了岩石的剪切破坏，导致地层大量出砂。 林东馆三转周不及时，水平井脚跟部位地层亏空体积大，近井地层压降高达 4.2MPa，生产压差大，易
6、加剧地层出砂。 （5）调参影响：稠油出砂油藏，调参（尤其调高）产生压力波动，易引起地层吐砂。 3、出砂综合治理对策 通过出砂因素综合分析，在储层地质条件、完井防砂方式及蒸汽吞4吐开采工艺既定的情况下，如何通过人为控制生产因素，合理调整抽油机工作制度，进而有效的避免热采水平井出砂，延长检泵冲砂周期，具有非常重要的意义。 经过现场调研及生产数据统计，林东馆三出砂严重的 12 口热采水平井生产过程中均存在以下三种情况：（1）吞吐初期工作制度太高，采液强度过大。 （2）生产过程中调参，工作制度由小到大。 （3）转周不及时，吞吐后期工作制度太高。 针对上述三种问题，我们有针对性的开展以下三方面工作： 3
7、.1 吞吐初期工作制度优化 统计林东馆三已投产 32 口水平井，初期采液量超过 40 方/d 的井次有 10 井次，其中 6 口井吞吐初期出现出砂停井现象，其余初期采液强度均低于 40 方/（d*200m）的 22 口井吞吐初期均未出现出砂现象。 林 7-平 1 井 2009.12.16 日蒸汽吞吐后下泵投产，初期工作制度5*2，日产液 40.6 方，12.29 日调参至 5*2.5，日产液量升至 54.9t，调参后 82 天出砂停井，出砂 2 方。林 7-平 9 井 2010.3.5 日投产，初期工作制度 5*2.3，日产液 72.7 方，12 天后出砂停井，出砂 2.3 方，冲砂后工作制度
8、调至 5*2，生产一直稳定未再出砂。 因此林东馆三水平井初期工作制度不宜过高，应控制生产压差，冲次不应超过 2 次/min。采液强度应控制在 40 方/（d*200m）以内。 3.2 生产过程中工作制度优化 林 7-平 1 井生产过程中共 3 次调参：（1）2009.12.29 调参 5*2-5*2.5，82 天后出砂停井；（2）2010.11.27 调参 5*1.5-5*1.9，91 天后5再次出砂；（3）2011.3.18 日调参 5*1.5-5*2，16 天后出砂停井。冲砂后工作制度调整至 5*1.5，至今生产 511 天未出砂。 因此蒸汽吞吐生产过程中不宜调参，尤其不能从低到高调参。
9、3.3 吞吐后期工作制度优化 吞吐后期，地层温度下降，且无内热源，随轻质组分优先采出，地层原油粘度增大，流体拖拽力及携砂能力增大。林 7-平 23 井吞吐后期抽油机悬点载荷高达 78KN，沉没度仅 42m，未及时调低工作制度，降低生产压差，引起地层出砂。 林 7-平 21 井 2011.11 月出砂停井，12.10 日转周，2012.5.17 日测供图载荷达到 68KN，沉没度仅 65m，我们据此实时调参，由 5*1.9-5*1.0，调参后抽油机载荷降至 52KN，生产稳定至今，第二周期未出现出砂停井现象。 因此，蒸汽吞吐后期应根据供图载荷及动液面情况适当调低工作制度，控制生产压差，进而降低流速，避免出砂。 4、结论及下步建议 （1）实践表明通过工作制度优化能够切实延长热采水平井检泵冲砂周期，应严格控制吞吐初期工作制度，吞吐后期适当降低工作制度，吞吐过程不宜由小到大调参。 （2）林东馆三为高孔高渗储层，采用蒸汽吞吐开发方式，常规冲砂工艺地层漏失严重，造成地层冷伤害，降低热采效果，建议采用氮气泡沫冲砂工艺。 参考文献 61刘铁岭，沈和平.稠油油藏热采井出砂机理模拟实验研究.江汉石油学院学报J，2004，26（3）：83-84. 2金祥纯，张庆龙，高世臣等.稠油油藏出砂机理、影响因素及防砂技术对策.中国海上油气J，2006，18（5）：320-322.
