出砂油藏水平井分段挤压充填工艺应用

刘伟(胜利油田滨南采油厂工艺研究所 山东 滨州 256600)

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232×10-3u m2，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13 M Pa。

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。

图1：一趟管柱分段充填管柱图

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。

图2：分段完井分段充填留井管柱图（2趟管柱）

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。