砾石充填完井

防砂工艺1生产过程中地层出砂的判断油气井出砂会造成井下设备、地面设备及工具(如泵、分离器、加热器、管线)的磨蚀和损害，也会造成井眼的堵塞，降低油气井产量或迫使油气井停产。

所以，弄清油气井出砂机理及正确地判断地层是否出砂，对于选择合理的防砂完井方式及搞好油气田的开发开采是非常重要的。

1.1地层出砂机理及出砂的影响因素对于出砂井，地层所出的砂分为两种，一种是地层中的游离砂，另一种是地层的骨架砂。

石油界对防砂的观点也随着技术的进步和认识的深化在不断变化。

在此之前，一些防砂的理论主要是针对地层中的游离砂，防砂设计也是为了能阻挡地层中的游离砂产出来。

但是，近儿年来，特别是国外的看法有了较大的变化，认为地层产出游离砂并不可怕，反倒能疏通地层孔隙喉道，对提高油井产量有利。

真正要防的是地层骨架砂的产出，因为一旦地层出骨架砂，可能导致地层的坍塌，使油井报废。

那么，什么时候地层将产出骨架砂呢?按岩石力学观点，地层出砂是由于井壁岩石结构被破坏所引起的。

而井壁岩石的应力状态和岩石的抗张强度(主要受岩石的胶结强度，也就是压实程度低、胶结疏松的影响)是地层出砂与否的内因。

开采过程中生产压差的大小及地层流体压力的变化是地层出砂与否的外因。

如果井壁岩石所受的最大张应力超过岩石的抗张强度，则会发生张性断裂或张性破坏，其具体表现在壁岩石不坚固，在开发开采过程中将造成地层出骨架砂。

影响地层出砂的因素归结起来主要有:(1 )地层岩石强度一般说来，地层岩石强度越低，地层出砂的可能性就越大。

(2)地层压力的衰减随着地层压力的下降，井壁岩石所受的应力就会增大，地层出砂的可能性就会随着增大。

(3)生产压差一般说来，生产压差(或生产速度)越大，地层出砂的可能性就越大。

(4)地层是否出水和含水率的大小生产过程中，随着地层的出水和含水率的上升，地层出砂的可能性增大。

(5)地层流体粘度地层流体粘度越大，地层出砂的可能性就越大。

(6)不适当的措施或管理不当的增产措施(如酸化或压裂)或管理(如造成井下过大的压力激动)都会引起地层出砂。

术 。该技术利 用裸 眼封 隔器 、分级 箍 、盲板 、洗井阀等特殊完井工具 在 水平井 造斜段实现注水泥 ，根据油藏情况利用裸眼封隔器和 大通径 筛管对 油层部位进行分段完井 。完井时 ，首先对造斜段注水泥 固井 ， 然 后钻除固井盲板 ，最后下入洗井酸化胀封管柱 ， 对油层进行洗井 和
（ ） ８ １ 沾ｌ 块水平井完井方法优选 。
完 井方式 裸 眼 预充 填砾 石筛 管完 井 裸 眼金 属 纤堆 筛管 完井 裸 眼烧 蛄 陶瓷 筛管 完井 裸 眼金 属毡 缔管 完井 裸 眼 井下砾 石充 填 完井 开 井产量 （ ／ 经 济效益 ｆ 吨 天） 万元１ ５ ３ ２ ０ ５ ３ ４ ４ ５ ３９ ６ ５ ４６ ７ ６ ８６ ５ １８ １ ｏ ４１ ３ １５ ２ ８ ５０ ０ １２ ７ ４ ５８ ２ １ ５４ ３ ５９ Ｓ １３ ３ ２ ９６ ６ 生产 时 闻（ 天） ９ ２ １６ ０ ０ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ ０
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图 ９ 井段 ２ ８￣２６ ｍ页 岩段 地 层 厚度 校 正 ４８ ５ ４
本 井在井段２８ ～ ５ ４ 录取页岩层 ，录取地层厚度为７ ｍ， （ ４８ ２６ｍ ６ 见 图９ ）井段换算 成垂深２ ０ ～ ４ ０ ４ ０ ２ ２ ｍ，垂厚为２ ｍ，其实这个 厚度仅仅 ０ 为一 个视厚度 ，在图 中表 现为Ｈ ＡＨ 与 的和 ，如果要求 出真实地层 厚 度还 得消除地层 倾角带来 的影响 ，本层在轨 迹方 向地 层倾角为３ ， 。 那 么就 得用地层倾 角消 除地层下倾带来地层 增厚影响 。ＡＨ＝ （ 层底 水平位移一 层顶 水平位 移 ）× ｇ 。 ，ＡＨ＝５ ×ｔ 。 ＝２ ｍ，得 出 ｔ３ ２ ｇ ３ ． ７ 地层 真实厚 度为１ ．ｍ。 ７３ （ ）引入特殊 录井手段 。非常规 油气勘探打破 了常规油气 录井 ５ 石油地质理论 ，引入一些特殊的录井方法尤其 重要 ，本井在录井过程 （ １４ ） 接 ０ 页 粘度 。根据砾 石充填机理 与固液两相 流理论 ，建立了水 平井砾石充填数模 ，研究 各参数对砾 石充填的影响 ，以达到充填防砂 施工 各参数 的最优 。沾 ｌ 块方案设 计用２ ８ ％防膨 抑砂剂配 成２ ｍ ８ ℃ ５ ） （ 以上本地 热污水溶 液挤前置液 ，携 砂液为 １０ 防膨清洁压 裂液 ，设 ８ ｍ

砾石充填完井多层油藏井底压力评价摘要: 正确地评价砾石充填完井多层油藏井底压力,对于加深认识油层内的渗流机理,保护油层,最大程度地挥 油井产能等具有指导意义。

笔者针对目前不合理的压力评价方法,提出了全新的算法。

根据多层砾石充填完井的 渗流特点,将每个产层在径向上分成3 个区域,即砾石充填区、射孔区、地层径向流区,每个区域有各自的渗流方 程,对n 层油藏有3 n 个渗流方程,将每个区域的方程用Green 函数来表示,由各层的Green 函数得到井筒混合压 力、分层压力及分层产量在Laplace 空间上的解,最后得到每层各区域的压力损失、表皮系数以及井底压力和分层产量与时间的变化关系。

文章最后以两层油藏为例,运用该算法得出了合理的结论。

关键词:多层油藏; 砾石充填; 完井; 射孔; 压力评价中图分类号: TE353 文献标识码:A对于胶结疏松出砂严重的地层,一般采用砾石充填完井,充填在井底的砾石层起着滤砂器的作用,它只允许流体通过,而不允许地层砂粒通过。

对套管砾石充填完井,由于地层中的流体要经过径向流区、射孔区和砾石充填区,流体通过每个区域都存在一定的压力损失。

正确评价这些压力损失,对油层潜在损害的评价、调整生产制度、加深对油层层内渗流机理的认识,从而采取措施保护油层、确保油层与井筒之间良好的连通性、最大程度地发挥油井产能都具有指导意义。

对砾石充填完井压力评价,目前一般都采用节点分析中的流入曲线确定总的阻力损失及完井段的阻力损失。

对于砾石充填完井方式,目前的压力评价方法是不合理的,主要表现在以下几方面[1～4 ] :一是由于受计算方法的限制,目前的压力评价方法仅局限于油层为单层的情况。

多层合采由于在模型建立及方程求解方面非常复杂,一直没有相应的压力评价方法;二是目前压力评价将砾石充填区和射孔区一起称作完井段,其评价方法是计算完井段的总表皮系数S 值,得到完井段的阻力损失,并没有将砾石充填段和射孔段分开考虑;三是所有的评价方法都是采用稳定的渗流方程,即没有考虑方程中的时间项,使得研究问题得以简化。

551 地质概况及砾石充填完井污染原因1.1 地质概况X X 区块的含油层段分布在中新统韩江组、珠江组和渐新统珠海组地层中（以下中新统珠江组为主），埋深-1488.0～-2666.5m，含油井段长1178.5m。

储层物性及含油性主要受沉积微相的控制。

主要油层储集性能好，测井解释油层平均孔隙度为14.5%～31.2%、渗透率为162.9～20868.6mD，属于中～高孔隙度、中～高渗透率储集层，而储层胶结疏松、易出砂，因此该油田部分井采用砾石充填防砂完井。

通过分析该区块油井IPR曲线，发现在生产过程中，油井产液量逐渐下降，说明井底存在污染，产生较大的附加表皮，对产量产生较大影响，需要采取相应措施消除地层伤害。

1.2 砾石填充完井伤害及其解堵机理分析1.2.1 砾石填充完井伤害因素分析砾石充填防砂完井即在油气井（裸眼）中下入防砂工具及筛管，用地面防砂设备将一定浓度的砂浆经工作管柱泵入井内，经防砂转换工具进入筛管-裸眼环空，砾石就在此环空里沉积下来形成人工挡砂屏障，防砂筛管则挡住砾石进入生产管柱。

而在完井过程中，由于施工方法不当，会引起地层伤害，使产能下降，即使是轻微伤害也会对生产造成的影响，其中最严重的问题是携砂流体的脱水受到抑制，射孔孔眼充填不紧密。

影响砾石充填完井的效果及造成地层伤害、堵塞的原因有：（1）携砂比。

携砂比越高，砾石颗粒不容易被携带，由于携砂液的滤失和砂床高度的不断增高，筛套环空中会越快达到砾石极限浓度，堵塞位置会提前。

若携砂比过小，施工时间长，滤失时间量增大，加重对油层的污染程度。

（2）冲筛比。

较大的冲管尺寸会减小冲筛环空中纯携砂液的流通面积，增大摩阻压降，使更多携砂液在筛套环空流动，增加堵塞的危险。

（3）砂浆排量。

过高的砂浆排量导致砂床高度变低甚至消失，不利于稳定充填或达不到“平衡堤”充填方式。

（4）滤失强度。

滤失强度越大，砂床高度沿充填位置向上倾斜速度越快，出现“斜堤”特征，越容易出现提前堵塞，位置越靠前，充填率越低，过高的滤失强度增加地层污染。