选择性覆膜砂压裂防砂技术在欢喜岭油田的应用

[摘 要]随着欢喜岭油田注水开发的不断深入进行，一些老区块进入“油藏剩余油高度分散，主体部位水淹程度高”的阶段，受此影响常规压裂防砂措施投产后效果变差，增液不增油，效益显著下降。为提高压裂防砂技术措施效果，降低原油含水率，提高油藏资源的有效动用，开展了选择性覆膜砂压裂防砂增产技术研究，在压开的地层裂缝中充填选择性覆膜砂，增强原油的渗透性，优先建立原油通道，同时能够抑制水在其中的流动，达到降低原油含水率，防砂、增油的目的。

[关键词]选择性覆膜砂；压裂防砂；欢喜岭油田

中图分类号：TE358.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0366-01

1 选择性覆膜砂压裂防砂技术研究

1.1 防砂机理

选择性覆膜砂压裂防砂技术是一种针对高含水开发区块出砂问题研发而来的一种新型防砂技术，其在防砂机理上，遵从于压裂防砂方法，利用压裂车组在高于地层破裂压力的条件下，泵入压裂液压开地层，按不同的砂比向压开的地层挤注填充砂；填砂达到设计要求后再挤注选择性覆膜砂，在地层温度和固化剂作用下，选择性覆膜砂发生胶结、固化，在近井地带形成挡砂屏障。因为由覆膜砂形成的人工井壁具有较高的渗透率，所以不影响液流正常流入井筒。在达到防砂效果的同时，这种方法又极大地改变了地层中液体的流动方式，井底附近的液流从径向流转变成线性流，降低了流动阻力。与其它防砂方式比较，其填砂层都是高渗透的过滤带，增加了地层液流的过滤面积，特别是对出细粉砂的油井来说，减少了过滤堵塞，能够有效的延长防砂有效期[1]。

1.2 防砂材料

本技术选用的防砂材料为选择性覆膜砂。从抗压强度以及经济效益角度分析，选取低密度陶粒为选择性覆膜砂的骨架砂。其制备时，需在树脂砂表面包覆一层亲油憎水的油膜，改变树脂砂表面的润湿性，使其变为亲油性。在压开的地层裂缝中充填这种覆膜砂，可增强原油的渗透性，优先建立原油通道，同时能够抑制水在其中的流动，达到降低原油含水率，防砂、增油的目的低温树脂覆膜砂的目的。同时，选择性覆膜砂可以实现低温固化，当近井地带温度大于30℃时即可实现固化，如近井地带温度小于30℃时亦可注入酸性溶液实现固化。

1.3 覆膜砂的制备

在保证覆膜砂交联效果前提下，为降低覆膜砂发气及生产成本，选择覆膜砂所加入的酚醛树脂量为支撑剂质量的1.5-2.0%。覆膜砂制备过程如下：①将原砂经过加料机加入滚动的加热炉内进行预热；②预热后起动混砂机，将原砂卸入混砂机盆腔内；③原砂在混砂机内与酚醛树脂物料充分混合均匀后卸出，干燥过筛；④干燥后将树脂覆膜砂与控水材料混入搅拌机搅拌，卸出后，在空气中干燥，粉碎。

1.4 携砂液配制

所采用的携砂液为胍胶类，具有低摩阻、抗剪切和携砂能力强的特点，并有表面张力低、洗油能力强、利于返排等特点。通过大量室内实验分析，从大量的化学药剂中筛选出了以下几种类型的药剂作为携砂液添加剂，确保选择性覆膜砂能顺利进入裂缝：稠化剂、粘弹性活性剂；粘土稳定剂；助排剂；缓蚀剂；油层解堵剂。

2 技术指标

选择性树脂覆膜砂性能指标数据：①油相渗透率：>32μm2；②水相渗透率≤18μm2；③抗压强度：>4Mpa；④固化时间：48h；⑤防砂粒径：≥0.07mm；⑥球度、圆度：≥0.6。

3 技术应用

3.1 填砂量设计

设计填砂量应鉴于出砂程度，加砂量一般应小于30m3，从经济效益方面考虑，应先填入设计量70%-80%石英砂，利用20%-30%选择性覆膜砂进行封口。

3.2 填砂管柱设计

①填砂管柱下应带笔尖，便于回探；②填砂管柱底部设计深度要在油层上界35m以上；③对于侧钻井，管柱设计深度要在悬挂器位置10m以上；④使用单级压裂管柱时，应避免压裂封隔器位于套管接箍位置。

3.3 适用范围及选井原则

①该工艺适应于油层温度35℃～80℃，推荐的使用温度为40～50℃；②油管和套管无损害、变形和漏失，固井质量良好的油井；③出砂比较严重，地层亏空不太大的油水井；④位于高含水区块、常规覆膜砂防砂有效期较短的油井[2]；⑤油井的出砂井段不宜过长，最好不超过15m的油井

3.4 现场应用情况

2015年，采用选择性覆膜砂压防技术对欢2-××-××井进行了现场施工。施工前该井日产液8.0m3，产油3.0t，含水62.5%，出砂严重；防砂投产后，平均日产液6.8m3，日产油3.2t，含水52.7%，与措施前相比，含水降低9.8%。

4 结论

（1）选择性覆膜砂具备亲油、憎水的性能，适用于注水_采出砂油井，该技术扩大了树脂砂的应用范围，提高了压裂防砂技术的工艺水平；（2）将压裂技术与人工井壁防砂技术有机地结合起来，改善了地层流通条件。（3）井内无工具，方便其他措施实施，使该项防砂技术不仅可以作为一种维护性措施，也可以作为一种增产措施；（4）选择性覆膜砂在较低温度下就可以实现固化，拓宽了压裂防砂的应用范围；（5）该成果实现防砂、增油、控水一体式措施效果，减少油井砂卡作业，减少污水处理和排污费用，具有节能环保的综合社会效益；（6）该技术防治细粉砂的效果较好。

参考文献

[1] 邵国峰.低温固化覆膜砂防砂技术研究与应用[D].东北石油大学，2011.

[2] 刘思贤.欢喜岭油田典型低渗透油藏精细注水开发效果分析[J].中国石油和化工标准与质量，2011，11.