渤海油田防砂问题井分析及治理对策

1渤海油田防砂失败井分析及治理对策中海石油(中国)有限天津分公司生产部2009年8月28日2目录一、渤海油田防砂方式概述二、油水井防砂故障类型三、治理对策与改进措施3渤海湾海域油气藏区块分布图123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536兴城秦皇岛辽东湾大连莱州湾龙口塘沽41°40°39°38°37°绥中锦州营口秦皇岛旅大歧口曹妃甸渤中蓬莱垦利龙口南堡41°40°39°38°37°122°121°120°119°118°区块划分方法渤海湾NB35-2油田渤海油田油藏岩性/物性及开发特点：A、中/高孔渗砂体多，储层易出砂B、稠油区块多，原油沥青质含量高C、单井上/下多层系同时开发D、大部分油田储层存在复杂的边、底水一、渤海油田防砂方式概述严峻形势：渤海油田目前关停井113口，其中累计防砂失败井有70口，完成46口，剩余24口，占关停井总数21%。4套管射孔+优质筛管套管射孔+砾石充填裸眼+优质筛管裸眼+砾石充填一、渤海油田防砂方式概述5套管射孔(水平)裸眼绕丝筛管＋管内砾石循环充填高速水充填微压裂充填压裂充填优质筛管/预充填筛管筛管＋管外砾石充填循环充填高速水充填优质筛管/割缝衬管1512356104防砂层段%一、渤海油田防砂方式概述6油气井水井优质筛管防砂砾石充填防砂优质筛管防砂筛管腐蚀破损，出砂产出地层砂或充填砂，油气产量下降。产出地层砂，产量下降。既无油气，也无地层砂产出筛管砂堵结垢，产水量下降预充填筛管防砂二、油水井防砂故障类型故障描述7防砂故障生产期间筛管故障充填滑套关闭不严或生产后期作业误打开滑套防砂或生产作业故障早期故障生产故障沉降故障防砂管柱或服务工具砂卡，变形损坏生产初期制度不合理堵塞、冲蚀、腐蚀沉砂砂卡二、油水井防砂故障类型8分类1、防砂筛管破损3、防砂作业故障二、油水井防砂故障类型2、防砂筛管堵塞4、充填滑套故障91、防砂筛管破损2）防砂筛管腐蚀破损1）防砂筛管冲蚀破损产液量过大，流速过高；工作制度调整不当引起地层应力波动；地层非均质严重，防砂作业存在砂桥；深斜井筛管下入过程存在磨损/刮伤/擦伤在地层水(电解质溶液)中发生电化学腐蚀；酸洗/酸化措施后残留酸液浸泡腐蚀筛管；油气含CO2或自生CO2驱，腐蚀防砂筛管；二、油水井防砂故障类型含H2S的油气流体浸泡，筛管硫化氢脆腐蚀；10QK区块P4井顶层筛管SZ区块D26井底层筛管二、油水井防砂故障类型11QK区块P23顶层优质筛管二、油水井防砂故障类型12防砂管柱腐蚀穿孔SZ区块B2井分采管柱SZ区块A15井优质筛管二、油水井防砂故障类型132、防砂筛管堵塞防砂筛管堵塞筛管防砂精度选择偏小，引起细粉砂砂堵；原油粘度大，含沥青质高，形成有机堵塞；水井因水质问题导致筛管结垢堵塞；注聚受效井因聚合物性能变化导致筛管堵塞；裸眼防砂筛管外清洗不彻底，残余泥浆堵塞筛管；二、油水井防砂故障类型下入过程中泥浆堵塞14井下优质筛管类型金属棉优质筛管金属网布复合筛管二、油水井防砂故障类型15SZ区块A15井金属网布筛管SZ区块G28井STARS筛管二、油水井防砂故障类型16底层微压裂充填时将盲管挤扁，服务工具拔断Mini-Beta四层防砂底层微压裂充填，其余高速水充填63.11°7”BZ区块-B25中上层防砂服务工具砂卡拔断STMZ四层砾石充填防砂53.1°9-5/8”BZ区块-E3选用筛管为30/40目，目前出砂待修一趟四层优质筛管防砂54.7°7”SZ区块-E32服务工具砂卡,102Hrs后未解卡，大修打捞后重新防砂STMZ四层砾石充填防砂37.9°9-5/8”SZ区块-C32上层充填结束后在循环位置卡死，冲管疲劳拔断，Mini-Beta工具落井Mini-Beta两层防砂下层高速水充填，上层压裂充填20.9°7”SZ区块-E16中层充填结束后在循环位置卡死，打捞出顶层重新防砂Mini-Beta三层防砂下层循环充填，中/上层微压裂充填30.1°7”SZ区块-C14故障备注防砂方式最大井斜角套管尺寸作业井号3、防砂作业故障二、油水井防砂故障类型17E-16井上层防砂被卡管柱及油流通道图顶部封隔器顶部：1448.8米密封筒顶深：米滑套顶深：1454.8米充填密封筒顶深:1455.3米盲管顶深:1458.4米筛管顶深:1470.6米LH密封筒顶深:1504.6米封隔器顶深:1505.2米滑套顶深:1508.9米盲管顶深:1512.5筛管顶深:1536.4米(注:下层已防砂)沉砂封隔器:1581米转换工具顶深:1449.75米C250充填孔深:1454.69米油流通道反循环孔深:1456.58米定位工具:1458.4米关闭工具:1460.02米移位工具:1462.4米27/8冲管顶深:39.7米#3隔离密封顶深:1502.1米油流通道#3隔离密封底深:1509.18米2-7/8尾管长度:19.02米底部深度:1528.2米油流通道C14井中层防砂砂卡管柱及油流通道图二、油水井防砂故障类型181、对地层认识不足，施工设计缺陷；2、施工操作风险高，控制措施失效；3、器材及工具缺陷，不能满足非常规设计要求；尤其是压裂充填和裸眼水平井砾石充填。二、油水井防砂故障类型19顶层充填滑套打开底层滑套关闭不严4.96°/30m65.3°59-5/8”NB区块-A20s中层充填滑套打开4.77°/30m58.6°39-5/8”SZ区块-E1顶层充填滑套打开3.84°/30m39.4°27”SZ区块-J2中上层充填滑套打开4.96°/30m45.7°47”SZ区块-C18底层充填滑套打开4.84°/30m29.1°27”SZ区块-C5故障备注最大狗腿度最大井斜角防砂层数套管尺寸作业井号4、充填滑套关闭故障充填滑套关闭故障防砂服务开关工具频繁使用磨损，可靠性降低；防砂服务工具砂卡后活动解卡产生工具缺陷；斜井检泵分采管柱插入防砂管柱内磕碰(半/打)开；二、油水井防砂故障类型20SZ区块C5井底层充填滑套(打开状态)SZ区块C18井中上层充填滑套(打开状态)二、油水井防砂故障类型21①打捞破损层段筛管为主，打捞全部筛管为辅；②优选筛管材质和防砂精度；③采用单层砾石充填，降低作业风险；④合理选择防砂施工参数，做好防砂质量控制；⑤变频生产，控制压差，生产初期形成稳定砂桥；1、防砂筛管破损三、治理对策与改进措施222、防砂筛管堵塞有机堵塞①高速射流冲洗+酸洗解堵技术。②热流体吞吐技术；地层砂堵①打捞优质筛管，采用绕丝筛管+砾石充填；②先期排砂冷采+后期砾石充填防砂；③适度防砂技术，放大筛管挡砂精度；④水井及裸眼井，采用优质筛管+砾石充填;⑤筛管内射孔三、治理对策与改进措施23①优化防砂内外管柱结构，减少砂卡风险；②易出砂井或大斜度井尽量采用单层砾石充填防砂方式，降低操作风险；③结合油藏地质特征和生产后期储层特点，优化施工参数；3、防砂服务工具卡钻三、治理对策与改进措施244、充填滑套关闭故障①打捞分采管柱，冲砂，检验充填滑套关闭状态，下专用移位工具关闭充填滑套；②防砂前，地面检查充填滑套开关动作准确到位；③防砂后，检验各防砂层段充填滑套确保关闭合格④采用丢手分采管柱，避免起下分采管柱误打开充填滑套的风险；三、治理对策与改进措施25防砂问题类型累计井数完成井数产油增量（方/天）待作业井数影响产量（方/天）防砂筛管破损46（66%）32130014650防砂筛管堵塞11（16%）2509260防砂作业故障6（8%）5310153充填滑套故障7（10%）727000三、治理对策与改进措施26