董海静

摘要：曙一区杜84块超稠油的主要开采方式是蒸汽吞吐，由于油藏地质原因，热采开发导致油井出砂、因出砂油井套变井逐年增多，给超稠油生产管理带来不便。本文对杜84块热采出砂井的出砂原因及出砂规律进行了综合分析，并对目前油田采取各种防砂措施进行了效果评价，提出了下步热采井防砂治砂对策，对超稠油合理科学开采有一定指导作用。

关键词：超稠油;蒸汽吞吐;出砂;套变;防砂

前言

曙一区杜84块超稠油油藏自1997年大规模投入开发，开发层系为馆陶油层和兴隆台油层。主要采取蒸汽吞吐和SAGD两种开发方式。由于超稠油油藏埋藏浅，胶结疏松，随吞吐轮次增加，油井出砂、因出砂导致油井套变逐年增多，有效降低出砂井影响，对区块产量稳产有重要意义。

1地质概况

杜84块自1997正式开发建设，2000年进入全面蒸汽吞吐开发，2007达到产油量高峰。随着吞吐周期的增加，蒸汽吞吐已步入中后期，区块目前采油速度2.5%，采出程度40%以上，综合含水85%。由于区块油藏埋藏浅，储层岩石结构疏松，压实程度与胶结程度低，在热采过程中极易出砂。同时超稠油由于粘度高、携砂能力强，油井普遍出砂。随着吞吐轮次的增加，地层亏空加大以及油井“激动”生产也造成油井出砂，极大影响了油井正常生产。截止目前研究区共有生产井2000多口，其中出砂井以上，累计出砂2000多井次，出砂井比率为70%左右[1-2]。

2超稠油热采井出砂规律

由于受油藏地质条件、开发阶段和注采参数的影响，热采井出砂规律具有不同的特点。

2.1砂卡出砂层位分布特征

油层埋藏浅，成岩作用弱，使油井易出砂;原油粘度大，携砂能力强，使油井易出砂。储层岩石结构也是油井出砂的关键性因素，曙一区超稠油油藏储层孔隙度高，渗透性好，但非均质性较强，随着吞吐周期的增高，层间、层内矛盾日益加剧。

兴隆台油层层间渗透率存在较大的差异性，非均质性严重。这样多层合采井纵向上吸汽、产液能力差异较大，造成部分主力产层极容易超过临界采液强度，而使地层砂被剥落并携入井筒。统计兴隆台160口合采井中，出砂井比例65.7%，每采万吨油冲砂0.41方，远高于对应单采井。

2.2不同吞周期油井出砂特征

对于不同的砂岩组和不同区块，相同吞吐轮次的油井，在产液量、出砂率方面是不同的，对相同层位的邻近油井进行了统计分析：总体上随着吞吐轮次的增加出砂比例由高到低;低轮次出砂井冲出砂量少且粒径细，以细粉砂为主，高轮次出砂以中细砂为主。

超稠油油井在低轮吞吐时携出的是比较松散的细粒充填砂（平均粒径0.1～0.2mm），出砂比例较大但冲出砂量是较少的，这种充填砂经过几次的反复冲洗后大部分被排出，这使得油层孔隙增大，渗透率增加，注汽压力下降也比较快;而到了中高轮次吞吐时，注汽、采液强度增加幅度并不大，但是冲砂量较多，砂样粒径较大，出砂比例快速上升。但油井进入高轮后动用程度越来越低，地层亏空严重、地下存水增多，这样相对较稳固的骨架砂逐渐被采出，出砂平稳后对油井正常生产影响较小。

2.3油井出砂与地层亏空、地下存水的关系

充满地层孔隙中的流体支撑着上覆岩层的压力，随着油井的采出程度的不断增加，地层压力逐步降低，上覆岩层的压力增加了对地层颗粒及胶结物的应力。杜84块超稠油油层本身胶结强度不高，经过长期开采，地层亏空逐渐增大，增大的应力使岩石胶结物发生变形，甚至造成孔隙坍塌，致使油井出砂。杜84块超稠油储层以泥质胶结为主，地下存水容易破坏储层胶结物，而使油井变的易出砂。

2.4汽窜容易造成油井出砂

杜84块直井采用70m井距正方形井网，平均吞吐轮次都在10轮次以上，水平井平均吞吐轮次为8轮，该区块内水平井均为井间加密开采。区块采出程度较高和水平段动用不均，油藏低压及井间汽窜频繁成为油井高轮吞吐的主要矛盾之一，油井汽窜使得油井生产压差激增，产液量上升，高压汽窜流体对生产井井眼附近的砂岩骨架产生强烈的冲刷作用，从而造成油井出砂。研究区域出砂井中，出砂前发生明显汽窜的油井占85%。随着油井汽窜次數的增多，油井出砂比例升高，出砂量增多，汽窜次数达到5次以上时，油井出砂比例在80%以上。

3超稠油油井出砂防治对策

3.1分选注措施提高油井动用程度

杜84块兴隆台油层属水下扇重力流沉积和近源三角洲沉积，受沉积相带影响，平面上由于河道摆动频繁，相变快，导致纵向上各砂体层内、层间渗透率存在较大的差异性，非均质性严重。长井段合采井在吞吐过程中，因油层非均质性及蒸汽的重力差异导致射孔段内动用不均，使主力产层过早出砂。利用四参数和产液剖面分析可知，曙一区兴隆台油层的纵向上动用程度为60%左右，动用好的厚度占总厚度的40%，动用中等的占20%。应用分层选注装置，该措施的合采井比未上措施的合采井的出砂比率低5-10个百分点。其原因是措施后油层得到了均衡动用，油井采液强度低于临界采液强度，从而有效地抑制了油井出砂。

3.2运用防砂泵、防砂筛管有效防砂

从不同吞吐周期油井出砂特点知，低轮油井出砂为充填砂，具有出砂粒径小，出砂量少的特点，这中砂粒的排出有利于改善油层的渗透率，对后期提高油井产能有一定作用。但是井筒内这种细小的充填砂砂粒在流体的搅动作用下不易沉降，它会顺井筒进入抽油泵内。这时就会造成油井砂卡。防砂泵或沉砂泵防砂卡效果明显，卡泵率较普泵下降50%，检泵周期延长30天左右，躺井时间减少了，这样即增加了油井生产时率又充分利用了蒸汽的热能，周期产油量增加了。对于部分出砂极其严重油井，下入激光割缝防砂筛管可以有效防砂。

3.3实施组合式注汽降低油井出砂比例

组合式注汽就是集中多台注汽锅炉，以射孔层位对应且频繁汽窜的井组为单元集中注汽，利用注汽压力相互封堵汽窜通道，从而减少了汽窜的发生。这种防窜方式即集中的建立了井组的温场、压力场，又提高了油层波及热体积及其动用程度。研究区自2005年开始规模实施组合式注汽，并在实践中优化井组划分，井间汽窜比例控制在33%左右，近年油井出砂比例下降14.9个百分点。

3.4运用化学固砂措施有效防治油井高轮出砂

超稠油注汽吞吐进入高轮后，油井采出程度高，地下亏空严重，地下存水增多、汽窜频繁等，这些高轮低效的主要矛盾同时也是油井高轮出砂的主要因素，为此提出了联合利用新型措施来有效防治油井出砂的新举措。

生产实践中证明化学药剂固砂对油井高轮出砂有较好的效果，其原理是固砂剂水解生成醇，醇自身聚合成树脂并与地层砂粒表面相结合，使砂粒之间相交接，达到固砂的目的。在研究区内共共实施100余口井，其中可对井次80井次，固砂平均有效率80%。同时试验固砂与调剖、三元、XYG联合应用，共实施联合新型措施80井次，其中可对比60井次，固砂有效率75%，出砂强度大幅下降。

结论

（1）杜84块油藏属特高孔、高渗油藏，胶结疏松，原油粘度高。油藏因素及开发方式决定油井易出砂。

（2）杜84块块油井出砂主要与油藏地质特征、开发阶段、地层亏空、地下存水、汽窜、开发方式等因素密切相关。

（3）采取一定措施，如应用沉砂泵、药剂固砂、机械防砂、改善油井动用情况、抑制井间汽窜等，可有效预防超稠油油井出砂。

参考文献

[1]侯国儒.杜84块馆陶组油层SAGD高产井影响因素和调整对策研究[J].石油地质与工程.2019（02）.163-164

[2]田野.影响超稠油蒸汽吞吐开发效果因素分析[J].内蒙古石油化工. 2020（03）.44-4