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S Z 油田處于渤海遼東灣 海域，東營組下段為該 油田主要儲集層。該地 區(qū)儲層砂巖疏松且原有 粘度較大， 油田開采出砂問題突出。 針對這種情況， 專家提出適度出砂， 排出孔喉橋堵主要微粒源（直徑小 于 39µm） 可顯著改善地層滲透率， 有利于提高油井產(chǎn)量，但要井底防 砂得當，既允許微小地層砂排出， 又能有效阻擋尺寸較大砂礫。
 
近年來水平井裸眼礫石充填技 術不斷完善，應用范圍不斷拓寬， 已成為針對弱膠結易出砂地層水平 井的主要防砂技術。該技術保持了 水平井油藏滲流面積大的特點，改 善井底徑向流動，滲透阻力小，因而 采油指數(shù)高、產(chǎn)能大，能長久有效防 砂，維持井壁穩(wěn)定，在國內(nèi)外現(xiàn)場應 用均取得了較好成果。渤海 SZ 油田 采用貝克休斯公司 CS-AP 型裸眼礫 石充填技術，在多口井中成功實施 水平井裸眼優(yōu)質篩管礫石充填作業(yè)， 投產(chǎn)后生產(chǎn)情況良好。該技術的成 功應用，為油井產(chǎn)能和提高壽命提 供了堅實保證，也為應用適度出砂 提高產(chǎn)能技術奠定了基礎。
 
CS-AP 裸眼礫石充填技術
 
CS-AP 裸眼礫石充填技術由防 砂外管柱和內(nèi)管柱服務工具兩部分 組成。防砂外管柱主要由頂部封隔 器、充填總成、負荷指示接箍等組 成。內(nèi)管柱服務工具包括相應座封 工 具、 充 填 轉 換 工 具、 防 抽 吸 工 具、移位工具以及負荷顯示定位工 具。優(yōu)質篩管是一種金屬綿蠕動濾 砂管，以金屬纖維做過濾材料，大 量的金屬纖維堆積，從微觀上看， 有范德瓦爾斯相互作用力、接觸靜 電吸引力、剩余電荷吸引力、液體 橋四種力作用在細小的砂粒上，在 不同條件下其中的一種力起主要作 用。優(yōu)質篩管的縫隙大小與纖維 的堆集緊密程度有關，纖維堆集 越 緊 密， 纖 維 間 逢 隙 就 越 小， 其 吸附力也就越大。優(yōu)質篩管防砂 其主要原理是利用這一縫隙擋砂， 通過控制金屬纖維間縫隙大小達到 防砂之目的。
 
當一個砂粒位于縫隙中間時， 只要給砂粒足夠大的力，砂子就可 以通過縫隙，這就避免了金屬纖維 濾砂管的砂堵。 當砂子通過篩管后， 由于金屬纖維的彈性，又可以恢復 篩管的原有參數(shù)。同時，合適的縫 隙大小允許一定粒徑的地層細砂通 過，而把較大粒徑的砂粒擋在篩管 外面，阻擋在外的地層砂在金屬纖 維周圍形成砂橋，進而可以阻止較 小粒徑的砂粒通過。
 
現(xiàn)場應用提高采收率
 
現(xiàn)場應用 CS-AP 裸眼 礫石充填系統(tǒng)。刮管洗井， 清洗管柱至返出濁度達到規(guī) 定的要求；替漿， 正替無固 相鹽水至合適深度；下防砂 管柱至設計深度， 連接地面 設備管線并試壓合格；坐封 封隔器， 服務工具脫手；確 定服務工具擠注，循環(huán)和反 循環(huán)位置，并驗封頂部封隔 器；在循環(huán)位置進行循環(huán)測 試；礫石充填作業(yè)， 直至出 現(xiàn)脫砂壓力停泵；上提管柱 至反循環(huán)位置， 循環(huán)出管柱 內(nèi)多余的礫石；繼續(xù)上提管 柱至合適位置， 替破膠劑破 膠， 觀察漏失；起出服務工 具，下入生產(chǎn)管柱。
 
渤 海 SZ 油 田 X 水 平 井， 水 平 井 眼 尺 寸 215.9mm， 井 深 2,289m， 垂 深 1,489.13m， 水 平段長度 269m，目的層位東二下 段。采用下入外徑 139.7mm、內(nèi)徑 118.6mm，77、88、99 孔 /ft 梯級 優(yōu)質篩管，篩管防砂效果相當于充 填 20/40 目礫石的防砂效果，延長 油田開發(fā)周期，延緩底水錐進，提 高采收率。礫石充填采用 20/40 目 人工陶粒，沖管篩管內(nèi)徑比 0.72，優(yōu)化頂替效果和充填能力。充填質 量 評 價 顯 示， 該 水 平 井 計 算 充 填 砂 量 233,16lbs， 實 際 充 填 砂 量 23,409lbs，充填效率 100%。累計 泵入 20/40 目陶粒 25,058lbs 后停 止加砂，頂替 25bbl 后流量 5.2bpm 時，出現(xiàn)脫砂壓力 1,950psi。反循 環(huán)處管柱內(nèi)多余的陶粒后，上提管 柱并實現(xiàn)旁通轉換正替 1.03g/cm 3 工作液 + 破膠劑，浸泡破膠，再正 循環(huán) 1.03g/cm 3 工作液將破膠劑替 出井筒并回收，大排量沖洗篩管內(nèi) 壁直至返出干凈工作液。相比較常 規(guī)的先取出服務工具再下破膠管柱 程序，該過程節(jié)省作業(yè)時間 12h。
 
技術應用的要求與條件
 
CS-AP 裸眼礫石充填技術能 對裸眼段施加一定的正壓保持井壁 穩(wěn) 定（ 泥 巖 段 水 化 垮 塌 除 外）。 CS-AP 礫石充填防砂系統(tǒng)一個顯著 的優(yōu)點就是在整個施工過程中始終 能對裸眼段施加一定的正壓力，服 務工具上的旁通孔與封隔器和充填 滑套密封筒相對位置的變化始終保 持在環(huán)空或鉆桿內(nèi)上下溝通，從而 保證液柱壓力作用在井底。平井礫 石充填的施工時間都比較長， 泵壓、 泵速可控性必須保證，因此對地面 防砂設備的性能要求較高。
 
水平裸眼井礫石充填的整個過 程必須在不壓裂地層的前提條件下 進行。如果在防砂施工時，泵壓超過 地層破裂壓力，會導致地層嚴重漏 失， 過早出現(xiàn)橋堵， 或出現(xiàn) “無底洞” ， 導致充填失敗。在裸眼水平井礫石 充填作業(yè)，井壁泥餅質量要達到一 些要求。泥餅具有良好的潤滑性， 減小摩阻，有利于篩管順利下到位； 泥餅能夠有效控制漏失量，在一定 井底壓差和攜砂液較長時間的沖刷 下，仍能保持泥餅質量，不坍塌， 確保在礫石充填過程中不出現(xiàn)脫落 形成“無底洞”；泥餅在礫石充填 結束后，易于清除并能通過篩管排 出進而降低表皮系數(shù)。同時水平井 裸眼礫石充填技術還可防止砂橋的 形成，控制砂丘比（0.65~0.85）， 控制地層漏失量，宜小于或者等于 充填排量的 20%。