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[摘 要]曙三区由于储层胶结疏松，地层成岩作用差，地层出砂比较严重。随着油田进入中后期，高含水出砂井日益曾多，常规防砂效果逐年变差，严重制约了区块正常开发。为解决出砂及高含水井双重矛盾，研究并应用了控水防砂技术，利用控水砂和清洁携砂液结合实施高压充填防砂施工.实现控水、透油等多重措施目标。现场应用表明该技术增油效果明显，有效地起到了增油控水的作用.
[关键词]高含水出砂井；控水防砂；曙三区；研究与应用
中图分类号：TH543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0245-01
1 三区地质概况
曙三区位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段杜32断层上升盘，开发目的层为下第三系沙河街组四段杜家台油层，油層埋深-950～-1700m，含油面积19.0km2，地质储量2244×104t，标定可采储量758×104t。杜家台油层主要以扇三角洲前缘分流河道和前缘薄层砂沉积为主。地层主要为砂泥岩，胶结疏松，成岩作用差，储层孔隙度较高、渗透性较好，压力系数低，易高含水、出砂。曙三区目前油，油水井利用率仅为60.8%。其中关停主要因素为出砂和高含水，占到关井总比例的80%左右。
2 曙三区主要矛盾分析
2.1 出砂抑制油井产能
因受曙三区储层结构及胶结程度影响，油井不同程度上都有出砂现象，严重影响油井产量，大幅缩短检泵周期，作业频繁，减少油井正常生产周期；部分油井因出砂严重导致油层坍塌、套管变形而躺井。
2.2 高含水影响
（1）高含水危害：
①降低油相渗透率，导致水堵；破坏储层的结构，加重出砂；导致全水，影响防砂有效率；形成成油包水乳化液，乳堵等，致使油井产油下降。
②加剧腐蚀，增加设备损耗；产液上升，增加动力消耗；脱水量大，增加集输成本等，导致油井生产成本增加。
（2）现有常规方法治理高含水局限性：
曙三区已进入中后期，油井出水日益严重，机械堵水受限于井况，有效期短，需重复多次作业，存在砂卡等；而化学堵水存在选择性差、成功率低、施工费用高、有效期短，不耐高温；在高含水出砂油气井上也难以达到理想的效果。
2.3 常规措施功效单一
对于同时出砂、出水油井，普通的堵水措施不能起到防砂效果；而单纯的防砂施工又不能解决油井的出水问题。
3 控水防砂技术
3.1 技术原理
通过赋予支撑剂优异的表面特性，改变油、水在地层的流度比，达到透油控水的目的；并将新型支撑剂和配套的无固相清洁携砂液与现有的砾石充填防砂技术相结合，实现控水、透油、防砂多重措施目标。
3.2 选择性控水透油防砂支撑剂研制
为了能够有效实现控水防砂目的，在结合曙三区油藏物性及生产特点基础上，研制出一种新型选择性控水透油防砂支撑剂，该支撑剂利用蛋壳原理、反应性覆膜技术，采用“破坏油的表面张力，增加水的表面张力”技术原理，实现透油控水选择性渗透功能。
3.3 选择性控水透油防砂支撑剂室内性能评价
（1）选择性控水透油防砂支撑剂对油、水的流动阻力试验
试验在不同压力下，观察选择性控水透油材料对油水的阻力情况，从试验对比图（图1）可以看出，随着压力的增大，控水透油材料对水的阻力急剧增大，对油的阻力却是缓慢增大。
（2）在密闭容器中，不同的驱替压力下，原油通过控水透油防砂支撑剂与石英砂流量对比试验：试验选用密闭容器，在不同驱替压力下，观察原油通过选择性控水透油防砂支撑剂和普通石英砂流量情况。
3.4 无固相清洁携砂液的配套
针对目前防砂施工中常用胍胶和聚丙烯酰胺携砂液仍存在配制困难、对地层伤害大、易变质等问题，无固相清洁携砂液不会产生固相残留导致二次污染等，选择了清洁携砂液作为新型支撑剂携砂液。
（1）无固相清洁携砂液配方筛选研究
目前可用于配制清洁携砂液的表面活性剂主要有阳离子季铵盐类、甜菜碱型阳离子和非离子三类。通过筛选，综合考虑性能及成本因素，选定主剂十六烷基三甲基氯化铵，助剂水杨酸钠。
（2）与胍胶类防砂携砂液对比
与胍胶类防砂携砂液对比如下表，从对比表看出新型携砂液综合性能远远好于胍胶类防砂携砂液，尤其对支撑剂导流能力伤害性能。
4 现场应用情况
截止目前，控水防砂技术已在曙三区现场应用40余井次，成功率100%，累计增油1.3×104t，措施成功率100%，生产井含砂量0.001%以下，含水均降低10%以上。
4.1 应用效果分析
（1）增油降水效果明显
单井日产油平均上升1.87t/d，累计增油1.3×104t，阶段含水平均下降16.9%，累计减少产水1.5×104m3。
（2）延長检泵周期
防砂前平均冲检周期21天，防砂后冲检周期123天，延长101天；单井检泵周期延长3倍以上，减少作业施工50井次以上；措施后开井率100%。
4.2 典型井
曙4-07-01C2井，于2011年6月侧钻完，生产期间出砂严重，投产以来已冲检两次，累计出砂2.5m3，于2011年12月砂卡不出，措施前日产液17.2m3，日产油1.7t，含水90.1%。措施中填充新型选择性控水透油防砂材料10t，措施后平均日产液14.3m3，日产油4.2t，含水70.6%，含水率降低19.5%，取得很好的增油降水效果。
5 结论与认识
（1）研制应用的选择性控水透油防砂支撑剂通过优异的表面性能实现选择性控水功能，达到油井透油控水的效果；与传统选择性堵水材料有根本差别；其性能稳定，耐酸碱、矿化度等性能良好，控水有效期长。
（2）配套的无固相清洁携砂液体系，克服了常规胍胶基携砂液存在配制困难、对地层伤害大、容易变质等问题，充填效果明显提高。
（3）现场应用证明，控水防砂技术施工操作简单，成本较低，不仅可有效降低油井含水，而且形成一项措施多重功效，措施综合效果显著。
参考文献
[1] 黄文强.高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用[J].特种油气藏，2010，17（4）：111～114.
[2] 卢喆.防砂堵水一体化技术的研究[J].中国化工贸易.2012（1）：58-59.
[3] 王善强，蓝宗军.无固相清洁携砂液研究及应用[J].中国化工贸易.2014（32）.
[关键词]高含水出砂井；控水防砂；曙三区；研究与应用
中图分类号：TH543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0245-01
1 三区地质概况
曙三区位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段杜32断层上升盘，开发目的层为下第三系沙河街组四段杜家台油层，油層埋深-950～-1700m，含油面积19.0km2，地质储量2244×104t，标定可采储量758×104t。杜家台油层主要以扇三角洲前缘分流河道和前缘薄层砂沉积为主。地层主要为砂泥岩，胶结疏松，成岩作用差，储层孔隙度较高、渗透性较好，压力系数低，易高含水、出砂。曙三区目前油，油水井利用率仅为60.8%。其中关停主要因素为出砂和高含水，占到关井总比例的80%左右。
2 曙三区主要矛盾分析
2.1 出砂抑制油井产能
因受曙三区储层结构及胶结程度影响，油井不同程度上都有出砂现象，严重影响油井产量，大幅缩短检泵周期，作业频繁，减少油井正常生产周期；部分油井因出砂严重导致油层坍塌、套管变形而躺井。
2.2 高含水影响
（1）高含水危害：
①降低油相渗透率，导致水堵；破坏储层的结构，加重出砂；导致全水，影响防砂有效率；形成成油包水乳化液，乳堵等，致使油井产油下降。
②加剧腐蚀，增加设备损耗；产液上升，增加动力消耗；脱水量大，增加集输成本等，导致油井生产成本增加。
（2）现有常规方法治理高含水局限性：
曙三区已进入中后期，油井出水日益严重，机械堵水受限于井况，有效期短，需重复多次作业，存在砂卡等；而化学堵水存在选择性差、成功率低、施工费用高、有效期短，不耐高温；在高含水出砂油气井上也难以达到理想的效果。
2.3 常规措施功效单一
对于同时出砂、出水油井，普通的堵水措施不能起到防砂效果；而单纯的防砂施工又不能解决油井的出水问题。
3 控水防砂技术
3.1 技术原理
通过赋予支撑剂优异的表面特性，改变油、水在地层的流度比，达到透油控水的目的；并将新型支撑剂和配套的无固相清洁携砂液与现有的砾石充填防砂技术相结合，实现控水、透油、防砂多重措施目标。
3.2 选择性控水透油防砂支撑剂研制
为了能够有效实现控水防砂目的，在结合曙三区油藏物性及生产特点基础上，研制出一种新型选择性控水透油防砂支撑剂，该支撑剂利用蛋壳原理、反应性覆膜技术，采用“破坏油的表面张力，增加水的表面张力”技术原理，实现透油控水选择性渗透功能。
3.3 选择性控水透油防砂支撑剂室内性能评价
（1）选择性控水透油防砂支撑剂对油、水的流动阻力试验
试验在不同压力下，观察选择性控水透油材料对油水的阻力情况，从试验对比图（图1）可以看出，随着压力的增大，控水透油材料对水的阻力急剧增大，对油的阻力却是缓慢增大。
（2）在密闭容器中，不同的驱替压力下，原油通过控水透油防砂支撑剂与石英砂流量对比试验：试验选用密闭容器，在不同驱替压力下，观察原油通过选择性控水透油防砂支撑剂和普通石英砂流量情况。
3.4 无固相清洁携砂液的配套
针对目前防砂施工中常用胍胶和聚丙烯酰胺携砂液仍存在配制困难、对地层伤害大、易变质等问题，无固相清洁携砂液不会产生固相残留导致二次污染等，选择了清洁携砂液作为新型支撑剂携砂液。
（1）无固相清洁携砂液配方筛选研究
目前可用于配制清洁携砂液的表面活性剂主要有阳离子季铵盐类、甜菜碱型阳离子和非离子三类。通过筛选，综合考虑性能及成本因素，选定主剂十六烷基三甲基氯化铵，助剂水杨酸钠。
（2）与胍胶类防砂携砂液对比
与胍胶类防砂携砂液对比如下表，从对比表看出新型携砂液综合性能远远好于胍胶类防砂携砂液，尤其对支撑剂导流能力伤害性能。
4 现场应用情况
截止目前，控水防砂技术已在曙三区现场应用40余井次，成功率100%，累计增油1.3×104t，措施成功率100%，生产井含砂量0.001%以下，含水均降低10%以上。
4.1 应用效果分析
（1）增油降水效果明显
单井日产油平均上升1.87t/d，累计增油1.3×104t，阶段含水平均下降16.9%，累计减少产水1.5×104m3。
（2）延長检泵周期
防砂前平均冲检周期21天，防砂后冲检周期123天，延长101天；单井检泵周期延长3倍以上，减少作业施工50井次以上；措施后开井率100%。
4.2 典型井
曙4-07-01C2井，于2011年6月侧钻完，生产期间出砂严重，投产以来已冲检两次，累计出砂2.5m3，于2011年12月砂卡不出，措施前日产液17.2m3，日产油1.7t，含水90.1%。措施中填充新型选择性控水透油防砂材料10t，措施后平均日产液14.3m3，日产油4.2t，含水70.6%，含水率降低19.5%，取得很好的增油降水效果。
5 结论与认识
（1）研制应用的选择性控水透油防砂支撑剂通过优异的表面性能实现选择性控水功能，达到油井透油控水的效果；与传统选择性堵水材料有根本差别；其性能稳定，耐酸碱、矿化度等性能良好，控水有效期长。
（2）配套的无固相清洁携砂液体系，克服了常规胍胶基携砂液存在配制困难、对地层伤害大、容易变质等问题，充填效果明显提高。
（3）现场应用证明，控水防砂技术施工操作简单，成本较低，不仅可有效降低油井含水，而且形成一项措施多重功效，措施综合效果显著。
参考文献
[1] 黄文强.高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用[J].特种油气藏，2010，17（4）：111～114.
[2] 卢喆.防砂堵水一体化技术的研究[J].中国化工贸易.2012（1）：58-59.
[3] 王善强，蓝宗军.无固相清洁携砂液研究及应用[J].中国化工贸易.2014（32）.