文档介绍：青海涩北气田防砂及分层采气工艺技术试验效果分析
吴学安张洪良许吉瑞李江涛赵玉王青梅
(吴学安,男,工程师,青海油田天然气开发公司,通讯地址:青海格尔木市青海油田天然气开发公
司,邮政编码:816000。)
摘要:位居全国第四大气田的涩北气田,地层呈粉砂岩性,出砂成了生产中最棘手的问题,严重
影响气井产量的提高。
涩北气田第四系地层的气井出砂具有一定的代表性,也是气田生产中的一个比较突出问题,为了提高
单井产量寻求有效的防砂途径,涩北气田从 1991 年开始,先后进行了机械防砂、化学固砂和高压充填防砂
3 大类 8 种工艺 62 井次的防砂工艺试验,为解决出砂进行了艰难的探索。
本文对 94 年至 2005 年的各种防砂工艺实施情况,及效果进行了分析评价。就防砂的效果看,高压充
填和纤维复合防砂,能够基本满足涩北气田现阶段部分产层粉细砂岩防砂的需要。
涩北气田自从 1996 年开发以来,围绕提高单井产量,采气工艺技术在不断的开发试验,油套分采工艺
技术应用已成熟,目前在涩北气田已有 44 余口井推广应用了此项技术,提高单井产量明显;多层合采工艺
技术也已开始试验,目前已经试验了 3 口井,取得了初步成果,能解决油套同采井套管出水,出砂降低套
管生产产量的矛盾,此项技术应用的成功具有大的前景。
一、涩北气田概况及气田储层特征
涩北气田属于青海柴达木盆地第四系浅层天然气藏,主要包括涩北一号、
涩北二号、台南三个气田,位于柴达木盆地三湖拗陷亚区,第四系湖相生气区的
台南——涩北构造带上,呈东西分布,为一倾角小于 5°的平缓短轴背斜,三个
气田同期沉积生长且构造简单完整,为封闭弹性水驱气田。涩北气田的储集岩为
一套发育受构造控制并有少量岩性控制、分布稳定、泥质含量高、成岩性差、物
性好、非均质性较强的碎硝岩储层,岩性以泥质含量较高的粉砂岩、泥质粉砂岩
和少量细砂岩为主。其特点是:高部位砂层厚度大、层数多;低部位相对减少或
变薄;气层分布井段为:~,展布相对稳定,横向连通率高;岩性
细而杂,泥质含量高,泥质含量大于 30%的砂岩层约占 60%左右,非均质性强。
欠压实、胶结差、岩性疏松,胶结物以泥质为主。岩石粒度为粉砂级——细砂级,
粒径 ~;由于处于成岩早期阶段,普遍保持着较高孔隙度、高渗透率
的特点;气层储集空间以粒间孔为主,少量溶蚀孔,~;
气田地温梯度为 ℃/100m。
二、涩北气田防砂工艺实施情况
涩北气田第四系地层的气井出砂具有一定的代表性,也是气田生产中的一个
比较突出问题,为了寻求有效的防砂途径,涩北气田从 1991 年开始,先后进行
了机械防砂、化学固砂和高压充填防砂3 大类 8 种工艺 62 井次的防砂工艺试验,
如表 1 所示,从表 1 中可以看出,涩北气田的防砂分为四个阶段,第一个阶段是
指 91-94 年的探索阶段,该阶段对气田认识、研究属于起步阶段,进行了 4 井次
的管内砾石充填试验尝试,未取得成功;第二阶段是指 96~98 的摸索阶段,经
历了由室内实验――现场试验――室内实验――现场试验的反复摸索过程,由于
涩北气田属第四系粉细砂岩地层,国内外可供借鉴在经验非常少,再加上对地层
出砂机理、出砂规律和室内基础研究不够以及下游用气的影响,该阶段进行的 9
井次的化学防砂试验未能达到预期效果;第三阶段是指 2000~2002 年引进、消
化和吸收,通过加强室内基础研究,深入了对出砂机理和规律的认识,在此基础
上,共进行了 3 种工艺 5 个井次的先导性试验,取得了阶段性的成果,初步解决
了第四系生物成因气藏粉细砂岩地层的出砂问题,为涩北气田下一步防砂指明了
方向;第四个阶段是指 2003~2005 的推广应用阶段,共进行了 5 井次的端部脱
砂、19 井次的高压一次充填和 23 井次纤维复合防砂试验,取得了较好的防砂增
产效果。
表 1 涩北气田历年防砂工艺试验表
试验项目井次施工时间效果简析
绕丝筛管砾石充填 3
91~94 防砂后压力、产量下降多,几乎没效果。
陶瓷滤砂管 1
防砂后部分井产量下降多,有效期短,效果不
酸化固砂和直接固砂 9 96~98
理想。
1 2000 2口井的先导性试验没有取得成功,但为 2002
压裂防砂
1 2001 年 3-3 井的成功施工,积累了丰富的经验。
压裂防砂 1 3种工艺的先导性试验取得成功,截止目前防
高压一次充填 1 2002 砂井全部有效,为涩北气田细粉砂地层防砂指明了