新型防砂技术在辽河油田套变井中的研究及应用
【摘要】针对套变井防砂难题，在总结原有防砂技术的基础上，研究开发出该新型防砂工艺技术。该技术创造性的提出采用机械充填防砂技术解决套管变形井出砂难题，恢复套管变形井产能，并成功应用到现场，解决了一大批油井因套管变形及油层出砂而无法正常生产的难题。该技术为套管变形井、特别是油层部位套管变形井的治理、提高油层动用程度提出了一条可行的解决方案。
【关键词】辽河油田 套变井 防砂
油气井出砂一直是制约油藏开发的难题之一。据2006年统计，辽河油田出砂区块22个，套变井3000余口，严重制约了油藏开发进展。出砂使得油井的生产时率降低，产量下降，日常冲检等维护性作业成本增高，甚至整个抽油管柱被砂埋，造成油井大修停产。出砂还加剧了井下举升设备及地面管输设备磨损，降低了设备使用寿命。此外大量出砂还可造成地层严重亏空、坍塌，导致油井套管变形、错断，造成油井报废。特别是套变出砂井，往往需大修措施，工期长，成本高，措施成功率低。以往对出砂的套变井均采取侧转大修等措施，其问题是工期长、成本高，且成功率不是很高，针对以上情况，我们研究开发出了该新型防砂技术。
1 套变井新型防砂技术1.1 技术原理
首先用专门研制的冲砂工具冲砂到预定位置，然后下入特制的高强度无接箍防砂工具管柱，在管外充填一定的石英砂后完井。1.2
套变井新型防砂技术工艺设计
利用等径油管冲砂，探明套变位置及套管破损程度，清理井筒做措施前准备，然后下入带有高强度筛管的砾石充填管柱进行充填防砂。在近井地带，利用石英砂填实亏空地带，形成人工井壁，达到挡砂、控砂目标；在远井地带，利用石英砂支撑裂缝，提高导流能力，实现沟通储层和增产目标。井筒内，防砂筛管及防砂筛管与套管的环空充填的砾石，形成多级挡砂屏障，对套管起到支撑和保护作用；高强度防砂筛管可起到防止套损加重的目的。
1.3 套变井新型防砂技术主要配套工具1.3.1 套变井冲砂工具加工及系列化
（1）套变井冲砂特点：
①冲砂管柱易旋转、变形、脱扣造成落物 ；
②冲砂管柱在接箍部位可能遇阻 ；
③冲砂遇卡 。
（2）系列无接箍冲砂管研制：由于套变井段的特殊局限性，使得常规的有接箍管柱在起下中极易发生刮碰，或根本不能下入的问题，针对以上情况，我们研发出了适用于该新型防砂技术的多种规格的无接箍冲砂管柱，有效地解决了上述问题，另外在保证了措施顺利有效的进行，无接箍防砂筛管使得入井管柱外径统一，形成光滑的圆柱面，将外壁的摩擦系数由带接箍的0.25将为0.09，从而使打捞阻力仅为原来的三分之一，有效解决了以往防砂管柱打捞难的问题。
（3）冲防砂管柱弯曲旋转技术
在类似麻花状的套变井段，入井管柱承受着弯曲及扭转等多种应力，使得管柱易脱扣或弯曲，针对以上情况，我们研发出了了弯曲旋转装置，通过在入井管柱上联入相应数量的该装置，即可使井下管柱在承受弯曲及扭转应力时自由地弯曲旋转，成功的解决了上述难题。
1.3.2 高强度微缝自洁防砂筛管研究与应用
套变井防砂筛管是该技术最重要的一环，这类井要求的防砂筛管一是要强度高，在套管变形部位局部应力作用下不至于变形；二是外径不能太粗，以便于下井；三是有一定的自洁能力，适用性强；四是如果需要打捞，打捞容易。根据这些技术要求，我们研发出了高强度无接箍微缝自洁防砂筛管，很好的满足套变井防砂的要求。
1.3.3 充填工具的研制
充填工具是将人工砾石填入地层，同时保证洗井、丢手、座封、反洗等一系列工序连续进行的关键工具。它设计的合理与否将直接关系到套变井防砂施工的成败，针对套变井井况的特殊性，我们在一次管柱砾石充填防砂充填工具的基础上，研发出了套管变形井填砂工具。
图3 充填工具实物图
1.4 多功能携砂液研究与应用
针对套变井防砂的技术要求，我们研发了四个系列携砂液：两个属于常规携砂液：瓜胶系列和清水加上无机盐及添加剂系列；一个属于无固相携砂液：ves携砂液；另一个是我们针对稠油油藏开发的热乳液携砂液。
2 现场应用情况
该技术自2006至2011年已在辽河油田各采油区共计实施90多井次，措施成功率100%，有效率98%以上，平均有效期3年以上，累计增油3万多吨，取得了显著的经济和社会效益。
典型井：曙4-7-0014井：该井自投产后多次冲砂，仅2006年9月就冲砂检泵作业三次，作业打印发现套管在1440m处缩径变形，最小直径为87mm，措施前砂卡关井。2006年10月4日，实施套变井防砂。措施后平均日产液5-6t，日产油1.5-2.0t，截止2007年年底累计增油580.9t。
3 结论和建议
（1）该技术所设计的防砂管柱整体外径一体化，无任何接箍，方便后期打捞；防砂筛管采用高强度微缝自洁防砂筛管，提高防砂单元导流能力，延长防砂单元有效期。
（2）套变井防砂技术通过在辽河油田的现场实施，具有措施成功率高、防砂有效期长、增油效果显著等优点，是一项综合效益高的项目。