绕丝充填防砂介质堵塞室内评价方法

孙海彬

摘要：绕丝充填为防砂工艺具有成本低廉、施工简单、成功率高、有效期长等优点，在各大疏松砂岩油藏得到应用。但是绕丝充填防砂在防砂初期产液迅速下降，分析由于防砂绕丝、充填层出现不同程度的堵塞，导致液量快速下降。目前绕丝充填工艺低液原因分析单一，本论文针对绕丝充填工艺挡砂介质堵塞机理进行综合分析评价，考虑多因素复合作用，提出绕丝充填堵塞评价综合方法。

关键词：绕丝充填；堵塞；综合分析；评价方法

【中图分类号】TE34【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）12-0229-01

绕丝充填防砂采用下机械防砂管后进行匹配砾石充填，依靠绕丝管阻挡充填砾石，充填砾石层形成砂拱阻挡地层砂实现油井防砂生产，该防砂工艺具有适应性强、成本低廉、成功率高、周期长等优势，在各大疏松砂岩油田得到广泛应用。但是绕丝充填防砂初期产能迅速下降，关于下降的原因在学界已经得到广泛认识，一致认同由于机械管、充填层渗流能力在生产初期迅速堵塞导致产能下降。

1挡砂介质复合堵塞试验裝置、原理与方法

绕丝充填防砂工艺以防砂机械管、砾石充填层挡砂介质，分析堵塞原因来源于机械管堵塞、充填砾石层架桥堵塞以及二者共同作用导致开井后产液快速下降。本次采用充填筛管渗透率评价，试验通过流体携带堵塞物长时间驱替筛管介质，模拟实际挡砂介质堵塞过程，采集流量、压力变化，计算堵塞过程中渗透率变化，研究渗透率变化与试验参数之间关系。通过确定渗透率变化量与参数之间关系，定性或定量描述各影响因子对渗透率变化影响占比。

试验装置采用防砂筛管与砾石层特性评价微观驱替模拟实验装置，该装置由主体容器、沉砂过滤装置、加砂装置、泥浆泵、流量压力测量仪器、管线及阀门、数据采集系统、配套管线、高精度电子天平及其他附件组成。主体装置由径向装置和单向装置两部分组成，单向流挡砂驱替装置用于筛管网片式介质实验、径向流挡砂驱替装置用于筛管产品短节评价实验。（见图1、2）

挡砂介质复合堵塞评价模拟携砂液-地层水-原油交替躯体条件下砾石层渗透性变化规律。研究不同阶段绕丝充填砾石层渗流阻力变化规律，定量评价防砂初期砾石充填层渗透率损害程度。

2实验材料和实验方案

分别在50℃、70℃、90℃、120℃条件下进行试验，实验压力0.001～10MPa，实验流量0.6～2.5ml/min，实验石英砂尺寸0.4-0.8mm，实验流体使用清水（1mPa·s）、携砂液（30～50mPa·s）、地层水和脱水稠油，管线出口压力为大气压0.101325MPa，实际压力取决于实验排量和挡砂介质堵塞程度与流动阻力。（见图3）

试验材料及试验方案：本次试验采用绕丝作为防砂材料，采用0.4～0.8mm石英砂作為砾石充填材料，采用低粘凝胶携砂液作为防砂充填液，在不同阶段测试充填筛管渗流能力，计算不同阶段渗流比，实现防砂材料的复合评价。本次试验共设计8组试验，试验方案如下。（见图4）

3结束语

根据实验数据建立了防砂介质堵塞渗透率与时间、地质条件、生产参数之间的定量经验关系；防砂井挡砂介质堵塞主要发生在防砂后投产早期；投产后砾石层渗透率急剧下降然后趋于平稳；堵塞周期和最终堵塞程度取决于流体粘度、细砂/泥质含量、产量、稠油/聚合物含量、砾砂比（GSR）增加、产液强度。一般堵塞程度可达80%以上。