摘  要  柴达木盆地涩北气田地层胶结疏松、成岩性差、欠压实、易出砂，严重影响到气井的正常生产，多次试验结果表明单一的防砂工艺技术已不适用于该气田。为此，重点研究了割缝筛管压裂充填防砂工艺在该区的适用性，通过对割缝筛管压裂充填防砂工艺参数、支撑剂、工作液的优选以及施工方法和工艺管柱的改进，使其防砂有效率得到极大提升，工艺有效率在涩北一号、涩北二号和台南气田分别达到70 ％、l00％、l00％。生产实践结果表明，涩北气田随着单井产水量的上升，气井出水、出砂日趋严重，建议开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究。

关键词  柴达木盆地  涩北气田  疏松砂岩  割缝筛管压裂充填  防砂  工艺  试验

柴达木盆地涩北气田储层为第四系疏松砂泥岩，气藏埋深浅，气层多而薄且分布井段长，气水关系复杂。储层泥质含量高、成岩性差、胶结疏松，平均孔隙度为26.6％～32.3％，平均渗透率介于30～50 mD。气田生产过程中储层易出砂，地层砂粒度平均中值为0.O4～0.07 mm，泥质含量为40％，黏土含量为28％，防砂技术难度较大。针对出砂的问题，涩北气田先后试验了机械防砂、化学固砂、高压一次充填防砂、割缝筛管压裂充填防砂以及复合纤维压裂等工艺，从试验效果来看，割缝筛管压裂充填防砂效果最好，试验l5口井，工艺成功率达100％，措施有效率为87％，成为涩北气田主导防砂工艺之一^[1-3]。

1割缝筛管压裂充填工艺及其改进技术

割缝筛管压裂充填防砂工艺技术是在井筒内对准目的井段下人内外通径的割缝管防砂管柱，然后对目的地层进行大砂量、高砂比压裂填砂，并采用端部脱砂技术在地层深部、近井带、射孔孔道、筛套环空形成均匀、密实、稳定的高渗透滤砂屏障，改善近井带导流能力，从而达到既防砂又增产的目的，其工艺流程见图1。

随着涩北气田的进一步开发，要求各种防砂工艺具有更高的适应性，因此，笔者在分析了2005年前工艺实施情况后，在2006年对端部脱砂工艺作了部分改进。

1．1施工参数的优选

2006年平均加砂量为2.08 m³／m，2009年平均加砂量为2.85 m³／m；平均砂比在26％以上，平均排量为2.26 m³／min，最高排量为3.5 m³／min；总平均加砂量为2.87 m³／m。施工规模较试验初期有了较大规模的提高，取得了好的防砂效果^[4-5]。

1．2支撑剂粒径组合重新进行了优选

如表l所示，2006年后支撑剂粒径选择为：0.45—0.9 mm，0.9～1.25 mm组合。较2006年前的粒径组合导流能力增加了50％。

1．3  防砂工作液性能改进

如表2所示，2006年后针对涩北气田储层的特点，重新优化了工作液配方，降低了地层伤害，更低的黏度使得返排容易^[6]。

1．4施工过程调整

为保证防砂效果，施工后期如泵压未起高压，停泵一段时间后，再打压，实行强行封口，环空压实，这保证了防砂效果。

1．5  施工管柱改善

2009年改善了防砂管串结构，去掉了塑扶钢体，采用了可溶性塑扶块，直接把塑扶块套在割缝管接口处，减少了后期打捞难度^[7-10]。

2现场应用情况及效果

割缝筛管压裂充填工艺自2000-2011年底，共实施19井次。其中：①一号气田应用10井次，总体有效率70％，最长有效期4年以上。在二层系应用6井次，有效率67％；在三层系应用2井次，有效率50％；在四层系应用2井次，有效率l00％。②二号气田应用7井次，总体有效率l00％。在二层系应用l井次，有效率100％；在三层系应用6井次，有效率l00％。③台南气田应用2井次，总体有效率l00％。在二层系应用1井次，有效率l00％；在四层系应用l井次，有效率100％(图2、3)。

割缝筛管压裂充填工艺井防砂后，可以通过调整工作制度提高生产压差生产，防砂后生产压差增幅达40％，平均单井日增气量达1.41×10⁴ m³，说明端部脱砂工艺较大幅度地改造了地层的渗流条件。为确保防砂井的效果和有效期，建议防砂后生产压差初期控制在2.0 MPa内为宜，以后再根据其具体井况适当调整[11]。   

3结论及建议

1)针对涩北气田气层埋藏浅、深度差异大、储层泥质含量高、气水关系复杂、多层、气、水层间互的特点，防砂工艺的选择尤其重要，应针对防砂井的地质条件、管柱情况、防砂工艺的特点以及适应性，科学地选择适应的防砂工艺，以减少失误，提高防砂成功率。

2)加强涩北气田各层系的出砂规律的认识和气井的出砂监测，以便准确把握气井的出砂量，以利于防砂施工井的充填砂量更为科学、更有针对性，提高防砂的有效率和有效期。

3)优化施工参数，针对各层系的地质特征及出砂特点，适当加大后期防砂井的施工规模。大砂量、高砂比的砾石充填，不但可将地层细粉砂推至地层深处，而且可将近井充填带充填密实，形成高渗透区域，提高防砂有效率，延长有效期。

4)加强防砂施工过程控制，在前置液阶段，进行压裂测试，摸准地层的应力和闭合压力，以便根据实际情况控制缝高，调整施工参数提供可靠依据。

5)涩北气田随着生产时间的延长，平均单井产水量呈上升趋势，出水的同时伴随着出砂的加剧，造成许多井不能正常生产，单一的防砂或堵水工艺都难以达到控水、控砂目的，因此有必要开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究^[12-13]。

参考文献

[l] 张琪．采油工程原理与设计[M]．东营：石油大学出版社，2000：218-223．

[2] 董长银．油气井防砂理论与技术[M]．北京：中国石化出版社，2012：125-130。

[3] 李宾元，王成武．青海台南～涩北气田出砂机理及防砂技术研究[J]．西南石油学院学报，2000，22(1)：40-43．

[4] 周建宇．高压砾石充填防砂工艺参数优化设计方法研究 [J]．西安石油大学学报：自然科学版，2005，20(3)：78-82．

[5] 马代鑫．高压砾石充填防砂工艺参数优化设计[J]．石油钻采工艺，2007，29(3)：52-55．

[6] 李宪文，凌云，马旭，等．长庆气区低渗透砂岩气藏压裂工艺技术新进展——以苏里格气田为例[J]．天然气工业，2011，31(2)：20-24．

[7] 田喜军，刘鹏，李耀，等．气井防砂T具在水平井的应用[J]．石油化工应用，2012，31(4)：45-47．

[8] 蒋宝云，邓雄，梁政，等．盐家气田浅层气井防砂技术研究 [J]．石油矿场机械，2010，39(5)：39-42．

[9] 李莲明，刘占良，乔亚斌，等．榆林上古压裂气井防砂工艺技术研究及应用[J]．石油化工应用，2006，25(2)：6-10．

[10] 张波．一种超分子体系堵水～防砂性能评价及应用[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2011，33(1)：147-150．

[11] 熊钰，任世林，汪天游，等．涩北一号气田防砂选井选层优选方法研究[J]．重庆科技学院学报：自然科学版，2012，14(1)：12-15．

[12] 陈飞，芦玉花．国内外防砂试验研究现状及其发展方向 [J]．中国石油和化工标准与质量，2012，32(2)：231-240．

[13] 吴建平.疏松砂岩油藏高含水期控水防砂技术[j]．石油钻采工艺，2011.33(1)．88-90

本文作者：吴学安  张永斌  罗钟鸣  王海峰

作者单位：  中国石油青海油田公司天然气开发公司  中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院