林维民 赵华 / 胜利油田孤东采油厂     
 
孤东油田埋藏浅，泥质含量高，胶结疏松及油稠等因素造成了油层出砂严重，防砂治砂一直是井下作业生产的一项主要任务，从开发初期到目前采用机械、化学几十种的防砂方法，通过多年的摸索论证，绕丝管砾石充填防砂方法对孤东油田地层类型较适应而被目前广泛采用。作为一项常规工艺，挤压砾石充填防砂工艺应用后，取得了较好的效果，有效地解决了制约孤东油田防砂与解除地层堵塞同时进行的难题，该工艺占到防砂井的85％以上。但实际应用中也存在一些问题，充填过程中砾石破碎，渗透率降低；井斜度大导致充填难度增大；生产层位多，部分地层得不到改善，产能受限等问题。技术人员和工人技师们经过技术改进，开发出了底部挤压充填防砂技术，应用后取得了很好的效果。
 
常规挤压充填技术工艺的不足
 
挤压充填防砂工艺是利用充填封隔一体化工具连接绕丝筛管（割缝管）下入井内，绕丝管对准油层部位。地面压裂车组挤入一定排量、一定压力的携砂液，把充填砂携带挤入地层，在井筒周围形成一定厚度的充填砂体，再通过施工参数调整，使充填砂在绕丝管与套管环空内沉积压实，完成充填施工。
挤压充填工艺在有效地防住油层大量出砂的同时可以改善近井地带渗透性，提高油井供液能力，解决了防砂与解除地层堵塞不能统一的问题，实现了既防砂又增产的目的。
挤压充填防砂后，在井筒周围形成一定厚度的充填砂体，如（图1）所示，充填砂体一般采用0.4-0.8的石英砂，渗透率高达121μm2，远高于孤东油田馆陶组地层渗透率。挤压充填防砂工艺并不是地层预充填技术与环空砾石充填防砂工艺的简单相加，无论在提高防砂能力方面，还是在减少地层堵塞，增加油井产能方面，挤压充填都比地层预充填加套管内砾石充填工艺具有明显优势。

挤压充填防砂技术工艺的不足
挤压充填防砂虽然具有很多优点，但通过近几年在施工中发现，常规挤压充填在地层改造过程中，存在诸多问题，主要表现为充填过程中砾石破碎，渗透率降低；井斜度大导致充填难度增大；生产层位多，部分地层得不到改善，产能受限；部分层间距和渗透率差异大，分层充填效果不佳。此外，生产层段跨度大还导致地层、炮眼、筛套环空的砾石充填不密实等问题。

2022年共施工绕丝挤压充填井160口。其中，47口井达不到设计砂量，占施工总数的29.4%。其中，20口井的生产油量等于或大于修前油量，占达不到设计砂量井数的42.6%；17口井的生产低于修前油量，占达不到设计砂量井数的36.2%；10口井进行了二次施工，占达不到设计砂量井数的21.3%。这47口井中，29口为多层井，占61.7%；还有6口井属于单层施工压力低于10.0MPa低压高渗漏失井，占13%。虽然这些井在一定时间内能够正常生产，但因井筒周围砾石砂过少，部分井的产液量逐渐降低，无法达到增产目标，甚至低于修前液量。

底部挤压充填防砂技术工艺的优势
如图所示，底部挤压充填防砂与常规挤压充填不同的是它的底部性。如果常规绕丝挤压充填携砂液携带砾石经过油管自充填工具进入筛套环空，下行后进入地层的流向由上而下为正充填方式。那么，携砂液携带砾石经过油管自井下开关进入筛套环空，上行后进入地层的流向由下而上便为底部充填方式。
 
该工艺管柱主要包括：井下开关、防砂筛管、信号筛管、悬挂封隔器四部分组成。
技术优势：采用单一层流将砾石进入油套环空，确保砾石不会破碎或堆积，便于砂浆挤入炮眼。利用砾石单一层流进入地层后的稳定流态，保证充填层渗透率的提高。采用没有黏度的携砂液，加强对近井地带和炮眼的充填密实性和渗透率的保证。解除近井地带的伤害和实现增产措施同时进行，采用压裂充填技术对油气层进行改造，并改善外来工艺的污染问题。通过液流方向和压力的控制实现自动分层充填，进一步减缓砾石的沉降速度，避免砂桥和空洞的形成。采用同一压力下完成多层段的充填，降低层间启动压差，减少相互干扰，提高生产效率。优化筛套环空充填质量，确保环空充填密实和充填层渗透率的提高。生产时通过利用蠕动自洁防砂管本身的特点，清除井眼附近地层砂，以减少油流阻力，提高和稳定油井的产量。
 
新技术工艺在孤东油田取得良好效果
底部挤压充填工艺在达到安全可靠的基础上，还具有一系列的技术指标和技术参数。与常规挤压充填相比，底部挤压充填工艺可以提高加砂量25%，同时因施工管柱不产生压差，避免了油管破裂等施工失败问题，提高了施工成功率。此外，该工艺还避免了常规挤压充填防砂卡管柱的问题，并实现在完成地层改造的同时提高环空充填质量，改善防砂效果，延长油井免修期。同时，每施工一井次，该工艺还可减少一次冲砂工序，缩短占井周期一天，提高了施工效率。这些技术指标和技术参数的实现为油井开采提供了更可靠的保障。
2023年7月以来，底部挤压充填防砂工艺在孤东油田实施了5井次，截止到12月15日，累计增油1968.4t，特别是GD6-39-45井有施工前的0.9t，提高到目前的10.0t，GD2-18-56井有施工前的1.3t，提高到目前的7.2t。取得经济效益399.63万元。采用底部挤压充填防砂，能有效解决目前常规挤压充填施工中，部分井存在的加砂量少，压力起升快的问题，同时完善了防砂工艺，减少了一次冲砂工序，避免了一次压井液入井，相对降低了地层污染机率，使油层发挥了最大生产潜能，避免了后续增产措施的投入。