油水井防砂技术现状和新进展

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2、网上办文论文投稿投稿启事资源论坛繁体版资源网>行业专家>学术前沿油水井防砂技术现状及新进展来源：国际能源网作者：发布时间：2006.12.14疏松砂岩油藏在我国

3、分布很广，产量储量都占很大比例，因此搞好防砂工作非常重要。油水井出砂带来的危害很大:出砂可能导致砂埋油层或井筒砂堵造成油水井不能正常生产或停产;出砂导致井下和地面设备磨损加剧;出砂导致井筒冲砂和地面设备清砂工作增加，使生产成本增加;出砂还可能造成油层部位亏空、井壁坍塌、套变加剧乃至使油水井报废。1.油层井出砂原因油水井出砂原因可分为先天和人为两种因素造成的。先天因素主要是由于油藏埋藏浅，形成地质年代较晚，并且胶结矿物数量少、分布不均，因而油层胶结强度差，在地应力大于地层强度时，在流体冲刷之下油层即出砂。人为因素主要有:①钻井过程及开采前后，油层部位受破坏而应力失衡;②不

4、合理的开采速度和油井工作制度突变或生产压差过大;③射孔、压裂、修井冲砂和酸化等措施不可避免造成对油层强度的负面影响;④油层进人中高含水开发期后，由于胶结物的被溶解和冲刷，油层强度降低;⑤地层压力下降，使油层受垂向应力增加，使砂粒间的应力平衡被破坏，造成出砂;⑥固井质量差，注蒸汽对胶结物的溶解软化;另外油层渗透率高，流体渗流速度大;油黏度大，携砂能力强都会使油层易出砂。对于注水井来说，注入水返吐卸压是造成油层出砂的主要原因。2.防砂技术的发展历程和目前主要防砂方法2.1防砂技术的发展历程防砂就是采取一定措施禁止或减少油层砂产出并阻止其进入井筒，最早出现于20世纪60年代。

5、对于防砂人们经历了从不自觉到自觉的发展过程，按照其发展过程可分四个阶段。(1)早期的试验摸索阶段:主要通过控制油井产量来稳定流体产出速度，在射孔炮眼处通过自然过滤堆积形成稳定的砂桥，进而阻止砂粒迸入井筒，这种方法一般也称为自然砂桥控砂技术，其技术关键是控制好油层流体流速不能超过破坏砂桥的"临界流速"。(2.)防砂技术发展阶段:20世纪70年代开始，经过研究探索形成了一套以化学防砂为主的固砂方法。(3)防砂技术成熟阶段:20世纪70年代，形成了一套以机械防砂为主导、机械一化学复合防砂技术。(4)防砂技术的崭新发展阶段:20世纪90年代随着新材料的出现、新加工工艺水平的提高

6、，出现了新型复合防砂技术;随着近年来开发工作者认识观念更新，又出现了防排结合的综合治砂技术。2.2防砂方法根据防砂原理和工艺特点，目前各种防砂方法的主要技术特点如下。2·2·1机械防砂机械防砂分两类：第一类是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术，主要是采取在采油泵下挂接如绕丝筛管、割缝衬管、双层或多层筛管、各种防砂器等，原理是利用上述防砂管柱阻挡住地层砂，防止进人采油泵内。优点是简便易行，可以有效的防止中粗砂岩油层所出的大砂径砂。不足是对出细砂的井易造成堵塞，使采油泵不进液，而且寿命相对短。第二类机械防砂是第一类机械防砂方法的发展进步，它采取先下入防砂管柱后再进行充填，充

7、填物常用砾石，还可用陶粒、果壳等。由于该类防砂方法应用较早，技术逐步完善提高，目前被认为是防砂效果最好的防砂方法之一。按照完井方法不同又可分为用于裸眼完井的裸眼井砾石充填和用于射孔完井的套管井管内砾石充填防砂方法。技术原理是将筛管或割缝衬管下入井内防砂层段，然后用流体携带经过优选的合适粒径的砾石，将其充填于筛管和油层或套管之间。形成一定厚度的砾石层，利用其阻止油层砂流入井内的防砂方法。充填的砾石粒径选择依据油层砂的粒径进行匹配。油层中砂粒被阻挡于砾石层之外，通过自然选择堆积在砾石层外形成一个由粗到细的砂拱，既有良好的流通能力，又能有效阻止油层出砂。管内砾石充填施工常与大

8、直径高孔密射孔技术相结合，以便提高成功率。总体看充填防砂具有施工可靠、成功率高、费用适中，而且目前已成功用于水平井的防砂的优点，缺点是不适用于防止细粉砂地层的出砂，且施工后井内流有物件，在对油层压裂改造等措施时常需大修取出。总之，机械防砂对地层的适应性强，无论产层薄厚、渗透率高低、夹层多少均可，缺点是不适应于细粉砂地层和高压地层防砂。2·2·2化学防砂化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中，以达到充填和固结地层，提高地层强度的目的。一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。前者是向地层注入各类树脂或各种化学固砂剂，直接将地层