油气井出砂防砂技术探究.pdf

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1、油气井出砂防砂技术探究尤诚程(长江大学石油工程学院，湖北武汉430100)摘要：近年来，随着石油消耗的不断增加，油气开采越来越向深井超深井发展，开采难度也越来越大，油气井出砂是一直制约油气开采的难题，出砂不仅影响油气井的正常开采还容易损坏生产设备，甚至导致事故的发生。因此，在油气井开采过程中，预防出砂并治理出砂是安全高效钻进的前提。本文阐述了油气井出砂危害、出砂机理并介绍了目前应用较多的防砂技术、防砂措施，这对于出砂防砂的情况具有一定的理论指导意义。关键词：出砂防砂机理指导近些年，随着我国经济的不断发展，我国对于能源的消耗越来越大

2、，油气资源作为当前主要的能源物质发挥着不可小觑的作用。如何高效顺利的开采出油气成为石油企业面临的最大难题。然后，在油气资源开采中油气井的出砂问题一直制约着油气井的正常生产，甚至导致安全事故的发生。因此，深入研究油气井出砂机理并提出相应的治理措施这项工作刻不容缓。防砂工作的顺利进行可以阻止地层砂的运移，使地层砂保持在原始状态，还科研最大程度的降低地层原始渗透率。1油气井出砂机理及原因分析出砂就是在油气开采过程中，砂砾随着石油从地层流出，这不仅严重影响了油气井的高效开采而且容易损坏生产设备，严重时导致安全事故的发生。油井出砂的机理主要

3、有如下几种情况：(1)胶结性比较差的地层容易出砂。大量的实践经验表明在胶结性差的地层剪切了比张应力大，在油气井生产的初级阶段或关井后的第二个阶段容易大量的出砂。(2)胶结强度中等但容易出水地层。随着地层水的不断采出，固结的原始砂砾的毛细管力会逐渐消失，地层的胶结性会变差，在这种情况下容易导致出砂现象。(3)随着开采的不断进行，油藏的压力会逐渐降低，胶结性较好的地层也会出现出砂的现象。当主应力足够大时，油藏压力降低到一定值时会使得胶结性较好的地层也会出砂，且比原始胶结性差的地层出砂情况更加严重。在油气井开采过程中，出砂的原因主要有地

4、质因素、开采因素及完井因素。地质因素主要是原始地层岩性和油藏性质决定的，主要包括岩石的类型、构造、胶结性质、胶结物等，还有在钻井及采油过程中的施工工艺也会对地层造成不同程度的影响，导致出砂情况的发生。开采因素和完井因素主要是在油气开采过程中过程中恰当的操作工艺如开采速度、修井技术等因素导致油气井的出砂。2防砂技术2．1化学防砂技术化学防砂工艺是利用一定数量的化学药剂与砂浆的混合物投入到地层中来提高地层的强度，从而使得地层的固结性更好。化学防砂技术主要有人工井壁发和人工胶结地层法两种。前者是向井筒周围地层中打入一定数量的树脂砂浆液、

5、顶涂层砾石、水带干灰砂、水泥砂浆、乳化水泥等化学药剂，使得地层固结成具有一定强度和渗透率的人工井壁，从而阻止油层的出砂。人工胶结地层法的作用机理是将一定量的树脂及其他化学剂注入到地层中将地层砂胶结住。这两种防砂技术相比起来人工井壁法由于其不收套管的限制，防砂效果更好。化学防砂技术的特点是在施工完成后不会在井内留下残留物，在异常高压井层防砂效果显著，缺点是会造成地层渗透率的损害。2．2防排结合的防砂工艺随着科技的不断进步，推动了防砂工艺的进一步发展，现如今油气井防砂工艺逐渐向防砂与排砂相结合的方向发展，防排结合的防砂工艺十分有利于提

6、高油气井的产量，对于细粉砂颗粒的地层的开采具有一定的推动作用，防排结合的防砂工艺可以有效的控制油藏的渗透性，对于管柱的堵塞问题也具有一定的预防作用，这是其他防砂技术不能相比的，值得进一步的扩大推广。2．3机械防砂技术目前，在现场实际施工中，我们将机械防砂技术分为两种，一种是防砂管柱技术，该技术的施工程序是将一些防砂设备(多层筛管、绕丝筛管以及割缝衬管等)挂在采油泵的下端，这样可以有效的将地层砂隔离在采油泵之外，有效的预防出砂，该技术的优点是操作简便成本较低，对于粗砂岩层具有很好的防砂效果，但是容易堵塞细砂岩地层且会降低采油泵的使用

7、寿命。另外一机械防砂工艺是对第一种工艺的改进与完善，其操作工艺流程是往油井中下人防砂管柱，接着进行充填作业形成一个多级的滤砂屏障，阻挡住砂砾的扩散。结合现场实际使用情况来看，这种机械防砂方式应用效果良好，已经成功的在热采井、垂直井及细中砂岩地层的防砂工作中取得了不菲的成绩。2．4压裂充填防砂技术压裂充填防砂技术一般应用于高渗透疏松砂岩油层中，因为油藏开发时间长，降低了油层的胶结强度，为了提高油田的产量，必须对油田的开采速度进行提高，这样会导致油层出砂的现象越加明显，要想实现油田的稳产还要防止油井出砂问题，这就需要将压裂和砂石充填防

8、砂技术结合起来，这种技术可以有效的增加油井的产能，还可以起到防砂的效果。3结语综上所述，油气井出砂问题的预防及治理是一个复杂的系统性的工作。尽管经过多年的理论研究和实践经验也取得了不错的成绩，推动了防砂工艺的发展。但是随着开采难度的不断增大，现有的