油井出砂机理及防砂技术研究

油井出砂机理及防砂技术研究　李霖洲（哈尔滨石油学院石油工程系，　黑龙江哈尔滨　１５００２７）　摘要：本文综述了石油开采过程中油井出砂带来的危害，并分析了油井出砂的原因及出砂机理，为了油田能够持续高产稳产，着重探　究了油井防砂措施。　关键词：油井出砂；防砂；机理　Ｏ引言　随着油田的不断开发，地层能量不断下降，油井内部压差　２．２涂料砂防砂技术　将涂料砂通过管柱泵送到产层，并挤入套管以外的空穴　逐步加大，油井出砂问题日益突出，越来越多的高含砂井的出　中，形成密实充填，使地层恢复或部分恢复原始应力。待这些充　现，导致油田稳产的难度日益增大…。地层出砂进入井筒，会导　填材料凝固，形成具有一定强度的挡砂屏障后，再把井筒中多　致管线和设备的堵塞，造成泵的损坏，严重时还引起井壁坍塌，　余的充填物钻铣掉，使油井具备开井生产条件。涂料砂防砂适　使套管受挤压而变形损坏，致使油井停产，最终影响到后续开　发和最终采收率。　用于渗透率相对均匀的油层段，在粉细砂岩地层中的防砂效果　优于机械防砂。　１油井出砂的因素和出砂机理的分析　１．１油井出砂的因素　影响油井出砂的因素主要有地质条件、开采因素和完井情　况　，其中，地质条件是先天形成的，由地层和油藏性质决定，通　常情况下，胶结矿物多、类型好、分布均匀，这种地层的胶结强　度较大，出砂量较小。而开采因素和完井情况是油田开发过程　中的人为行为，受到人为因素的影响，主要包括油层压力、开采　压差、液体流速等，通常情况下，开采速度突变、开采技术落后、　修井作业质量低和修井频繁、酸化作业设计不良和管理不科学　等，在一定程度上都可能造成油井出砂现象。　２．３复合防砂技术　油井的地质条件复杂，随着开采力度的加大，单一的油井　防砂技术效果不明显，所以采取复合防砂技术成为了更好的选　择。复合防砂技术，就是针对油井的特性，通过综合采取两种或　两种以上的防砂技术进行防砂，在实际操作中不同的防砂技术　可以取长朴短，所以挡砂强度更高、防砂效果更好且更加可靠，　防砂的有效期也更长。　复合防砂技术操作上比单一的防砂技术难度更大，所以　出砂较少的油井并不需要采取复合防砂技术。复合防砂技术　主要针对地质条件非常复杂、油井出砂非常严重的老油井采　用的防砂技术，因为这种类型的油井在长期开采中对地层造　成了亏空，内部压差很大，单一的防砂技术难以起到实质性的　防砂效果。　１．２出砂机理的分析　油井出砂是因为油井底都地层在开发过程中受到破坏而　引起的，其中弱固结和弱胶结的油井开采后出砂情况比较严　重，在生产中出现压差后，就会出现出砂现象　。从力学角度分　３结语　析油井出砂的机理，主要是剪切破坏和拉伸破坏机理　Ｊ，剪切破　为了油田持续高产稳产，对于油层出砂必须进行防砂，绕　坏是油井炮孔周围的应力作用，在油井内压力较低或开采压力　丝筛管砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂技术现取得了一　差过大时产生出砂现象，拉伸破坏是开采过程中，由于液体流　动引起了油井炮孔附件岩石颗粒松动而引起的，与过高的油井　定效果　，但随着油田开发的深入，地层出砂情况越来越复杂，　这就要求不断根据油井防砂的工作实际和需求进行研究，从而　才能不断提高油井防砂的成效。　开采压力　过强的开采速度和过快的流动速度存在很大关系。　这两个机理并非单一的，有时候也是相互存在和影响的，特别　是当油井内含有大量粘土颗粒时，在开采中粘土颗粒会产生移　动，导致油井底部渗透率降低，增大液体流动的拉拽力，最终引　起油井内岩石颗粒的流动而产生出砂现象。　参考文献：　［１】段敬黎，郎帆，樊金侠，等．有杆泵高效携砂采油配套　技术及应用研究［Ｊ］．石油矿场机械，２　０１１，（０７）．　［２］杨晨．简论油井出砂的危害及防砂技术［Ｊ】．工程技　术，２　Ｏ１　３，（Ｏ２）．　２油井防砂技术　２．１绕丝筛管砾石充填防砂技术　这一方法是先用砂充填亏空砂层，然后将绕丝筛管（绕有　不锈钢丝，丝间缝宽０．２～０．３ｒａｍ的割缝油管或钻孔油管）下　至出砂层段，再用携砂液将砾石（粒度中值为砂层砂粒粒度中　【３】吴志勇，白宪宽．油井细粉砂防砂工艺技术研究与应　用［Ｊ．石油矿场机械，２００７，（Ｊ］３６）．　［４］袁武．法哈牛区块油井防砂防气技术研究与应用［Ｊ］．　石油地质与工程，２Ｏ１１，（２５）：９３－９４．　值５～６倍的石英砂）充填在出砂层段与绕丝筛管之间的空间。　该方法对地层的适应能力强，无论产层厚薄、渗透率高低，夹层　多少都能有效地实施；在老井作业中，还可起到恢复地层应力　的作用，从而延长生产周期，使出砂井能得到充分的利用。　１８４　Ｉ化，　碍２０１５年０４Ｎ　［５］韩保锋．孤岛油田稠油井防砂工艺的研究与应用［Ｊ］．　石油天然气学报，２　００８，３０（１）：３５　３－３５４．　作者简介：李霖洲（１９９３一），男，汉，学士。