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油井防砂工艺综述摘要油层出砂是砂岩油层开采过程中的常见问题之一。对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采油速度的主要障碍。我国疏松砂岩油藏分布范围较广、储量大、产量占有重要地位，油井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。因此，油井防砂技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的开采至关重要。尽管从机械到化学的各种防砂技术为开采易出砂油气藏提供了多种技术支持，然而任何有效的防砂措施都是与储层岩石及流体性质和油气井生产方式相联系的。关键词：油层出砂 防砂 措施 技术1.油层出砂有关情况的说明1.1出砂危害及出砂机理1.1.1出砂危害油井出砂是疏松砂岩油藏面临的重要问题之一。出砂的危害主要表现在以下三个方面：（1）油井减产或停产：油井出砂，极易造成砂埋产层，油管砂堵及地面管汇和储缺积砂，从而被迫停产作业。冲洗被破埋的地层，清除油管砂堵，既费时又费工，问题还不能彻底解决，恢复生产不久，又需重新作1 周而复始，出砂更趋严重，生产周期越来越短，造成大量躺井，使产量大减，作业成本巨增，经济损失严重。（2）地面及井下设备加剧磨蚀：油、气流中携带的地层砂粒，其主要成分是SiO2，硬度高，流速大，容易造成井下泵阀点蚀、油管刺穿、柱塞拉坏、砂卡、地面阀门失灵。从而经常被迫关井作业，更换或维护设备，使产量下降，成本上升。（3）套管损坏，油井报废：在长期严重的出砂在套管外形成巨大的空穴，内、外受力不平衡引起地层突发民生坍塌，轻则造成套管变形，重则套管被错断挤毁，修复很困难，使油井工程报废，损失惨重。其他危害还很多，在此不一一列举。所以必须立足先期、早期防治，以减少对油层胶结的破坏，为正常生产或后期防砂创造条件。1.1.2出砂定义机理及影响因素油气井出砂是指油井或气井在生产过程中，由于地质条件、开采方式以及措施作业等各种综合因素，井底附近地层的岩石结构发生发生变化，导致地层离散砂或脱落砂被地层产出流体携带进入井筒或地面，从而对油气井正常生产造成一系列不利影响的过程或现象。地层是否出砂取决于颗粒的胶结程度———地层强度。一般说来，地层应力超过过地层强度就可能出砂。地层应力包括构造应力、上覆压力、流体对颗粒的摩擦力、生产压差的拖曳力等。而地层强度由颗粒的胶结类型、胶结物含量、孔隙内流体内聚力、颗粒之间的摩擦力来决定。可见，出砂影响因素很多，主要分为两大类：（1）先天因素：指砂岩地层的地质条件，如胶结物含量及分布，胶结类型，成岩压实作用，地质年代等。一般说，胶结物含量高，分布均匀，地质年代早，埋藏深，成岩强度就高，越不易出砂，反之亦然。（2）开发因素：有的可以避免，有的则不可避免，大体归纳如下：①采液速度突然发生变化或采油速度过高；②低质量（指对地层伤害严重）和频繁的修井作业；③不合理的生产及作业措施造成油层伤害；④地层压力持续下降，油井含水上升；⑤开发中、后期油井提液，加剧了对颗粒的冲刷，泥质胶结的地层防膨措施不当。1.1.3出砂地层分类 根据出砂地层的特征、地层胶结强度及出砂表现，将出砂地层分为三类。（1）流砂（Qucksand）地层：即未胶结地层。颗粒之间无有效的胶结物，仅靠压实作用和内部流体内聚力作用而成岩。钻井时极易坍塌，取心收获率很低。投产后立即出砂并连续不断，出砂规律见图，井口含砂量相对稳定。这类地层防砂技术难度很大，须采用特殊措施来阻止地层吐砂，并在地层中挤大量充填剂或固结剂，才能达到防砂目的，保证油（气）井正常生产。（2）部分胶结地层：这类地层含胶结物较少，胶结差，强度低，取心易破碎，但采取适当技术措施后，可顺利完成裸眼砾石充填防砂。此类地层若不防砂、油井投产后出砂规律见图，表现为含砂量波动变化大。（3）脆性砂地层：此类地层胶结物含量较多，强度中等，易取心。流体产出时能把砂岩表面颗粒冲刷带走，出砂规律呈周期性变化。由于出砂，使地层中出现冲蚀空穴，过流面积大增，流速骤降，出砂明显减缓（甚至不出砂），如此周而复始地循环。此类地层先期裸眼砾石充填防砂成功率往往很高。2.国内外油田防砂技术现状疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。目前国外在油气井防砂方面主要以机械防砂为主，约占防砂作业的90%，随着油田的进一步开发，现在又相继研究开发各类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺技术。化学防砂六十年代在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作业的主导地位，但由于机械防砂的完善和发展，其主导地位逐渐被取代。进入九十年代后，性能较好的固砂剂不断出现，化学防砂的前景又趋看好。 国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史，辽河油田、胜利油田、大港油田在油气井防砂方面也作了大量的工作，丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。目前已形成机械防砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气