中浅层油气井出砂治理及防砂工艺分析

浅谈油井出砂机理及防砂工艺技术研究摘要：随着油田进入开发后期，开采的难度不断加大，含砂井越来越多。

这种现象已成为油田开发过程中的主要难题之一。

胜利油田孤东油区存在大量的高含砂井。

油井出砂的原因极其复杂，从开始钻井到采油、注水过程中，每一个环节对出砂都有影响。

而人为因素造成的油井出砂，应该尽量避免。

分析油井的出砂机理，应用更先进的防砂工艺技术，提高防砂效果显得尤为重要，下面着重分析油井的出砂机理及防砂措施。

关键词：油田开发出砂机理防砂措施随着油田的不断开发，地层能量不断下降，油井出砂问题日益突出，越来越多的高含砂井的出现，导致油田稳产的难度日益增大。

地层出砂进入井筒，会导致油砂卡等现象，造成泵的损坏，严重时会使油井停车。

出砂还会影响油井的后续生产，最终影响最终采收率。

1油井出砂因素分析1.1先天因素对于油井出砂来说，砂岩地层的地质条件、类型不同和分布规律、地质年代等共同构成油井出砂的先天因素。

通常情况下，胶结矿物多、类型好、分布均匀，这种地层的气藏的胶结强度较大，出砂量较小。

1.2开发因素油井出砂的开发因素主要指开采方法不恰当进而在一定程度上引发油井出砂。

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 出砂机理的分析2.1地层的弱胶结出砂这类油气藏出砂发生在油气井生产初期，或关井后的第二个生产周期。

对于弱胶结地层，剪切破坏所导致的出砂量要比张应力作用所造成的出砂量大。

由于地层胶结性差，较小的采液强度就可以导致油气井出砂。

2.2中等胶结强度易出水地层这种中等强度定义在 3.45～6.8。

这种地层开始不出砂，地层出水后却开始出砂。

其主要原因是由于出水后使原来固结砂粒的毛管力消失，另外由于毛管力的消失，地层砂在地层内流动着流体作用下，剪切破碎增强，破碎的砂粒的运移增大了砂粒间的剪切力，从而使油气藏出砂加剧。

2.3油藏压力下降导致胶结性好的地层出砂由于油藏压力的降低，同时在主应力非常大的情况下，胶结强度高的地层易出砂，这种地层出砂状况较弱胶结地层差，同时也可能时断时续的发生。

油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井在生产过程中，地层中的砂颗粒进入井筒，导致生产井筒中的砂量增加。

油井出砂不仅会降低油井的产能，还会对油井设备造成损坏，影响油井的稳定性。

探讨油井出砂的因素分析和防砂技术对策非常重要。

油井出砂的主要因素可以归纳为地层力学性质、油井完井、地层流体动力学以及产层特征等四个方面的因素。

地层中的力学性质是导致油井出砂的重要因素之一。

地层中如果存在弱层、疏松层、脆性层等地质构造，容易发生砂粒脱离地层进入井筒。

地层中的水动力作用也是导致出砂的重要因素，水流对地层中的砂粒起到冲刷作用，使砂粒脱落进入井筒。

了解地层的力学性质，对油井出砂的预测和防治非常重要。

油井完井对油井出砂的影响也非常大。

完井中的水泥固井质量、套管完井质量等都会影响到油井的防砂效果。

如果完井质量不好，套管间存在裸眼区或存在裂缝，会使得地层中的砂粒从这些位置进入到井筒中。

提高完井的质量，采取防砂措施非常重要。

地层流体动力学也是导致油井出砂的重要原因之一。

地层中的流体动力学主要与地层渗透性、井底流速、井底流量等因素有关。

如果井底流速过大，会使地层中的砂粒被冲刷进入到井筒中。

控制井底流速、流量，合理管理油井的生产参数，可以有效减少油井出砂。

产层特征也对油井出砂起到重要影响。

一些产层细颗粒砂岩、脆性砂岩等，容易发生砂粒脱离地层进入井筒。

在选择油井开发方案时，要根据产层特征合理选择防砂技术。

为了有效防止油井出砂，可以采取以下防砂技术对策：1. 合理选择完井方案：在完井过程中，应严格按照设计要求进行套管的安装和水泥固井，避免存在裸眼区或存在裂缝，确保完井质量。

2. 使用防砂工具：如防砂套管、防砂滤管等，可以阻止地层中的砂粒进入到井筒中。

3. 调整井底流速：合理管理井底流速和流量，减小油井的生产参数，降低地层中的砂粒冲刷进入井筒的风险。

4. 人工增注剂：通过注入人工增注剂来改变地层渗透性或黏结砂粒，减少砂粒从地层中脱离的可能性。

油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井开采过程中，由于各种因素的影响，地层裂缝内的砂粒从原有位置脱离，经过油井井筒沉积在井底或沉积管道内，严重影响钻井作业和生产。

那么，导致油井出砂的因素有哪些？又如何进行防砂技术对策探讨呢？一、导致油井出砂的因素（一）地层因素1、砂岩岩性差：砂岩岩性差，孔隙度高，岩石组织结构不稳定，易于破坏，所以砂粒容易从岩石间脱落。

2、同层夹嵌：沉积体系复杂，在地质过程中容易引起变形，同层内发生夹层、夹冻、夹泥、夹石等现象，造成砂性岩石的不连续性。

（二）生产因素1、初始生产压差不当：短时间内，高的井底流压和低的地层压力差，容易使砂粒产生剪切力和振砂的力，影响孔隙和砂岩之间的粘附力和摩擦力，引起砂岩中的砂粒从原有位置脱离或沉积沿井筒运到沉积管道内。

2、卡塞现象：井筒砂堵导致产量下降，产生气锁现象，触发后效应引起剧烈振动，再加上流速下降容易形成沉积，堵塞更加严重。

（三）井控因素1、井口堵塞：井渣等杂物在井口形成堵塞，孔隙狭小，使流体流速增大，容易拖动砂粒导致井底沉积剧烈出现。

2、抽油机工作不正常：抽油机工作不正常是导致井底产生剪切力和振动力的原因之一，同时引起井流并阻碍油气的正常流动。

二、防砂技术对策探讨为了防止油井产生砂，需要综合考虑地质条件、油井控制、井筒维修等因素，并采取合理的措施防治油井出砂。

（一）地质投资1、加强勘探：通过深入的勘探，了解地质构造、岩性、结构、气水含量等详细信息，准确判断地质条件，提前设备和防砂措施，减少井口堵塞和产生砂的风险。

2、分层开采：通过分层开采措施，可将地下的砂和其他岩性分层开采，减少地下砂和岩石的折损破碎，减缓沉积物的堆积，减少井口砂堵。

（二）井口控制及维护1、井口清理：清理井口堵塞，及时清理井口积沙杂物，以降低井底剪切力和振动力，保证油井生产长期稳定。

2、防塞措施：通过采取防插器、串高断裂等措施防止油井卡塞，减少气锁现象的形成。

油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨1. 引言1.1 背景介绍油井是石油工业的重要设施，其稳定运行对于石油开采具有至关重要的意义。

在油井生产过程中，可能会产生出砂现象，给油井的正常运行带来一系列问题和危害。

油井出砂不仅会导致设备损坏，增加生产维护成本，还有可能造成油层污染，影响油气生产效率及开采周期。

出砂现象的出现是由于地层中的砂粒被生产流体冲蚀或者地层压力下降引起，随着地层深度加深和压力下降，这种现象可能进一步加剧。

深入研究油井出砂的原因和对策具有重要的理论和实践意义。

通过总结分析油井出砂的原因，制定有效的防砂措施，可以提高油井的运行稳定性和生产效率。

本研究旨在深入探讨油井出砂的原因和影响，分析防砂技术对策及其有效性，为今后的油井生产提供科学依据和技术支持。

希望通过本研究，能够为油井出砂问题的解决提供参考和借鉴，推动油气田开发工作的顺利进行。

1.2 研究意义油井出砂是在石油钻采过程中常见的问题，导致油井设备磨损加剧、生产效率下降、生产工艺受限等一系列严重后果。

针对油井出砂问题进行深入研究具有重要的意义。

油井出砂问题直接影响着油田的开采效率和经济效益。

油井出砂后，砂粒会随着油体进入管道系统，造成管道磨损、堵塞等问题，影响油田生产的正常进行。

研究油井出砂因素并采取有效的防砂技术措施，可以提高油田的开采效率，减少生产成本，增加经济效益。

油井出砂问题也涉及到环境保护和安全生产。

砂粒的堆积和磨损会对设备和工作环境造成损坏和安全隐患，甚至可能引发事故。

研究油井出砂因素并采取相应的防砂技术对策，可以保障油田的安全生产，减少环境污染，维护生态平衡。

深入研究油井出砂因素及其防治技术对策具有重要意义，不仅可以提高油田的经济效益和安全生产水平，还有利于环境保护和资源可持续利用。

本研究对于探讨油井出砂因素分析与防砂技术对策具有重要的科学价值和实际应用意义。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨油井出砂的原因和影响，找出有效的防砂技术对策，从而提高油井的生产效率和运行稳定性。

出砂井原因分析及治理工艺摘要：在油田开采过程中，随着油田开采的不断进行，地层能量也会随之不断下降，此时油井内部的压差就会不断增大，进而导致油井出砂的问题不断严重，油井出砂会对其产能造成比较大的影响。

地层出砂会进入到井筒中，可能会造成管线和设备堵塞情况的出现，或者对泵造成破坏，甚至可能会导致井壁坍塌的问题，造成套管变形损坏，最终使油井不能够继续生产，而且会影响后续开采和最终的采收率，因此加强对油井出砂机理的研究，针对油井出砂机理采取有效的防砂措施来对油井出砂问题进行预防，对于保证油田产能的稳定，提高最终采收率具有重要的意义。

关键词：油井；出砂机理；防砂措施中图分类号：TE358文献标识码：A引言在油田开采过程中，随着油田开采的不断进行，地层能量也会随之不断下降，此时油井内部的压差就会不断增大，进而导致油井出砂的问题不断严重，油井出砂会对其产能造成比较大的影响。

地层出砂会进入到井筒中，可能会造成管线和设备堵塞情况的出现，或者对泵造成破坏，甚至可能会导致井壁坍塌的问题，造成套管变形损坏，最终使油井不能够继续生产，而且会影响后续开采和最终的采收率，因此加强对油井出砂机理的研究，针对油井出砂机理采取有效的防砂措施来对油井出砂问题进行预防，对于保证油田产能的稳定，提高最终采收率具有重要的意义。

1油井出砂原因分析1.1地质因素地质因素主要指的是油田的地质条件，例如油田所处区域的胶结类型以及地质年代等。

一般情况下，如果油田的地质年代相对较晚，则地层中的胶结矿物质的含量就越低，砂粒之间的胶结能力就差，此时在油井生产作业的过程中出砂问题就相对较为严重；另一方面，油井的出砂问题主要是由地层的胶结能力以及颗粒之间的摩擦力所决定，根据地层的胶结能力，可以将地层分为3种类型，分别是流砂地层、部分胶结地层以及脆性砂地层。

流砂地层主要指的是地层并没有胶结能力，地层中的砂石之间并没有胶结物存在，地层中的砂石在一定条件下可以流动，在对该种类型的地层进行生产作业的过程中，油井的出砂问题相对较为严重，同时，在钻井作业的过程中还非常容易出现卡钻问题。

出砂井原因分析及治理工艺摘要：近年来，社会进步发展迅速，根据该项目开发的石油和天然气排放监测系统实现了对出砂井的实时监测，并实时反馈了监测沙的结果。

与室内实验室相比，生产现场的监测环境较为复杂，需要制定一种方法，安装和测试适合现场复杂条件的采沙监测系统，以便大规模应用和传播监测系统。

本项目应用油田内沙监测系统，经现场勘察、改造、安装和试验，总结了生产作业现场适用的油气井外沙监测系统的安装和试验方法。

近年来，伴随着经济社会的快速发展，我国对能源的需求不断增加，石油和天然气对外依存度逐年攀升，立足国内保障能源供给已经势在必行。

目前已经开采的海上油气田大多受到储层特征、开发方式、管理措施等多方面因素的影响，部分油气井生产出砂，甚至存在“防砂即堵、不防即埋”的瓶颈难题。

油气井出砂问题若不能得到有效解决，导致砂粒进入地面油气生产系统，会对油气集输系统和工艺系统造成严重危害。

其危害主要包括：管输摩阻增大、管线冲刷腐蚀、井口阀门损坏、分离器效果减弱、设备处理空间减少、影响加热盘管导热、导致液位计失灵等。

这些问题不仅影响了油气井产量，还给油气井生产带来了安全风险。

关键词：出砂井；原因分析；治理工艺引言油井和天然气井的沙化是油气开采过程中的一个常见现象。

油气井的沙化可能给开采过程带来一定的困难，不仅可能影响油田的正常生产，而且可能导致管道腐蚀和地面设备故障，增加油田和天然气田的生产和维护成本，最终导致石油泄漏该项目开发的石油和天然气排放在线监测系统旨在解决石油和天然气排放问题，并全面解决生产地点的石油和天然气排放问题。

通过对油井和气井出沙进行实时监测，工作人员能够了解出沙情况，根据监测结果制定相应措施，指导油田和气井的生产，并及时采取一切措施，帮助调整生产参数。

1出砂监测系统从油井出口沙子的监测系统包括传感器、低噪音电缆、多通道数据存储器、计算机以及收集和分析信号的软件。

使用高频振动器接收传感器的位置，通过高频信号收集墙，通过高频信号接收器，通过高频信号接收器和监测软件，信号增强，频率分析，结果，将监测信号返回到实时。

1998年 特　种　油　气　藏 第5卷第4期油层出砂机理与防砂方法综述王玉纯Ξ　顾宏伟　张晓芳油井出砂可加速设备腐蚀,严重时,可造成设备无法工作。

对于稠油油藏,由于稠油的长期作用,油层往往处于弱胶结状态。

当油井处于中后期且油层亏空较大或油井见水时,油井出砂会加剧。

本文在调研大量中外文献及结合现场实践经验基础上,对油井出砂机理及防砂方法进行综述。

油层出砂机理油层出砂机理很复杂。

从宏观上看,油层出砂是井筒不稳定和射孔孔眼不稳定造成的;从微观上看,其与岩石强度、胶结状况、变形特征、所受外力(地应力、孔隙中流体压力、毛管力等)及外力施加过程等因素有关。

射孔后,首先在井筒周围形成较细长的圆柱形孔眼。

根据材料力学理论,在孔眼周围的壁面上产生应力集中,且形成一层塑性变形区。

在流体力作用下,该区中单个颗粒开始脱落,并随流体带入井底。

随着单个颗粒脱落并带走,孔眼趋于变成一个较大且较稳定的球形[1]。

颗粒会在球形孔腔壁附近聚集并形成一层较稳定的砂拱,这与建筑上所用的拱形牢固原理相类似[2]。

若孔腔周围液体径向压力梯度较大(如流量较大)或地应力较大(如油藏亏空较大),都会引起该砂拱坍塌,且会产生新的塑变区[3,4],继而,又会形成一个扩大了的新砂拱。

砂拱的渗透率和孔隙度都较大,T1K1Perkins等[3]对其给出了定量描述。

油层出砂的影响因素11　岩石强度、岩石变形特性和地应力的影响Y Wang等[5]提出了出砂的两个准则:孔腔或井筒周围的有效压应力大于地层强度;井底压降大于临界井底压降(即可将脱落的颗粒带走时的井底压降)。

随着作用在岩石上外力的增加,岩石由弹性变形向塑性变形转化,塑变中,由于硬化作用,岩石变形加剧,且随作用力增大,塑变区中塑应变与弹应变之比加大,该比值大小与岩石固结强度有关,固结强度越大,该比值越小。

Y1Wang[6]给出了塑变区中弹应变和塑应变的解析分析。

结果表明,塑变区和弹变区的周向应力在二区交界处最大,且不连续,而径向应力连续。