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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在油井生产过程中，地层中的砂粒被带入采油系统中，导致设备磨损、管道堵塞甚至井口堵塞。
油井出砂不仅会影响油田的产量和开采效率，而且还会增加生产成本，降低油田的经济效益。
研究油井出砂的因素、防砂技术及对策，对提高油田的开采效率和经济效益具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素1. 地层岩石特性地层中的砂粒含量、形状和大小是油井出砂的重要因素。
当地层中的砂粒含量较高、砂粒颗粒较大时，油井出砂的风险就会增加。
这些砂粒在采油过程中易被输送到地面，导致油井出砂问题。
2. 产量及采出液量油井的产量和采出液量也是影响油井出砂的重要因素。
产量过大或者采出液量过高会导致地层压力降低，砂层容易崩塌，从而导致油井出砂问题。
3. 井底流速井底流速是指地层流体在井底的流速，它是影响油井出砂的一个重要因素。
井底流速过高时，砂层容易被冲击破坏，导致油井出砂问题。
4. 井筒结构及完井方式井筒结构及完井方式直接影响到油井出砂的发生。
当井筒结构不合理或者完井方式不当时，容易引起地层砂粒的涌入和输送，从而形成油井出砂问题。
二、油井出砂的防治技术1. 人工堵砂人工堵砂是指通过添加一定的物质或者采取一定的措施，将地层中的砂粒固定在原位，防止其被输送到井口或者地面的一种技术手段。
这种方法包括注浆、注漏、封堵等工艺，通过固化地层砂粒，防止其对采油系统的侵蚀。
2. 防砂管柱防砂管柱是一种专门设计的管柱，能够有效地阻挡地层中的砂粒进入油井系统。
这种管柱通常采用特殊的材料制成，并且具有特殊的结构设计，能够有效地过滤掉地层中的砂粒，保护采油系统的安全运行。
3. 人工举升液柱人工举升液柱是通过提高井口液柱的压力，使得地层中的砂粒无法通过液柱的阻挡，从而达到防止油井出砂的目的。
这种方法能够有效地防止地层砂粒对油井系统的损害，保护油井设备的安全运行。
4. 井底提前砂化井底提前砂化是一种通过在井底注入一定的砂化剂或者添加一定的砂化剂，从而使地层中的砂粒得到固化和稳固的技术手段。
富拉油田稠油井防砂配套技术研究与应用X王 坤(中原油田井下特种作业处苏丹工程部,河南濮阳 457001) 摘 要:富拉油田是苏丹6区的主力油田,油藏地质条件复杂,油质稠,大多数井出砂严重,目前主要的完井方法是套管射孔完井。
完井生产管柱只是下入电泵或螺杆泵,没有任何防砂工艺。
油井生产周期短、返修率高,通过采用新的防砂完井工艺,可以控制稠油油藏地层出砂严重的问题,延长了生产井的生产周期。
关键词:稠油井;防砂;配套技术;研究 中图分类号:T E358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0104—03 富拉油田油藏储量丰富,埋藏浅,但地质条件复杂,油质稠,大部分井油层出砂严重,导致油井生产周期短、返修率高,通过现场研究与应用新的筛管防砂完井工艺技术,很好的控制了稠油油藏地层出砂严重的问题,延长了油井生产周期。
1 国内外稠油油藏完井技术1.1 完井方法1.1.1 套管射孔完井。
是应用得最广泛的完井方法。
这种方法是钻穿油气层后,由电测确定层位,下入油层套管,注水泥封闭环形空间,然后用射孔注射穿套管和水泥环,构成油气流入套管的通道。
1.1.2 尾管射孔完井。
是将技术套管下到油层顶部,钻开油气层后,尾管悬挂在技术套管内,注水泥封闭油气层环形空间。
射孔后构成尾管和套管与油气层的通道。
这种方法多用于较深的油气井,可减少套管和水泥的用量。
但是,技术套管作为生产套管,必须满足对油层套管的强度、耐压和密封的要求。
1.1.3 先期裸眼完井。
先期裸眼完井是在油气层顶部下入套管固井后,再钻井油气层。
这种完井方法可以隔绝上部地层对油气层的干扰,用与油气压力平衡的钻井液钻开油气层,而且油气层也不受水泥的污染。
这种完井方法一般认为在产层物性一致、井壁坚固不坍塌、裂缝性油气藏和稠油层的完井,但要求卡准地层,准确的在靠近产层的顶界下入套管。
1.1.4 后期裸眼完井。
这种完井方法是在钻穿油气层后,将油层套管下至产层顶部注水泥完井。
岩油藏稠油井防砂技术应用岩油藏稠油井防砂技术是一种应用于岩油开采过程中的重要技术，它的主要目的是防止井底产能受到砂砾堵塞的影响，从而保证井筒的稳定性和生产效益。
下面将介绍该技术的应用。
稠油井开采是指井底沉积物中含有较多的固体颗粒物，这些颗粒物可能在采油过程中被带出井口，若进入井筒则可能造成井底堵塞。
岩油藏中砂砾堵塞是常见的问题，防砂技术的应用能有效解决这一问题。
岩油藏稠油井防砂技术的应用包括井筒设计、作业液设计、井壁加固等多个方面。
井筒设计方面，要尽量选择由大到小的井壁直径，这能减小井眼与井弦直径之间的差距，从而防止砂砾进入井筒。
在作业液设计方面，应选择高滤失控制能力的作业液，使其能有效地控制砂砾颗粒和固体颗粒的运移。
还可以通过添加控砂剂来改善作业液的控砂性能。
在井壁加固方面，可以采取保护套管、固井等措施来加强井壁的稳定性，防止井底砂砾进入井筒。
岩油藏稠油井防砂技术还包括井下作业的控制和管理。
在井下作业过程中，要严格控制固井过程中的压力，避免产生过大的压差，以防止堵塞事件发生。
在凝胶体积控制方面，可以通过添加适量的凝胶剂，调节作业液的粘度，防止砂砾颗粒的沉降和堵塞。
在泥浆管理方面，要定期检查泥浆的物性参数，及时更换老化泥浆，保证作业液的性能稳定。
岩油藏稠油井防砂技术还需要注意井筒清洁和沉积物处理。
在井筒清洁方面，井下作业完成后，要定期进行清洗井筒，清除沉积物和砂砾颗粒。
这可以通过冲刷、液旋和井喷等方法来实现。
在沉积物处理方面，要将井底产出的沉积物收集起来，并进行处理和分离，将有价值的岩石颗粒加以利用，以减少环境污染。
岩油藏稠油井防砂技术的应用对于井底产能的保护和开采效果的提高具有重要意义。
在实际应用过程中，要综合考虑井筒设计、作业液设计、井壁加固、井下作业控制与管理、井筒清洁与沉积物处理等多个方面，确保技术的有效实施和良好效果。
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。
油井防砂技术研究与应用
摘要:出砂是影响油井正常生产的主要原因之一,出砂不仅严重影响油井产能,而且对设备也会造成较大损害。
油井防砂有机械防砂和化学防砂两种方式。
采用的机械防砂具有工艺简单、效果明显、施工成功率高等优点,并在稠油井进行了人工井壁防砂试验,取得了较好效果。
关键词:油井机械防砂化学防砂
1 吐哈油区域
1.1 某油田Ⅰ
1.1.1 储层特性
某油田Ⅰ稠油储集层为粗砂岩,其沉积类型为河流三角洲相,储层胶结疏松,成岩作用低,固结性能差,胶结程度较弱,以泥质胶结为主,为强水敏储层。
泥质含量为6.53%。
碳酸盐胶结物为0.99%。
玉东区块储层胶结程度较弱,部分层段岩性较疏松。
胶结类型以泥质胶结为主,胶结物总量为 6.8%,其中泥质含量为 5.58%,碳酸盐胶结物含量为1.22%。
泥质胶结物中以高岭石、绿泥石为主,相对含量分别为42.1%、25.6%。
伊/蒙混层含量为20.3%。
属高孔隙度,中高渗透率储层。
1.1.2 出砂情况
自投产以来,24口井均出砂严重,从某2井的取样分析,粒径中值为0.18mm～0.19mm,属于中粗砂岩,在检泵过程中发现油管挂内壁有大量粉砂,造成泵卡。
1.2 某油田Ⅱ
1.2.1 储层特性
某油田Ⅱ储层砂岩以碳酸岩胶结和粘土胶结为主,胶结物总含量16%左右,从胶结物的类型以及胶结物的含量来看,也属河流三角洲相。
钻井取芯发现储层岩芯疏松,测井解释储层声波时差312～350us/m,在地层出砂临界声波时差295～395us/m范围之内,从理论上分析储层存在出砂的可能性。
1.2.2 出砂情况
某油田生产过程出砂较为严重,其中某6-1井、某6-2井较明显。
从砂粒分析,某油田某6-1井粒径中值为0.08mm～0.09mm,属于细粉砂岩。
2 防砂工艺应用
依据先期防砂和早期防砂原则,结合现状,目前主要选择了机械防砂和化学防砂两种防砂方法。
2.1 机械防砂工艺
机械防砂可分为管内悬挂防砂管防砂工艺和金属烧结油砂分离筛管防砂工艺,其施工步骤、防砂机理基本相同,在油田得到了较好应用。
2.1.1 金属烧结油砂分离筛管防砂技术
该防砂管由粒度和表面光洁度非常高的油石经高温烧结而形成均匀的微细网状结构,结构内微孔道互相连通,使液体自由出入,具有渗透率高、孔隙均匀、防砂效果好、耐腐蚀等优点。
由于油石本身光洁度高且具有亲水憎油特点,可防止其内部微小孔道被稠油和死油堵塞,延长了其使用寿命。
主要应用于以下四个方面。
(1)油、气、水井防砂;(2)泵下悬挂(砂锚)防砂;(3)射孔层段出砂层防砂;(4)井斜小于40°的油气井防砂。
2.1.2 TBS整体式金属纤维烧结防砂管防砂技术
金属纤维烧结防砂管是用优质钢管为基管,在基管上按一定规则打孔,并在高温高压条件下将金属纤维烧结在基管上,从而形成立体网状滤砂屏蔽。
该金属纤维能使原油及小于0.07mm的细粉砂通过,并随油流一起被携带出井筒,而较大粒径的出砂被挡在筛管外,形成自然的挡砂屏障,达到防砂目的。
对稠油井出砂或出砂严重的稀油井,该工艺技术可采用全射孔井
段防砂,即将封隔器、防砂管等配套工具组成防砂管柱,使防砂管对准出砂层位,然后座封封隔器,经丢手卡封后,形成井筒防砂管串结构。
其技术特点有下列5个方面。
(1)不锈钢金属纤维烧结防砂管采用的是一种单层管整体结构,具有强度高、刚度小和外径尺寸一致的特点。
(2)防砂管具有较大的通径,为筛管内后期冲砂带来了方便,避免了通径较小的防砂管内冲砂时发生砂卡管柱事故。
(3)该防砂管柱采用的不锈刚金属纤维丝,具有不同形状、不同规格尺寸,可针对具体油藏的出砂特性,通过调整金属丝的形状尺寸、孔隙度等参数,加工制做出参数适当的防砂管。
(4)采用的不锈钢丝过滤层,经高温高压烧结而成,因此对稠油注气井的高温高压不受影响,且耐井下各种化学试剂侵蚀,有效期长。
(5)可采用小冲管冲洗的方式,解除过滤层中的积砂,使防砂管得以重复利用,降低成本。
配套工具:Y453系列悬挂器、KYY丢手接头和打捞对扣接头。
施工工艺过程,见下。
(1)将KYY丢手工具坐封滑套打开,清洗内部干净,更换密封圈,合上滑套安装销钉2只,更换中心管的4只密封圈。
(2)与悬挂器的连接。
将保养好的丢手工具中心管插入悬挂器中心,使中心管上的健槽与悬挂器的销钉眼对准,上紧6只销钉,调节锁紧滑套使其间隙最小,详细检查无误后方可下井。
(3)下入防砂管。
下管柱前,必须进行冲砂、通井、刮削洗井等工序,以清理井筒结蜡及射孔段毛刺,然后再将保养好的悬
挂器、丢手接头和防砂管连接好限速下至欲下位置,设计时防砂管顶部位于射孔段以上2m～3m,使防砂管覆盖整个油层,封隔器避开套管接箍,管柱到位后从油管投入ф38mm钢球,静沉30min～50min,使钢球下沉至KYY坐封丢手工具的球座处,必要时要进行反循环洗井,冲洗球座。
然后缓慢正打压12-14MPa使之坐封,继续打压至丢手成功,上提油管3m～5m,下探悬挂器坐封位置不下移为合格,起出丢手管柱,下入生产管柱即可。
若需进行更换和清洗防砂管,必须下入打捞工具捞出防砂管。
2.1.3 工艺改进
根据油田防砂特点,为简化防砂施工工序,减少砂卡悬挂器的数量,可将丢手悬挂方式改为直接泵下连接,节省了丢手座封工序。
2.1.4 工具改进
配套的丢手接头由于设计存在缺陷,不易对扣打捞和捞获后易脱扣,实践中改进了打捞工具,即在滑块捞矛上加厚本体,通径与悬挂器中心管内径啮合,打捞成功率达98%以上。
2.2 化学(人工井壁)防砂工艺
针对出砂严重的某2井通过综合分析,份进行了人工井壁防砂工艺试验,获得成功,取得了一些对化学(人工井壁)防砂的认识。
某2井累计生产原油7733t,曾进行多次射孔段悬挂防砂管的机械
p2.2.2 施工工艺
(1)管串组配采用φ89mm油管和Y511-148封隔器卡封对下部层段2341.00-2377.00m进行混层压裂防砂,管脚深度2329.989m,经座验封合格后,做地面泵注准备。
(2)关井凝固7d,求吸水正打压10MPa稳压10min吸水2.0m3,正打压12MPa稳压10min吸水2.4m3。
吸水指数良好。
(3)探塞面钻塞:下入115mm三牙轮钻头和螺杆钻冲钻至人工井底,返出少量造壁砂和地层砂。
(4)下泵完井下入38mm杆式防砂泵,下泵试抽,地层仍出砂,造成深井泵泵卡。
2.2.3 认识与不足
该井地层坍塌和出砂较为严重,在施工过程中压力曲线未出现突增现象,凝固后探砂面均证实加砂量未达到填充地层要求,砂面距油层顶部仍有13.234m亏空段,是造成该井防砂效果甚微的根本原因。
另外涂层陶粒固结强度差,无法满足生产压差也是导致出砂的一个原因。
2.3 防砂管冲砂
不动防砂管,用ф48.3mm小冲管下至防砂管内探准砂面,采用正冲反洗的冲砂方式冲洗防砂管内积砂,可以减少对套管和防砂管损伤,延长防砂管的使用寿命。
在某油田作业11井次,某作业4井次,取得较好效果。
2.4 清洗防砂管
在某6-28井和某6-15井采用热溶除污和挤注清洗解堵剂进行清洗解堵防砂管,对延长防砂管的防砂寿命和防砂效果均有较好作用。
3 防砂效果分析
(1)金属烧结油砂分离筛管防砂技术处理稀油井共38口,据统计,经该技术处理,单井平均防砂周期达到208d。
(2)TBS整体式金属纤维烧结防砂管防砂技术施工26井次,防砂效果达到100%。
检泵周期增达145d。
(3)由于人工井壁防砂设计以及施工本身均未达到实际要求,目前放砂效果不明显,证实化学防砂工艺仍需进行可行性研究和试验,以便获取更多认识。
4 结语与建议
(1)对于一般出砂井,从生产情况来看,管内防砂与φ38mm防砂泵组合使用,可有效满足开采需求和进行防砂作业,提高检泵周期。
(2)对于出砂严重井进行化学防砂,制造人工井壁可彻底解决地层出砂和井底沉砂问题。
目前虽然进行的1口井试验效果甚微,但仍需加大设计开发研究和试验力度。
(3)对于稠油出砂井可引进螺杆泵冷采工艺技术。
(4)建议使用技术成熟的绕丝筛管砾石充填防砂技术。
(5)建议引
进管式防砂泵,以提高防砂周期。
参考文献
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