油气井出砂的原因及危害分析

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，地层中的砂粒被带上来并随着产出的油一起流出井口。

油井出砂不仅会造成生产设备的磨损和损坏，还会影响油井生产的稳定性和效率。

分析油井出砂的因素并探讨相应的防砂技术对策，对于提高油田开发的经济效益和生产效率具有重要意义。

一、油井出砂的主要因素分析1. 地层的力学性质油井出砂的主要原因之一是地层内在的力学性质。

地层中岩石颗粒有大小不一的孔隙空间，当油井生产时，地层中的砂粒会随着产油液一起流出井口。

这种现象通常发生在地层的疏松砂岩和砾岩中，这些岩层的孔隙结构比较复杂，容易存在砂化现象。

2. 油藏流体的性质油藏中的流体性质也是导致油井出砂的重要因素之一。

当油井生产时，油藏中的油、水和天然气会随着压力的变化而混合流出井口。

在油藏中，这些流体常常伴随着一定量的固体颗粒，这些颗粒在流动过程中会随着流体一起被带上来，导致油井出砂的现象。

3. 井筒结构和操作方式油井的井筒结构和操作方式也会对油井出砂产生影响。

井筒的设计和施工质量直接影响着井筒的稳定性和完整性，如果井筒的结构不合理或者工艺不当，容易引起井底发生砂化现象。

操作方式也会影响油井生产的稳定性，不当的操作容易导致井底压力变化剧烈，加剧砂化现象。

二、油井出砂的防砂技术对策探讨1. 地层工程技术地层工程技术是油井出砂的重要防治手段之一。

通过对油藏地层的调查和分析，了解地层的力学性质和岩石结构分布，可以合理选择井眼位移和井口周围的封隔材料，从而减少地层砂化带来的影响。

2. 井口系防砂技术在油井井口周围，可以采用井口系防砂技术来减少油井出砂现象。

比如通过设置适当的井口防砂装置，合理利用固控技术，控制井口的流体压力和流速，避免砂粒的被带上来。

3. 井底环境改造技术井底环境改造技术也是防治油井出砂的重要手段。

可以通过注入固化剂、封堵剂等化学材料，改善井底环境，减轻地层砂化的程度，从而减少油井出砂现象。

4. 提高油井生产管理水平提高油井生产管理水平也是防治油井出砂的关键。

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。

中国石油大学（北京）远程教育学院毕业设计（论文）开题报告油气井出砂的原因及危害分析姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：1303学习中心：河南中原油田奥鹏学习中心指导教师：王文权2015年1月25日毕业设计（论文）开题报告中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）油气井出砂的原因及危害分析姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：1303学习中心：河南中原油田奥鹏学习中心指导教师：王文权2015年3月25油气井出砂的原因及危害分析摘要中原油田是我国重要的石油天然气生产基地，是中国石化集团公司第二大油气田，主要勘探开发区域东濮凹陷横跨河南、山东两省6市12个县区。

油气井的出砂是采油生产中经常遇到的难题之一，油气井出砂给正常生产带来极大的影响。

目前全世界许多油气田存在严重的油气井出砂问题，这是油气开采过程中需重点解决的问题，随着油田开发时间的延长和油井含水的升高，这一问题尤为突出。

对已进入开发中后期的油田而言，如何解决出砂问题显得更为重要。

通过调查，全世界每年要花费几百万美元来研究有效的防砂措施，除此之外还要花费几百万美元来修理因出砂而发生故障的油气井和注水井。

如何保证油藏开发过程中防砂措施的成功是十分重要的。

本文重点讲述了油气井出砂的原因及出砂对油气井的危害，详细的介绍了化学防砂和机械防砂中的不同防砂技术，分析评价了各种防砂技术的优劣，为有效地防砂提供了重要依据。

通过采取不同防砂措施，可以使地层砂最大限度的保持其在地层中的原始位置，而不随地层流体进入井筒阻止地层砂在地层中的移动，使地层原始渗透率的破坏降低到最低程度，保护生产井和注水井的生产设备，最大限度的维持生产井的原始产液能力及注水井的注排能力，这是油田对油气井出砂原因及危害分析而采取不同防砂措施的目的。

关键词：出砂原因；防砂方法；油气井；中原油田目录第一章前言 (1)1.1概述 (1)1.2研究的目的和意义 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4国内外研究现状 (2)第二章油气井出砂原因和影响出砂的因素 (4)2.1地质因素 (4)2.2开采原因 (6)2.3油井出砂的人为因素 (7)2.4油气井出砂的机理 (7)第三章油气井出砂的危害 (9)3.1油气井减产或停产 (9)3.2地面和井下设备及管线磨蚀加剧 (10)3.3套管损坏使油气井报废 (10)3.4破坏地层的原始构造 (10)3.5油层出砂会造成环境的污染 (10)第四章中原油田出砂对油井的影响分析 (11)4.1概况 (11)4.2出砂类型统计 (11)4.3出砂情况分析 (13)第五章防砂方法 (14)5.1机械防砂 (14)5.2化学防砂 (15)5.3焦化防砂 (15)5.4砂拱防砂 (16)第六章结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章前言1.1概述油气井的出砂是采油生产中经常遇到的现象。

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。

油水井出砂危害油水井出砂是国内外各油田普遍存在的一个自然现象。

从油、水井完井开始到采油、注水或修井过程中，每一步施工作业对地层出砂都有影响，其中有些因素可以避免，有些则无法避免。

如果地层出砂得不到有效防治，油水井出砂会越来越严重，致使油、水井减产、减注甚至停产、停注，严重时还可能造成砂卡、套管损坏或油、水井报废。

因此，分析油水井出砂原因，掌握油水井出砂规律并适时采取有效的防砂措施，控制油水井不出砂或砂面基本保持稳定，以减少冲砂、检泵及大修作业，是油田开发过程中必须解决的一个至关重要的问题。

1油水井出砂原因油水井出砂是由近井地带岩层结构破坏引起的，与地层应力和地层强度有关。

地层应力包括地层结构应力（如弹性、塑性应力）、地层孔隙压力、上覆岩层压力、流体流动时的拖拽力和生产压差。

地层被钻开后，井壁岩石原始应力平衡状态首先被破坏，并且在整个采油过程中始终保持最大应力。

因此，在一定的外部条件作用下，井壁岩石将首先发生变形和破坏。

地层强度大小则主要取决于地层岩石结构、胶结强度、孔隙度、渗透率及其他地层物理特性。

当地层应力超过地层强度时，地层结构受到破坏，油水井就有可能出砂。

由上可知，油水井出砂原因是多方面的，根据内外因可划分为两大因素：地质因素与开发因素。

地层出不出砂与地质因素有关，什么时候出砂则取决于开发因素。

1.1地质因素1.1.1地层胶结疏松地层胶结疏松时，地层流体在生产压差作用下向井眼方向渗流，致使岩石颗粒间的胶结力不断削弱，地层结构破坏引起出砂。

流体密度粘度越高、含气量越大，流动阻力越大，就越容易出砂。

地层疏松与否主要取决于岩石颗粒间胶结力的强弱，胶结强度与胶结物的种类、数量及胶结方式有关。

容易出砂的地层主要是接触胶结，胶结物数量少，而且泥质较多。

当其他条件相同时，渗透率越高，岩石强度越低，地层越容易出砂。

1.1.2地层构造变化地层在构造上发生急剧变化的区域，例如在断层多、裂缝发育、地层倾角大及边水活跃的地区，由于地层岩石原始应力状态被复杂化，极易引起地层出砂。

1 油井出砂原因油井出砂是因为地层中的砂粒在油井生产压差的作用下，随着产出流体流向井底，其中一部分砂粒被产出液体携带到井口，而另一部分则由于密度差的因素沉积到井底，从而形成井底的积砂，目前造成油井出砂的原因主要有砂岩地层地质条件和油井开采条件。

2 砂岩油层地质条件1）油层中岩石的地应力分布情况：油层岩石处于一个复杂的地应场中，因为构造运动与人为因素的双重影响，使得油层中的应力分布状态十分复杂，应力场的不均衡是形成岩石结构破坏的主要因素，构造运动可形成断层、裂缝等，所以地层中局部应力过大就会破坏岩石原始结构，降低甚至破坏岩石强度，从而形成“砂源”。

钻井过程会使得地层应力场局部平衡被破坏，使得井壁岩石应力集中，在油井开采过程中，井壁岩石应力会一直保持最大的值，所以近井地带的岩石和井壁在同样条件下会先被破坏从而形成油井出砂。

2）油层中岩石胶结情况：岩石胶结强度是影响岩石结构的重要因素之一，胶结强度主要决定于胶结物的类型、数量与胶结方式等。

在砂岩层中，胶结物主要有以下3种：粘土、残酸盐和硅质，其中硅质胶结形成的岩石强度最大，碳酸盐胶结次之，粘土的胶结程度最差，但同一类胶结物，胶结物的数量越多，其胶结强度越大，反之越小。

胶结方式主要分为基底胶结、接触胶结和孔隙胶结。

3）渗透率影响和地层流体的性质：正常情况下，油层中岩石孔隙度越大，相对应的岩石渗透率也越高，岩石的强度就越低，油层出砂相对严重。

而随着油田持续开发，地层原始能量越来越低，当地层压力低于饱和压力的时候，地层中的原油就会脱气，随着气体不断溢出，原油的粘度也会随之加大，使其携带砂粒的能力增强，从而引起油井中砂粒运移，所以地层流体的粘度越大，油井越易出砂。

3 油井开采条件1）油井生产中射孔的影响，射孔密度过大会造成孔眼附近岩石破碎，严重的甚至会引起套管的损坏，这样都会引起油井出砂。

2）油井生产制度不合理：高强度抽汲、油井油嘴过大都会造成地层岩石结构破坏从而引发油井大量出砂。

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。