油井出砂的危害和预防

油井出砂的危害及防砂技术作者：石磊来源：《中国科技博览》2016年第28期[摘 ;要]现阶段，随着我国科学技术水平的不断提高，对于整个油井出砂防砂技术提出了更高的要求。

本文针对目前油井出砂防砂技术的现状以及存在问题，提出几点有效的措施和建议，从而提高整个油井出砂防砂技术的质量和水平。

[关键词]油井出砂;存在问题;防砂技术;有效策略中图分类号：TE358.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0029-01就目前而言，我国油井出砂防砂技术虽然得到了一定的发展，并且有了实质性的突破，但是在实际应用的过程中，仍然存在诸多难以解决的问题，这就需要广泛应用石油井出砂防砂技术，从而优化整个油田的效果。

一、油井出砂防砂技术概述传统的油田石油钻井设备主要是会出现崩塌等问题，严重者还会导致整个工程无法正常平稳的运转，从而导致其出现严重的施工问题，但是如果使用配套的石油钻井机器和钻具能够进一步优化整个油田石油施工的质量和水平，增强整个石油施工的效果。

（一）技术准备就一般油井出砂防砂技术而言其原理就是将动力传递给防砂设备然后再将动力传递给机械部分，结合相关套管书将钻井和下套管二者有机结合，这样才能够弥补其中的缺点，发挥其优势，与此同时，在这个过程中还能将这种技术应用于整个施工的过程中，确保整个防砂技术的安全性和稳定性，在这个过程中需要将液压装置与控制开关二者进行调整，从而优化整个油井出砂防砂技术应用效果。

（二）技术施工在整个技术施工部分主要是为了能够实现油井出砂防砂技术优势，将防砂设备放下然后在下面安放一个连接的装置，将其二者进行螺旋装置，在连接的部分增加一个锁紧设备，这样能够将其进行固定，从而实现连接装置安装轴将二者有机和结合，能够防止出现不必要的设备损伤，这也是整个油井出砂防砂技术应用的关键和核心。

（三）技术应用在整个油井出砂防砂技术应用，其主体部分和普通部分二者是不相同的，其不同之处就是在于整个套管内部存在一个平段，其目的就是为了将二者有机结合，这样才能够实现防砂和套管之间的连接，提高整个油井出砂防砂技术技术质量和水平。

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。

与工程技术产业经济油组先期防砂工艺在我厂有所突破，为下一步浅层出砂严重井的开发挖潜探索了一条新的途径。

如在港7-38井进行了先导性实验，在浅层明工程技术产业经济与图1泵上管柱沉砂器图2泵下水力冲砂器图3双柱塞抽油泵2.2.2自旋转柱塞采油配套技术液压涨缩自旋转柱塞抽油泵是一种新型抽油泵，当泵工作时，利用液流流动所产生的力使柱塞作旋转运动，消除了对泵筒的定向磨损，延长了泵的使用寿命，具有防柱塞偏磨、防砂卡的特点。

图4自旋转柱塞抽油泵运行图技术改进：（1）固定凡尔装置：清洁刷将球座的密封带刷洗干净，旋转接触，减少撞击，延长泵的使用寿命。

（2）万向旋转器：柱塞在泵筒内做匀速旋转下行。

总体效果：有杆泵携、排砂采油配套技术以提高系统采收率为目标，通过液力冲砂器、管柱沉砂器、自旋转柱塞等机具合理匹配，集携砂、冲搅砂和排砂为一体，解决了泵上砂堵、卡泵及沉砂口袋小、油井易砂埋问题，使面临不能正常生产的油井举升环境得到了有效改善，达到延长检泵周期和降低生产成本的目的。

该配套技术在井筒举升携、排砂技术上是一个新的突破，出砂停产井有所减少，有效地降低了维护性作业费用。

3存在问题及认识3.1防砂配套技术此技术主要存在以下问题：（1）油井防砂效果较好，但资金投入高，风险性大。

（2）覆膜防砂后油井存在一定的共性，即抽油泵存在着开启不灵、泵工作状况不好现象。

分析原因，与在泵入井中的携砂液添加的稳定剂有一定的影响。

开井后泵生产状况不稳定。

取得的认识：（1）覆膜防砂是一种新型复合防砂技术，尤其针对目前存在的侧钻、套变等特殊结构出砂井，利用该技术对地层预处理后采取“远稳近挡”防砂法，既保障地层渗透率，又延长了防砂周期，是一种较好的防砂工艺。

（2）针对防砂后的油井在举升工艺泵型选择上优选大流道抽稠防磁泵生产，进油口以喇叭口设计，目前现场应用效果较好。

3.2携、排砂配套技术有杆泵携、排砂采油配套技术着意于在井筒内对具有一定防砂卡功能的井下机具的合理配套和应用，实现了“挡、携、排”一体化治理的综合治砂目的，解决了因出砂严重不能正常生产的油井检泵周期短的问题，具有投资少、效益大的特点，对油田开发后期砂卡、砂埋频繁停产治理有一定的指导意义。

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。

第八章油井防砂、防蜡与堵水工艺技术油井出砂、结蜡和出水是油田开采过程中经常遇到的问题，它直接影响油井的正常生产。

因此，必须采取各种有效的工艺技术措施来解决所遇到的这些问题，以确保油田高产稳产和较高的采收率。

本章简要介绍了油井防砂、防蜡、清蜡方法以及注水井调剖与油井堵水方法。

第一节防砂我国疏松砂岩油藏分布范围较大、储量大、产量占有重要的地位。

在一般开采条件下(除稠油采用排砂冷采新技术外)，油井出砂其危害极大，主要表现为：使地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成砂卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；砂埋油层或井筒砂堵会造成油井停产；出砂严重时还会引起井壁甚至油层坍塌而损坏套管甚至造成油井报废。

这些危害既提高了原油的生产成本，又加大了油田的开采难度。

为了防止油井出砂，一方面要针对油层及油井条件，正确选择固井、完井方式，制定合理的开采措施，控制生产压差，限制渗流速度，加强出砂层油井的管理，尽量避免强烈抽汲的诱流措施；另一方面，根据油层和开采工艺要求，采用相应的防砂(sand control)工艺技术，确保油井的正常生产。

本节主要介绍影响油井出砂的主要因素、出砂层的特征和三类防砂方法（机械、化学、复合及其它防砂）的技术原理。

一、出砂因素及出砂层的特征1. 影响出砂因素油层是否出砂取决于岩石颗粒的胶结程度——地层强度。

一般说来，地层应力超过地层强度就可能出砂。

出砂的影响因素很多，可以归结为油井本身地质因素（内因）和开采因素（外因）两方面。

1）地质因素地层应力是决定岩石原始应力状态及其变形破坏的主要因素。

钻开油层后，井壁附近的岩石的原始应力平衡状态被破坏，造成近井岩石应力集中。

在其它条件相同情况下，油层埋藏越深，岩石的垂向应力就越大，井壁的水平应力相应增大，近井岩石就容易变形和破坏，从而引起油层出砂，甚至井壁坍塌。

岩石的胶结强度主要取决于胶结物的种类、数量和胶结类型。

通常砂岩的胶结物主要有粘土、碳酸盐和硅质、铁质，以硅质和铁质的胶结强度最大，碳酸盐次之，粘土最差。