第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法讲解

第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法判断油层是否出砂，对于选择合理的完井方式、对经济有效地开采油田是非常重要的。

要判断生产过程中是否出砂，必须对影响出砂的因素、出砂机理、出砂预测方法的准确性有比较清楚的认识。

通过室内实验和理论研究，搞清油层出砂机理和规律，制订合理的生产制度和防范措施也就显得非常有意义。

1.1油气层出砂原因影响地层出砂的因素大体划分为三大类，即地质因素、开采因素和完井因素。

第一类因素由地层和油藏性质决定（包括构造应力、沉积相、岩石颗粒大小、形状、岩矿组成，胶结物及胶结程度，流体类型及性质等），这是先天形成的，当然在开发过程中，由于生产条件的改变会对岩石和流体产生不同程度的影响，从而改善或恶化出砂程度；第二、三类因素主要是指生产条件改变对出砂的直接影响，很多是可以由人控制的，包括油层压力及生产压差，液流速度，多相流动及相对渗透率，毛细管作用，弹孔及地层损害，含水变化，生产作业及射孔工艺条件等。

通过寻找这些因素与出砂之间的内在关系，可以有目的地创造良好的生产条件来避免或减缓出砂。

地层砂可以分为两种，即：骨架砂和填隙物。

骨架砂一般为大颗粒的砂粒，主要成分为石英和长石等，填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒，主要成分为粘土矿物和微粒。

在未打开油层之前，地层内部应力系统是平衡的；打开油层后，在近井地带，地层应力平衡状态补破坏，当岩石颗粒承受的应力超过岩石自身的抗剪或抗压强度，地层或者塑性变形或者发生坍塌。

在地层流体产出时，地层砂就会被携带进入井底，造成出砂。

图1-1 炮眼周围地层受损情况图1-1是射孔造成弱固结的砂岩破坏的示意图。

射孔使炮孔周围往外岩石依次可以为分颗粒压碎、岩石重塑、塑性受损及变化较小的较小受损区。

远离炮孔的A区是大范围的弹性区，其受损小，B1~B2区是一个弹塑性区，包括塑性硬化和软化，地层具有不同程度的受损，C区是一个完全损坏区，岩石经受了重新塑化，近于产生完全塑性状态的应变。

疏松砂岩油藏地层伤害机理研究李　娜(中石化胜利油田有限公司临盘采油厂采油一矿) 摘　要:疏松砂岩油藏地层物性分布不均匀,原油粘度大,胶质沥青含量高,油层结构疏松,随着开采的进行,油井出砂现象变得更为严重,部分油井还出现了有机垢伤害。

这些因素的出现制约了生产井产能的提高。

关键词:疏松砂岩油藏;出砂 中图分类号:T E32+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0147—01 油井出砂不仅取决于地层颗粒的胶结强度、流体特性,而且与生产压差、产液速度有很大关系。

因此在确定油井生产压差前,须充分考虑与生产压差有关的储层伤害的各种因素,了解这些因素的主次关系及对储层的伤害程度,最后结合生产要求,优化设计,以达到保护储层,获得高产稳产的目的。

1　开发过程中的储层伤害研究1.1　微粒运移及出砂规律实验研究采油过程中由于液体渗流而产生的对颗粒的拖曳力是油井出砂的重要因素。

地层压力越低,生产压差越大,渗流速度越高,原油粘度越大,产水率越高,微粒运移越严重,油井越容易出砂。

为此我们进行了以下渗流物理实验以更加深入了解储层出砂机理: 1.1.1　岩心速敏实验地层水中产生微粒运移是一个受流速控制的运动过程。

流速敏感性评价实验的目的在于:找出由于流速影响导致微粒运移,从而发生油气层损害的临界流速,以及速度敏感性引起的油气层损害程度。

为确定合理的注采速度提供科学依据。

1.1.2　岩石出砂规律研究实验油井出砂大体上可分两个阶段:第一阶段是由骨架砂变成自由砂,这是导致出砂的必要条件;第二阶段是自由砂的运移,只有满足这两个条件后才会引起出砂。

含水饱和度、毛管力对出砂的影响实验。

在注入水过程中随含水饱和度的增加,微粒运移的可能性加大。

注入水矿化度对出砂的影响实验。

对于疏松砂油藏,必须认真制定注入水指标,以保证注入水矿化度高于使粘土水化膨胀的矿化度,同时在油水井作业时,也应充分考虑入井液矿化度指标。

防止由于粘土水化膨胀而造成的地层胶结强度下降情况出现,从水质方面减小出砂的可能性。

（） ２
５ ７
变 量 的实 际 数据 （ １ｙ ， 。…ｙ ） ｎ期 自变 量 的实 ｙ ， ｙ ， 及
际 数据 ：
式 中 ： —— 含 水率 （ ） ｆ
ｘｎ ｘ１ ｘｚ Ｘ３ ， ， ｍ ） （ ｍ， ｍ， ． … ｘ
代 入方 程得 连立 方 程入 下 ：
Ｙ ：＆＋ ８Ｘ１ ２１ … ＋ ｘｍ ｌ １１ ＋ＢＸ２ ＋ １ ｙ 一＆＋ ｐＸ１ ２ １２＋ ｘ。 … ＋ Ｂｘ巾 ２ ＋ ｍ２
收 稿 日期 ：ｏ Ｏ ４ ８ ２ １ 一０ 一ｏ 作者简介 ： ￣ （９ １ ） 男 ， 理 工 程 师 ， 油 工 程 专 业 。 １８－ ， 助 石
２１一 ． ９ ７ ． １ｆ
王微 疏松砂岩油藏 出砂多元线性 回归预测模型
表２ 含水率对出砂影响油井数据
以某油 井 为研究 对象 ， 油井数 据如 下 ：
表１ 产 液 量 对 出砂 影 响 油 井 数 据
由数据 所得产液 含水 率与 出砂 量关 系 曲线 图如 图２ 。
由曲线 回归得方 程为 ： ＝０ Ｏ ８ 一１ ４ ８ ｙ ． １ｘ ． ９７
由数据 所得 油井产 液量 与 出砂 量关 系 曲线 图如
中图分 类号 ： ３ ８ １ ＴＥ ５ ．
文献 标识码 ： Ａ
文章编 号 ：Ｏ ６ ７ ８ （０ ０ １ 一 Ｏ ５ — ０ １０— ９ １２ １）２ Ｏ ６ ３
下：
油井 出砂是 石油 开采遇 到 的重 要 问题之一 。在 国内外 各疏 松砂 岩 油 藏生 产 中 ， 泛 地 存在 着 出砂 广 问题 。 出砂 原 因复 杂 ， 钻井 开始到 采油 或注水过 程 从 中， 每一环 节对 出砂都 有影 响 。 如果 出砂 得不到很 好 的治 理 ， 气井 出砂会 越来越 严重 ， 油 致使 油气 田不能 有效 地开发 和利 用 。本 文从 油井测 试数 据 中找 出 了 预测 出 砂 的数学 模 型 ， 究 了油井 产 液量 等 因素 对 研

1.6 实现途径
①调研气井出砂的机理类型，以某气田气井出砂的现场实例，具体分析气井出砂特 点和出砂机理。 ②结合地质和生产特征，总结影响气井出砂的原因。 ③调研国内外气井出砂压差预测模型，并根据某实例气田建立气井出砂预测模型， 根据该模型计算该气田气井的临界出砂压差。
3
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2 涩北气田的地质特征
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1 绪论
1 绪 论
1.1 研究的目的及意义
疏松砂岩油气藏一般具有埋藏较浅、成岩作用差、胶结疏松等特点，这类油气藏在 全世界都有分布，因此在开采过程中经常会发生出砂的现象。在油气藏开采过程中出砂 是影响油气井产能的一个重要因素,这是一种在油气生产过程中砂粒随流体的运动从地 层中被流体携带出来的现象,这种现象制约着油气田的高效开发， 同时在油气开采的过程 中也需要重点解决该问题。地层出砂受到很多因素的影响，并且在油气井出砂严重的时 候将会产生以下危害：油、气井的减产甚至停产；井下设备、管线磨蚀和堵塞；地层的 原始结构遭到破坏，地层平衡被打破，引起近井地带地层渗透率下降等。在疏松砂岩油 气藏开采过程中经常会使用到水平井， 因此研究水平井的出砂机理对研究气藏防砂的方 法很重要。而目前关于疏松砂岩气藏水平井方面的研究较少，所以该课题的研究很有必 要。 对疏松砂岩油气藏水平井出砂机理的研究可以更加准确的预测出砂，并可以根据所 研究的机理制订相应的油气田合理开采原则、提高油气井产量、防止地层出砂的对策, 以达到油气田开发的最终的目的，即实现油气田的高效开发。
1
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1 绪论
胶结强度越高的地层越容易出砂，这类地层出砂的情况可能是间断的出砂；④具有高水 平构造应力和胶结性好的地层出砂，地层的强度会随着孔隙度的减小而变高，同时由于 地层的运动会使沿着该地层方向上的应力增加，而较高的应力差，这个应力差会破碎井 眼造成油气井出砂；⑤井眼表面周围高压力梯度的出砂，井眼表面附近的高压力梯度， 在射孔过程中射孔弹会使孔眼附近地层的胶结性变差，同时流体会产生拖拽力以及摩擦 力，这些力的作用会使气井出砂，如果地层出水则会导致出砂加剧 [ 2 ] 。 Hall, C.D.Jr. 和 Harrisberger 等人首先应用岩心三轴试验来研究在不同的载荷和油、 水两相作用下砂拱的稳定性问题。通过岩心三轴试验总结出砂拱所表现出的一些性质， 当润湿相浓度小于某个临界值时，砂拱稳定；当润湿相浓度等于这个临界值时，砂拱会 被破坏，砂拱的存在需要有润湿相，并且其稳定能力也与砂拱的尺寸有关，并指出稳定 的砂拱必须具有一定的外界应力和自身凝聚力 3 。 L.C.B. Bianco 和 P.M. Halleck 等人总结了 Hall,C.D.Jr. 和 Harrisberger 等人根据岩心 三轴试验得到的成果，并以此为根据对砂拱行为和稳定性做了试验，通过试验验证了润 湿相浓度变化对砂拱行为和稳定性有一定的影响。 2002 年，Vaziri H.H 等人将地层的出砂类型分为两种，第一种是初期压力引起的， 另外一种是后期压力衰竭引起的。第一种出砂一般发生在油气藏开发的初期，地层出砂 的原因是在油气藏的初期油井周围压力梯度相对来说会比较高，岩石受到的有效应力也 会较大，因此在塑性应变的作用下砂粒被剥离下来，同时流体也会产生拖拽力以及摩擦 力，在这两个力的共同作用下剥离出来的砂粒流入井内导致出砂；第二种类型的出砂发 生在油气藏开采的中后期，导致出砂的主要原因时在开采的中后期地层应变软化，以及 开采过程中地层出水，它们破坏了砂粒间的毛管力，在这些因素的作用下砂粒随流体运 移至井底，引起地层出砂。

假设油、砂速度相同，根据 Darcy 定律可得 qi = − kp,i (6) 3、砂岩液化方程 质量连续性方程为：
Vc = 4πCkr µ o
半径； µ o 为原油粘度； Vc 为临界流速。
(1)
式中， C 为地层胶结强度； k 为渗透率； r 为孔眼 则孔眼末端砂 当孔眼末端实际流速大于 Vc 时， 粒崩落，使孔眼得以延伸。由于孔隙度较高的区域 也就是压实和胶结强度较弱的区域，所以这些区域 的临界流速较低，更容易形成大孔道。从(1)式可以 看出，油藏出砂和储层变形场和渗流场均有关系。 有关疏松砂岩油藏出砂的数值模型必须考虑渗流场 与应力场二者之间的耦合作用。疏松砂岩油藏出砂 是渗流场和变形场共同决定的，当产层应力超过产 层强度时就有可能出砂。产层应力包括产层结构应 力、 上覆重力、 流体流动时对产层施加的渗透力(产 层压力梯度场)； 而产层强度主要取决于产层岩性及 胶结程度。显然，由开发过程中注水及采液引致的 地应力场变化和产层胶结强度降低两方面的因素共 同控制了产层的出砂。 流固耦合作用下疏松砂岩油藏出砂模拟的数 学模型主要包括固相骨架变形控制方程、 流体(油砂 混合物)渗流方程和砂岩液化方程 。 1、 骨架变形方程 考虑孔隙流体作用下骨架变形场平衡方程为： (2) σ ij , j + f i − αp,i = 0 式中， σ ij 为骨架应力张量； f i 为体力分量； α 为 比奥特系数； p 为孔隙流体压力。 质量连续方程：
由图 1 可以看出，在同一生产压差下，出砂几 率虽井距的缩短而增大。当井距一定时，随着生产 压差的增大，出砂几率增大。这就是说，出砂发生 后，是否继续扩展形成大的孔道，与渗流压力梯度 有关，压力梯度越大，越容易出砂。 图 2 为在不同压差下模型出砂扩展的情形。由 图 2 可以看出，随着生产压差的增大，出砂孔道逐 渐扩展，但是在每一级压差下，出砂孔道扩展到一 定程度，也就稳定下来。只是当压差升高到一定程 度时，出砂孔道迅速扩展形成大的孔道。图 2 中的 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 四图分别对应于注水井压力为 8Mpa、12Mpa、20Mpa、25Mpa 四种情况。 上述结论和图示现象，与现场曾进行的试验研 究结果和试验过程中观测到的现象是一致的 。在 试验过程中观测到的现象是：当压差升高到某一不 大的数值时，油井开始出砂。随着生产压差的增大 或实际井底流压的降低，出砂量逐渐增大，当压差 达到某一临界值时，油井出砂量加剧。

判和防砂方式选择与设计。 实例应用表明， 该方法考虑的因素更为综合全面， 且可在方案设计时给出分析结果， 对准确预
判储层的出砂风险和合理选择防砂措施具有重要意义。
关
键
词： 出砂风险； 疏松砂岩； 综合预判； 层次分析法； 模糊数学
中图分类号： ＴＥ２５７
文献标识码： Ａ 文章编号： １０００⁃３７５４ （２０２１） ０２⁃００８７⁃０８
１ ３ １ 测井法
测井法主要包括声波时差法、 Ｂ 指数法和 Ｓ 指
数法， 为经验模型预测方法。 测井法主要原理为：
基于测井解释数据， 采用式 （ １） —式 （ ３） 分别
计算声波时差、 Ｂ 指数和 Ｓ 指数， 按照表 １ 的评判
依据进行出砂风险预测。 测井法适用于所有储层的
出砂风险预测。
胶结程度、 生产压差、 含水率、 流体黏度等， 因素
１ ２ 评价集
实验值、 现场观测值｝
结合各评价因素判别标准 ［４⁃６，８⁃１０，１５］ 和储层出砂
特征， 将评价集分为 “ 不出砂”
ห้องสมุดไป่ตู้
“ 可能出砂” 和
“ 出砂” ３ 个子集， 建立评价集
Ｖ ＝ ｛ 不出砂， 可能出砂， 出砂｝
“ 不出砂” ： 代表储层岩石强度高， 出砂风险
很低， 方案设计时可不考虑防砂措施；
法、 斯伦贝谢指数法、 实验法和现场观测法等 ５ 种常用方法为评价因素集， 以 “ 出砂” “ 可能出砂” 和 “ 不出砂” ３ 种情
况为评价集， 结合各因素特点确定对应的隶属函数， 采用层次分析法原理计算各因素权重模糊集， 按 “ 最大隶属原则” 综
合判断储层出砂风险。 基于预判模型建立的疏松砂岩储层出砂风险综合预测新方法， 成功指导了 ＸＦ６－４ 油田的出砂风险预

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。

被剪切破坏。
油井完井技术中心
出砂机理与预测
一、地层出砂机理
细微颗粒的影响
地层中存在诸如粘土之类微细颗粒，会随产出液一 起运移，造成井壁周围渗透率降低（地层损伤的一种），
增加了流体的拖曳力，导致出砂。
油井完井技术中心
出砂机理与预测
二、油井出砂预测方法
现场观测法
岩心观察
DST测试
经验分析法
The modified Lade criterion was proposed by Ewy (1999) Based on
Lade criterion (Lade 1977).
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2015/5/18
出砂机理与预测
, shear stress
n slip plane Linear fit (c, )

Numerical Simulation:
FEM、DEM、UDEC、FLAC
21 2015/5/18
出砂机理与预测
Critical drawdown : Create Model
Smin Smax
Sv
X Z
b. 网格模型
Y
最 应 小水 力 平 方 主 向
轨迹 井眼
O
300
中心
a.实体模型
c. 沿井眼剖面网格
出砂机理与预测
Mechanics Criterion
Mohr–Coulomb Criterion Mohr–Coulomb failure criterion is the most commonly used strength criterion for geomaterials.
Drucker–Prager Criterion

油井出砂原因及防砂预测分析摘要：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；因素分析；防砂技术1、油井出砂及危害油井出砂是油田的油井在生产过程中，因为储油层的岩石较为脆弱，或是在开采过程中，因为不合理的操作，导致储油层的岩石结构遭到破坏，导致岩石脱落。

脱落后的岩石随着原油一起进入采油设备中。

因为岩石体积较大，最终导致采油设备的损坏。

岩石脱落严重时还会对油井内的岩石稳定结构被破坏，导致油井坍塌，最终停产。

常见的油井出砂会导致油井减产，只有当油井出砂越来越严重时才会发生油井停产现象。

2、油井出砂原因分析油井出砂的原因并不都是一样的，不同区域的油井在出砂原因方面可能有一定的差异，但是总的来说油井出砂主要是两类原因导致的，一方面原因是油藏本身的地质条件，另一方面则是开采因素，这两方面因素是导致油井出砂的主要原因，下面就对这两方面因素进行分别的分析：2.1地质条件的影响开采区域内岩层的自然因素是导致油井出砂的主要原因。

在进行石油开采的过程中，原油输出会导致开采区域土层外部压力不断增大，引起岩层的松动，严重时会导致区域内的岩层脱落，进而出现油井出砂问题。

在石油开采的过程中，开采区域内岩层应力的分布是导致油井出砂的内因，随着开采深度的增加，开采石油需要的压力不断加大，此时油井内开采区域内的岩层应力状态平衡状态被打破，破坏了开采区域内的结构，引起岩层脱落，产生油井出砂问题。

３ ３ 逆 向充 填ห้องสมุดไป่ตู้防砂 工 艺 ．、
均 单井油层厚度 平均只有６ ７ ，但初 期平 均 ．米 单 井产 能 达 到了 ７ ５ ，在 油 气层 开 发 的同 ．吨 时，实施 先期 防砂 工艺技 术措 施 ，取 得 了 良 好效果 。 ５ 结 论 与 建 议 、 先 期 防砂 工艺技 术适 宜于 红柳 油 田馆 陶 组 疏松砂 岩油 藏 。它不但 防砂 效果好 ，而 且 有 效地 改 良油 层 ，能够减 少井底 液流 阻力 ， 提 高 油 层 的导 流 能 力 ，增 大 油流 的 泄 流 面 积 ， 确 保 油 气 井 的 产 能 。 同 时 ， 在 此 防 砂 经 验 的 基 础上 ，建议 推广试 验压 裂防砂 工 艺，对 油 层 的解堵 、产 能的大 幅度 提高 、采油 速度 的 加快、 降低开采成本会有更大 帮助 。
参 考文献
１ 张琪 ， 采 油 ＿ 程 原 理 与 设 计 。 石 油 大 ． Ｔ － 学 出版 ． ０ ０ ３ ２０． 。
（ 上接２ ２ ）还影 响到动作的协调和 用劲发 ６页
力 ，关 节 肌 肉 柔 韧 性 差 ， 不 能 伸 展 或 放 松 到 位 ，动 作 发 力 时 便 会 形 成 “ 阻 ” 。 训 练 柔 力
韧 性主 要方法 有爆 发式 （ 骤然 拉 长）和慢 张 力 法 （ 力 性 拉 长 ）两 种 ，慢 张 力 法 比爆 发 静 式 较 好 些 ， 因 为 相 对 不 易 受 伤 ， 静 张 力 时 有 意识地放松对抗肌 ，使之慢慢伸长 。 ３ ５ 灵 敏 素 质 灵 敏 素质 是 一 种 综 合 素 ． 质 ，它与 人对 空间 定位和 对时 间感觉 的能 力 有 关 ，也 与 速 度 和 力 量 有 关 。 各 种 复 杂 多 变 动作 、转 换动 作、变 换方 向动作 都能 训练灵 敏 素质 ，一些武 术动 作本 身就是 很好 的灵敏 素质 训练 ，如 武术运 动 中的闪展 腾挪 就是灵 敏 的动作 ，久练 此类 动作其 灵敏 素质 必将大 有提 高，而ｌ 一 ４ 前是发展灵敏 素质的最佳 ３ｌ岁 时期 。

河口油区疏松砂岩油藏防砂井出砂机理分析作者：李文轩孟勇邵现振郑英杰李彬李有才来源：《智富时代》2019年第09期【摘要】针对河口油区疏松砂岩油藏防砂工艺存在的问题，通过单点及多点测压模型，开展了防砂井堵塞规律实验研究。

不同混砂比单点测压模型表明，充填层中混入地层砂越多，渗透率下降越大，混入60%地层砂时渗透率下降400倍。

多点测压驱替实验显示，在充填管前段，由于泥质膨胀及地层砂细微粒向下游的运移，渗透率呈现先下降后上升稳定的趋势，而在近充填砂及充填砂段，由于地层砂细微粒的侵入而呈现渗透率迅速下降后稳定的趋势，总体渗透率稳定在初始值得75%左右。

验证了地层颗粒的侵入是导致充填层渗透率下降进而导致生产井产量下降的原因，并对下步防砂工艺的改进提出了指导意见。

【关键词】防砂;微粒;运移;渗透率;测压砾石充填防砂是河口油区疏松砂岩油藏防砂的主导工艺，占防砂总数的92%以上。

通过前期对河口油区疏松砂岩油藏低效低液井生产情况统计，发现了该类油藏油井防砂面临如下几方面的问题：一是受泥质、细粉砂影响，油井防砂后出现了液量下降快，稳产期短的矛盾突出;二是该类油藏各层系的粒度中值不一，采用单一规格石英砂充填已经不能满足防砂需要;三是防砂井大幅提液后，油井高产期短，防砂易失效。

尽管目前关于疏松砂岩油藏地层堵塞规律的理论研究很多，但是相关的实验研究开展较少，导致在该类油藏的防砂工艺参数优化过程中缺乏实验数据支持。

因此，亟需搭建相应实验平台开展疏松砂岩油藏防砂井堵塞规律实验研究，为该类油藏防砂技术优化提供技术支撑。

1、实验目的与实验原理在防砂油井实际生产过程中，对于由于液量下降明显导致重新防砂的井，在冲砂过程中，冲出砂中通常地层砂和充填砂并存，怀疑地层微细颗粒运移至充填砾石层造成堵塞，进而使得生产井产量大幅下降。

设计单点测压模型实验，用以验证地层砂侵入量对充填砂岩心的渗透率影响情况。

采用多点驱替实验，探索地层微粒运移规律，为提高防砂效果提供理论指导。

成为 出砂管理的关键， 成为迫切 需要解决的问题 。预测 出砂量的方法经历 了 简单到复杂、 从 从定性到 定量 的 曲折发 展过 程 。对疏松 砂岩 地层 出砂机 理 和 出砂 量预 测模 型 的 发展 进行 了详 细 的综 合 论述 。 其 中预 测 油气 井 出砂 的理论模 型 包括 ： 力应 变模 型 、 固耦 合模 型 、 蚓 洞模 型 、 气井初始 出砂 冲 应 流 蚯 油 蚀模 型及其他 预 测 出砂 量模 型 。通过对 比各 个不 同模 型 的适 用范 围和 相 互 问 的联 系， 指 出 了模 型 并
的 不 足 之 处 以及 可 改进 的地 方 。
关键词： 疏松 砂 岩 ； 测模 型 ； 究 ； 预 研 进展
中 图分类号 ： ３ 文献标 识码 ： 文 章编 号 ：Ｏ ４ ５１ （Ｏ １Ｏ一 Ｏ６— ０ ＴＥ ４ Ａ １ ０— ７６ ２ ｌ）８ ０８ ４ １ 油 、 井 出砂机 理 与影 响因素 分析 气
＊ 收稿 日期 ：０ ０１－ ２ ２ １－０１
第一作者简介 ： 熊力坤（９４）男 （ １８一， 汉族）四川成都人 ， 石油大学研究生院在读硕士研究生 ， 究方 向： ， 西南 研 油气 田开发。
２１ 年第 ８ ０１ 期 Biblioteka 西部探矿工程 ６ ９
（ 损坏） 和力学失稳 。其二是由于渗透力的作用 ， 造成固 体颗粒的剥离和运动 ， 进而导致水力学失稳 。 ・
油、 气井 的出砂机理非常复杂， 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； 但是从微观 上看 ， 其与岩石强度、 胶结强度、 应力状态和油气生产的 作业环境 、 条件有关。油 、 气井 出砂包括许多复杂的过 程， 它涉及到钻井和开采过程 中的应力集 中和重新 分 布、 水力冲蚀 、 固相运移等 。地层出砂没有 明显 的深度 界限 ， 只要地 层应 力超 过地 层强 度就 可能 出砂 。而地层 应力包括地层构造应力 、 上覆压力、 流体流动时对地层 颗粒施加的拖曳力 ， 地层孔 隙压力和生产压差等 ； 地层 强度决定于地 层胶结物的胶结力、 圈闭内流 体的粘着 力 、 层颗 粒 间 的摩擦 力及 地层 颗粒 本身 的重力 。尽 管 地 国 内外 的许 多 学者 都对 弱 固结砂 岩 油 藏 的 出砂 机 理 进 行 了许多研究 ， 但由于问题 的复杂性 ， 许多问题都未能 得到 充分 理解 。 ２ 世纪 ８ 年代末 Ｎ Ｍｏｉ ｄＤ Ｌ ｌｉＥ Ｊ Ｏ ０ ． ｒａａ ． Ｗｈｔｌ ｔ ｎ ｆｌ ２ 等人论述 了地层出砂是因为两种力 的作用而导致的， 一 种是 剪切 应力 导致 的地层 破碎 ， 另一 种是 张应 力造 成 的 地层破碎 。在 通常条件下 ， 虽然纯 张应 力破碎很少发 生， 但是 一旦 达到 以下条 件就 会发 生 ：１射孔 孔 眼被封 （） 堵 ；２ 射孔孔 眼的间距超过总间距 的 １３ （ ） （） ／ ；３ 射孔 的 密度小于 ７ ｍ； ４ 对孔眼进行净化时 。 孔／ （） ２ 世纪 ８ 年代 Ｍｏｉ Ｏ ０ ｒａ ｔ Ｎ和 ＷｈｔｌＤ Ｅ等人论 ｌｆ Ｌ。 ｉｌ 述了地层剪切破坏和张性破坏的出砂机理 ， 认为如果流 体在地层内的流速高 ， 将发生张应力破碎 ； 如果井底压

项目资助:中石油中青年创新基金“渤海湾盆地油田地质灾害分布规律及控制因素研究”(04E7041)项目资助 收稿日期:2007-03-02;修订日期:2007-03-23;作者E-mail:Xushouyu@第一作者简介:徐守余(1968-)男,江苏东台人,教授,2004年获中国地质大学理学博士学位,从事油藏表征、油气地质工程的教学和科研工作油层出砂机理研究综述徐守余,王宁(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东 东营 257061)摘 要:油藏开发中出砂问题是影响产能的重要因素,了解油藏出砂机理对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要意义.综合国内外文献及大量实例认为,地质因素和油田开发工程因素是影响油层出砂的2大因素.进一步分析油层出砂的力学机理,将油层出砂的力学机理分为剪切破坏和拉伸破坏两类.研究成果对进一步研究油层出砂机理及改善防砂工艺措施具有重要的意义. 关键词:出砂;机理;砂岩;油藏;综述油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.笔者在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障.油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益.1 地质因素与出砂机理1.1 构造应力的影响在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是:βσtan 2001S p =−式中:σ1——最大主应力,MPa ；P 0——地层孔隙压,MPa ；S 0——岩石固有剪切强度,MPa ； β——破坏角.其中:42παβ+=α——内摩擦角.左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂[1].断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S 0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生. 1.2 砂岩性质通常,地层埋藏越深,压实作用越强,胶结程度越好,岩石压实紧密,地层不易出砂.砂岩胶结程度是影响出砂的主要因素.胶结性能与埋藏深度、颗粒大小及形状、胶结物类型和胶结方式等密切相关.钙质胶结为主的砂岩较致密,地层强度高,不易出砂;以泥质胶结为主的砂岩较疏松,强度低,较易出砂.砂岩颗粒接触关系是影响油层出砂的另一重要因素,研究表明:如果砂岩颗粒为点接触,油层压实作用较弱,地层则容易出砂.出砂模拟实验表明:对于疏松砂岩,出砂过程的开始阶段是从胶结最弱处先开始出砂,然后出现砂体结构变化和破坏,使得渗流场变化,形成高渗区域,流284新疆地质体集中在高渗区域流动,使砂体结构破坏而大量出砂,形成出砂道,继而砂道进一步扩展增大形成砂窟.1.3储层敏感性与流体性质1.3.1 储层敏感性储层中的自生矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态,当不同流体进入时,原始平衡会遭到破坏,对出砂产生影响.速敏性因流体变化而引起地层微粒运移,堵塞喉道,导致流体渗流阻力局部增大,增大了流体对岩石的拖拽力,未被阻挡的更细微粒随流体进入井筒造成出砂.酸(碱)敏性酸(碱)液进入储层后与某些敏感性矿物及流体发生反应产生沉淀或者颗粒,这些颗粒一方面作为地层砂被携带进入井底,另一方面堵塞喉道,造成流体对岩石的拖拽力增大,使更细微粒进入井筒造成出砂.水敏性地层中粘土矿物在接触低盐度流体时,可能产生水化膨胀、分散,大大降低地层强度,导致出砂.盐敏性盐液进入储层后,由于粘土矿物的水化和膨胀导致地层出砂[2].鉴于储层敏感性对油层出砂的影响,在油气开采过程中,要严格控制入井液中的固相颗粒入侵.尽量采用较低的注采速度,对注水井采取防膨措施,可选用有机聚合物类防膨剂.酸化时慎重选择用酸,入井液的pH值应控制在8.5以下,达到防止出砂的目的.1.3.2流体性质流体粘度王凤清等通过实验模拟流体粘度与出砂量的实验表明,油层开始出砂的临界流速随流体粘度的升高而下降.也就是说,流体粘度越大,越容易出砂[3].当流速高于出砂临界流速时,在相同流速下,流体粘度越大,出砂量越大.流体的粘滞性在出砂过程中表现出2种机制:一是悬砂、携砂;二是携砂流体对砂体的冲刷和剥蚀.流体粘度升高,携砂、悬砂能力增强,流动过程中的拖拽力也就增大,对砂体的冲刷和剥蚀就更加严重,最终导致出砂加剧.由此可见,在油藏开采过程中,应尽量保持地层压力高于饱和压力,防止由于脱气改变原油性质,流体粘度增大,导致出砂.流体pH值汪伟英等通过实验研究表明,注入流体的pH值对出砂有一定的影响,pH值增大,临界出砂流速减小[4].当pH值达到14时,出砂量急剧增大.出现这种现象的原因是pH值的升高,使岩石粘土矿物中晶层间斥力增大,导致粘土矿物更易分散、脱落,随流体的流动而运移,造成出砂.另外,pH值同样会改变非粘土颗粒表面的电荷分布,使颗粒与基质间的范氏力减弱,那些胶结基质不好或非胶结的颗粒将被释放到流体中去,导致自由颗粒的数目增多,出砂可能性增大.因此,在钻井、完井以及井下作业过程中,应注意控制入井流体的pH值,以防由于pH值过高造成油井严重出砂.2 油田开发与出砂机理2.1地层压降及生产压差对出砂的影响地层压力是原油从地层流向井底的动力.上覆岩层压力是靠孔隙内流体压力(即地层压力)和岩石本身的强度(有效应力)来平衡的.即:σ+=pPP式中:P0——上覆岩层压力;P p——地层压力或地层孔隙压力;σ——骨架之间受到的接触应力.当油层未打开时,P p保持不变,岩层处于稳定状态.随着开采进行,地层压力P p下降.若为衰竭式开采方式,地层压力会急剧下降.因上覆岩层压力不变,地层压力的下降将导致岩石颗粒上的有效应力越来越大,当大到超过地层强度时,岩石骨架就会遭受破坏,地层颗粒被流体携带至井底,引起出砂.朱彩虹等人在对胜利油田永八块油层出砂机理的研究中,通过岩心驱替流动出砂实验,在模拟油藏及井眼周围岩石性质的情况下,对不同生产压差下的出砂量进行了预测,得出的结论是:在其他条件相同的情况下,生产压差越大,出砂量越多[5].所以在实际的油藏开采过程中,要将生产压差控制在临界生产压差之内,以防止生产压差过大导致出砂.2.2流速对出砂的影响流体导致出砂的关键是流体拖拽力能否克服砂岩基质的阻力.流体流经砂岩时,拖拽力主要是粘滞力(体积力).砂岩基质的阻力基本上是面积力,表现为胶结力、吸附力和接触力.这些面积力结合起来与体积力抗衡.出砂机理研究中将使充填砂运动的流速定义为门限流速,而将使骨架砂变为自由砂的流速定义为临界流速.当流速大于临界流速时,其后果只能是加剧出砂.通过对埕岛油田馆上段油层出砂和流速的关系模拟实验可以看出(图1),随着流速的增加,出砂量也随之增大[6].因此,在油藏的开采过程中,要尽量将流速控制在临界之内,从而在一定程度上减小出砂的机率.2.3含水饱和度或注水对出砂的影响①含水饱和度上升使支持砂粒粘合的毛细管力图1 流速与阶段出砂量柱状图Fig.1 Phase sand producing bar chart at different flow rate下降,导致地层强度降低,引起出砂;②矿化水与某些矿物间的化学反应产生沉淀堵塞喉道,加剧出砂;③胶结物被水溶解,特别是一些粘土矿物,如蒙脱石遇水膨胀、分散,岩石结构被破坏,导致地层强度降低,颗粒运移,加剧出砂;④注水对地层的冲刷作用导致地层强度的降低,引起或加剧出砂.在对胜利油田东辛采油厂出砂因素的研究中,分析了地层含水饱和度对油层出砂的影响(图2).由图可见,含水饱和度对油层出砂的影响存在一个饱和度的临界值区间.低于该饱和度条件下,射孔眼的扩展半径随饱和度的增加而降低,而一旦含水饱和度超过此临界值,孔眼半径几乎线性地增大,累积出砂量也加速地增大.因此,在油藏开采的实际工作中,为防止含水饱和度上升所带来的出砂问题,应提早采取措施将含水饱和度控制在临界饱和度以下,并配合防砂堵水一体化工艺,减小出砂的机率.图2 含水饱和度与射孔眼扩展半径关系曲 Fig.2 The rating curve about water saturation andexpanded radius of perforating eyehole2.4 完井因素射孔孔道充填物对出砂的影响 弹孔尺寸对油流阻力会产生巨大的影响.弹孔内压降表达式为:2)(131.9888.0Aql E kA q L p βρµ−+=∆ 由上式,弹孔流动阻力与弹孔尺寸及孔内充填物之渗透率K 有密切关系:弹孔内充填物渗透率是决定弹孔压降的关键因素,若其渗透率高,压降就小.对于极限情况,若弹孔畅通无阻(K =∞)则阻力最小,若其渗透率K →0,则阻力最大,弹孔完全堵塞.射孔参数对油层出砂的影响 弹孔流道面积直接影响弹孔压降.对每个弹孔而言,要提高孔径;对整个井段而言,是要增加孔密.增大孔径、提高孔密的综合效果是提高了有效流动面积,降低了流动阻力,也降低了流速,从而有利于减缓出砂.井斜的影响 当井斜倾角小于45°时,仍可把它当作垂直井,不会对出砂产生重大影响.只有当井斜大于45°时,对高倾角斜井,甚至水平井,由于与油层段接触面大大增加,在保持相同产量的条件下,将使出砂减缓.这就是为什么超长的水平井出砂轻微的原因.射孔相位角 研究表明90°时最好,这是由于地层流线以井轴为中心,相对对称,减少了流线的弯曲和收缩,阻力最小,有利于减少出砂[7].总之,为防止油井中后期出砂,应该在早期钻井阶段和完井阶段进行预防,如尽量采用大套管、高密度射孔完井,用较小的流速和压差采油.同时可利用包括现场预测法、经验公式及经验图表法、实验室法、理论分析模型、数值模型、数值计算以及神经网络法等一系列出砂预测方法对油井出砂进行预测,针对油井的地层条件、井身结构及施工因素,综合考虑出砂的原因,选择具体的防砂工艺,从而达到防砂的目的.3 油层出砂力学机理油层出砂通常是由于井底附近岩层结构遭受破坏引起的.从力学角度分析,油层出砂有2个基本机理:剪切破坏机理和拉伸破坏机理.前者与地层压力和生产压差有关,后者与流体性质和开采速度有关.剪切破坏机理 破坏是大多数现场出砂的基本原因.它是由于炮孔或井眼周围岩石所受应力超过岩石本身强度,使岩石产生剪切破坏而出砂.主要原因是油藏压力的衰减或生产压差的过大.剪切破坏将造成大量突发性出砂,严重时砂埋井眼,造成油井报废.拉伸破坏机理 流动作用于炮孔周围地层颗粒上的拖拽力过大,使炮孔壁岩石所受径向应力超过其本身的抗拉强度,脱离母体而导致出砂.这与过大的286新疆地质开采流速与流体性质有关.拉伸破坏引起的油层出砂量小,出砂使孔穴通道增大,而孔穴增大又导致流速降低,从而使出砂有“趋停”趋势,具有稳定效应[8].微粒运移机理是一个单独的砂粒或者砂的集合体从砂的骨架上脱离,运移到一个流动的流体中的过程.一方面,在流体流动拖拽力作用下产生移动进入井眼造成出砂;另一方面,导致井底周围地层的渗透率降低,增大流体的拖拽力,加剧出砂.砂拱稳定出砂机理力学理论认为,射孔后在井眼附近形成一塑性变形区.在流体压力作用下,该区单颗粒开始脱落,并随流体进入井底,孔眼变成一较大且稳定的球形,颗粒在球形孔腔壁附近聚集形成砂拱[9].研究表明,当润湿相浓度小于某个临界值时,砂拱将保持稳定;如果润湿相浓度达到某个临界值时,砂拱将被破坏[10].另外,砂拱的稳定能力与砂拱的尺寸、润湿相大小有关,围绕在孔眼周围的砂粒必须具有一定的润湿相才能形成砂拱,稳定砂拱必须具有一定的外界应力和自身的凝聚力.润湿相浓度与砂拱稳定性的关系如下:①单相浓度的砂粒构成不了稳定的砂拱;②强烈的引力使孔眼增大;③两相环境下的砂拱稳定性好,在实验条件下:S w大于3%形成稳定的砂拱(S w为润湿相饱和度);S w小于20%有出砂的迹象;当S w大于20%而小于32%时,连续出砂;当S w大于32%有大量流砂产生;④在两相区环境下,仅润湿相携带砂粒;⑤在润湿相饱和度较小的环境下,液流速增加,砂拱尺寸也随之增加,随流速的降低砂拱保持稳定;⑥润湿相浓度超过某一临界值时,砂拱将发生坍塌破坏.4 总结(1) 油层出砂是多种因素综合作用的结果.(2) 油层出砂通常是因井孔附近地带的岩层结构破坏引起的.笔者认为,油层出砂的2大主控因素是地层压力和多相流体的作用.(3) 从力学角度分析,油层出砂机理可分为剪切破坏机理和拉伸破坏机理.参考文献[1] 何生厚,张琪.油气井防砂理论及其应用[M].北京:中国石化出版社,2003,4-5.[2] 孙焕泉,曲岩涛,房会春,等.胜利油区砂岩储集层敏感性特征研究[J].石油勘探与开发,2000,27(5):72-75.[3] 王凤清,秦积舜.疏松砂岩油层出砂机理室内研究[J].石油钻采工艺,1999,21(4):66-67.[4] 汪伟英,王尤富,王孝忠,等.流体性质对出砂的影响及控制[J].特种油气藏,2003,10(5):79-80.[5] 朱彩虹,吴建平,衣春霞,等.胜利油田永八块油层出砂机理及预测[J].石油钻探技术,2002,30(2):66-67.[6] 王建,吕成远,李奋,等.预测油层出砂状况室内模拟实验方法的建立与应用[J].西北地质,2000,33(2):10-11.[7] 何生厚,张琪.油气井防砂理论及其应用[M].北京:中国石化出版社,2003,9-10.[8] 沈琛,邓金根.胜利油田弱胶结稠油藏岩石破坏准则及出砂预测[J].断块油气田,2001,8(2):19-22.[9] 李占军,杨芳,等.官195断块出砂机理与防砂技术[J].石油钻采工艺,2002,24(6):64-65.[10] 范兴沃,李相方.国内外出砂机理研究现状综述[J].钻井工艺,2004,27(3):57-59.RESEARCH ON RESERVIOR SAND PRODUCTION MECHANISMXU Shou-yu,WANG Ning(China University of Petroleum, College of Geo-Resources and Information, Dongying ,Shandong,257061 China) Abstract: Sand production is an important factor affecting productivity of reservoir exploitation. Understanding the mechanism of sand production is meaningful to sand control effectively and choose the rational methods. Through summarizing many examples and literature both home and abroad, the two factors of sand production are geo-factor and engineering factor, further more, in the view of mechanics, the factors can be included shear damage and tension damage. This research has important meaning to further studies on sand production mechanics and improving the craft measure of sand prevention.Key word:Sand production; mechanism; sandstone; reservoir; review。

疏松砂岩油藏排砂采油工艺探讨在对疏松砂岩进行油气开采的过程中，因为油藏的出砂，不仅影响了油藏开采的效率，还影响了经济效益。

本文对疏松砂岩油藏的出砂原理进行了分析，并讨论了我国目前的防砂技术。

探讨了出砂提高我国油井产的因素，希望对我国油藏开采的排砂采油提高产油质量具有借鉴意义。

标签：油藏疏松砂岩排砂采用工艺技术在油气开采位置选择上，一般将疏松砂岩作为主要目标。

因为疏松砂岩油藏具有较高的储油含量，油气分布范围也较广。

但是在实际开采的过程中，因为油井出砂情况发生，对油井开采的有效运行带来了重大影响。

本文对出砂生产在疏松砂岩油藏中的利弊进行了分析，选择适度出砂的开采方式，保证油井产量和出砂量能够最大化，使经济效益全面提高。

一、油层出砂的主要原理关于油层出砂的主要原因可以分为三大类，分别是地质、完井和开采。

就完井和开采来说，这两大类因素在某种意义上具有相似性，因为在开采过程中开采条件改变，例如油层压力、液流速度、含水变化、毛细管作用、多相流动及相对渗透率等，从而导致地层出砂。

就地质因素来说，主要是地层和油藏性质的影响，例如岩石颗粒大小、胶结物胶结程度以及构造应力等。

出砂程度会受到岩石和流体的影响从而发生改变。

关于油层出砂原理，主要受地层压缩和胶结程度影响，另外原始渗透率、油藏压力和深度、流体的种类和流速等也是主要影响因素。

如果井底岩层结构受到破坏，会导致油层出砂，如果油层的胶结程度较弱，其出砂概率更高，主要是因为其生产压差大。

如果井底岩层结构被破坏，井底周围地层也会随之破坏，从而加大地层出砂的严重程度。

二、我国目前油层防砂的技术现状油井出砂是疏松砂岩油井开采中最主要的矛盾，不仅会对油井开采设备产生磨损，还会导致生产管柱被卡，进而掩埋油层，油井的出油量也会深受影响。

油井防砂工艺主要分为化学、机械以及化学机械联合应用的三种主要方式。

关于化学防砂主要有酚醛树脂溶液、水带干灰砂和地下合三种方式。

机械防砂技术目前广泛应用的是金属绕丝筛管砾石充填技术，其有着适应能力强和防砂效率高的主要特点。