简述高压充填防砂

高压充填防砂工艺现状及应用效果分析摘要：孤东油田是胶结疏松的砂岩油藏，自20世纪80年代投入开发以来，防止油层出砂已是维持油田正常开采的一项重要技术措施。

随着油田的开发，防砂工艺技术也得到了不断的发展。

本文主要通过对采油23队的主导防砂工艺—高压充填绕丝管防砂应用情况进行分析，提出下步整改方向，进一步提高防砂工艺开发水平。

关键词：高充绕丝堵塞携砂比渗透性1 孤东油田防砂工艺实施现状孤东油田储层为河流相沉积，埋藏浅，泥质含量高，胶结疏松，易出砂，属典型的疏松砂岩油藏。

孤东油井防砂工艺发展分3个阶段：第一阶段（1986-1989年）以滤砂管、绕丝管循环充填和地下合成防砂为主，以干灰砂防砂为辅。

第二阶段（1990-2000年）以滤砂管、涂防和干灰砂防砂为主，绕丝管循环充填为辅。

第三阶段（2001至今）以绕丝管高压充填为主，循环充填为辅。

随着区块的多年开发，油层及井况条件日趋复杂化，油井防砂主要面临3个问题：①防砂困难，长期停产井增多，影响整体开发效果。

②出泥粉砂严重的油井增多，传统防砂工艺适用性变差，防砂成功率低、有效期短。

③防砂成本压力越来越大。

针对防砂工艺现状及存在的问题，自2000年以来，推广应用了高压充填防砂工艺，取得明显效果。

2 高压充填工艺技术原理高压充填防砂工艺吸收了地层压裂防砂和绕丝管充填防砂工艺原理，利用人工充填至油层中的充填砂体与充填在绕丝管外环空的充填砂体的人工砂体骨架，较好地解决了“防砂与防堵塞不能统一”的问题，有效提高了防砂效果，油井供液能力大大增强。

2.1防砂机理（1）通过绕丝管挡住人工充填砂，利用充填砂对地层砂的桥塞作用，把地层砂挡在充填砂周围，形成较好的二级挡砂屏障，达到防止油层出砂的目的。

（2）根据油层出砂的门限速度理论，油层出砂程度与流体的流速成正比。

高压充填砂在井筒一定半径的油层内形成致密的高渗透带，地层砂被挡在充填砂体以外。

在油井产液量一定的情况下，半径与流速有以下关系：式中：为以井轴为圆心的半径为R处流体流速；Q为油井产量；H为油层射开厚度；R为与井筒同心某处圆半径。

绕丝管高压充填防砂工艺存在的问题及对策摘要：目前，绕丝高压充填防砂工艺是孤岛油田常用的、效果最好的防砂工艺。

该工艺在孤岛油田应用以来，取得较好效果，提高了防砂成功率，有效降低了作业成本。

但部分绕丝防砂井有效期短，远远低于理论有效期。

本文对绕丝防砂失效原因进行了系统分析，指出了绕丝失效原因，提出了防治措施，对绕丝防砂工艺的应用有一定指导意义。

关键词：防砂绕丝油井工艺失效原因对策1 前言绕丝防砂工艺已成为孤岛油田主要防砂工艺，2012年孤岛采油厂作业（东区）防砂防砂施工120口，采用一绕丝防砂的有112口，防砂一次成功率达到93.3%，远远高于其它防砂方法，绕丝防砂工艺还具有防砂成本低的优点。

从理论上讲，绕丝防砂工艺有效期可以达到8--10年，但孤岛油田多数井没有达到理论上的有效期，表现在绕丝更换频繁，换绕丝工作量还较大。

绕丝失效主要表现在油井供液变差，即使地层能量充足，但油井产量却较低，动液面下降，不得不拔出绕丝重新防砂。

绕丝井供液变差又分两种情况：（1）绕丝防砂后开抽液量达不到作业前正常生产液量，这种情况在绕丝高压充填推广初期较多，据’统计2012年1-8月，作业（东区）施工的绕丝防砂井有6口完井后供液变差，由于作业前油井产量较高，但防砂后液量达不到修前液量，说明充填过程对油井供液能力产生了影响，只能从施工过程中找问题。

刮管洗井工序不合格，高压充填参数掌握不好，油层污染等都能产生上述结果，所以只要通过加强作业质量控制，提高充填质量，这类问题可以避免。

（2）高压充填后油井初期生产正常，但在不长的时间内。

产液量下降，液面下降，供液能力变差。

据统计，2012年，采用绕丝防砂后油井动液面平均下降200米，部分井产量逐渐降低，直到供液不足，本文主要对这类问题进行分析讨论。

2 绕丝管高压充填防砂工艺存在的问题与对策绕丝筛管下入井内，正对油层部位，再通过高压大排量携砂液把充填砂带入地层，在地层及油套环形空间形成连续的充填砂体，绕丝筛管把充填砂挡住，充填砂体把石英砂挡住，这就是绕丝防砂机理。

稠油热采井高压充填防砂失效原因及对策分析摘要：针对乐安油田稠油井高压充填防砂后防砂效果变差失效进行分析，查找出时效原因，对改进措施和方法进行整理，延长防砂有效期，提高经济效益。

关键词：乐安油田高压充填失效石英砂前言乐安油田为疏松砂岩稠油油藏，在油藏开发中突出的问题就是原油的高粘度和出砂，针对这一特征采取了蒸汽吞吐降粘和套管内高压充填防砂，收到了良好效果，但在蒸汽吞吐数个周期以后，防砂工具、滤砂管等出现不同程度损坏或失效，致使地层砂进入井筒内，造成产能降低、油井停产。

同时在捞取井内充填管柱过程中，由于充填井段长（多在100米以上），上提负荷大，极易拔脱滤砂管，造成复杂打捞，占产时间长，经济损失大。

一、热采井高压充填失效原因分析造成高压充填失效的原因很多，其间关系错综复杂。

大多数情况下，是多个因素综合作用的结果。

导致失效发生的原因既与前期施工器材、充填沙粒、施工质量等有关，也与后期机械损伤、油层环境有关。

下面从前中后三个方面对失效原因进行简要分析：1、前期因素影响1.1高压充填防砂失效虽然多发生在充填之后数年，但在充填施工过程中如果出现充填砂量与设计不符、充填压力上升较早，则有可能导致挡砂墙厚度不足，进而过早失效。

1.2乐安油田地层砂粒度中值为0.1mm左右，因此在施工中选用粒径0.4mm-0.8mm的石英砂做为充填材料，但部分地层砂可以进入石英砂所形成的砂墙之中，特别是泥质含量高的地层，对砂墙的渗透率有较大影响。

2、中期因素影响2.1周期性注汽转抽生产过程中，往往要探冲中心管，冲出防砂管内的少量小粒径粉砂，保证油井产能；在7in套管内，滤砂管内径也仅仅为62mm，由于内径较小，探冲时只能选用48mm或42mm冲管进行探冲，由于环空小，在水平段发生磕挂，对滤砂管造成机械损伤，影响防砂寿命。

2.2注蒸汽过程中，高温高压蒸汽通过防砂管柱进入油层，高温的蒸汽对充填所用石英砂有一定的溶蚀作业，造成防砂管外部砂墙松动。

高压充填重复防砂对产能的影响及解决方案邓金根;谭强;孙焱;陈宇;段泽辉;韦龙贵;王尔均【期刊名称】《断块油气田》【年(卷),期】2010(017)004【摘要】高压充填防砂技术的应用效果较好,目前已被广泛应用于出砂严重的油气井,对油田的防砂稳产起着重要的作用,但防砂失效后,管外将会存在一个较厚的砾砂泥合区,其在重复防砂作业时很难被清理,这一砾砂混合区城对提高单井产能十分不利,并且,随重复防砂次数增多,混合区的厚度也随之增大,这种不利影响也将不断加剧.文中针对这一问题对高压充填防砂井管外充填区进行了分析,提出了3种可供选择的解决方案,包括压裂充填防砂技术、管外砾石充填区酸洗工艺及高压变粒径充填技术,并对各个方案和技术进行了简要的说明和分析.提出并阐述了管外砾石充填区酸洗技术主要技术思路和要点,即清除砾石层中的细砂,改善砾石层的渗透.同时还在传统高压充填工艺的基础上提出了高压变粒径充填,并根据Saucier方法和拱桥理论,对变粒径砾石充填中的砾石尺寸进行了分析,得出了其设计的基本原则:Ⅱ层砾石粒径大于或等于Ⅰ层砾石粒径的3倍,Ⅰ层砾石尺寸设计采用Saucier方法.【总页数】3页(P494-496)【作者】邓金根;谭强;孙焱;陈宇;段泽辉;韦龙贵;王尔均【作者单位】中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京,100083;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中海油湛江分公司钻井部,广东,湛江,524059;中海油湛江分公司钻井部,广东,湛江,524059;中海油湛江分公司钻井部,广东,湛江,524059【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+3【相关文献】1.砾石充填防砂对稠油井产能影响研究 [J], 司连收;李自安;张健2.高压充填防砂过渡带对产能影响研究 [J], 蒋官澄;陈应淋;严进荣;朱天高;宋友贵3.高压砾石充填防砂气井产能预测与评价 [J], 董长银;饶鹏;冯胜利;张琪4.考虑砾石充填防砂过渡带影响的水平井产能预测 [J], 胡平;卞德智;范子菲;刘欣颖5.考虑砾石充填防砂过渡带影响的水平井产能预测 [J], 胡平;卞德智;范子菲;刘欣颖;;;;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

封隔高压一次充填防砂技术及应用摘要：管内外充填是当前砾石充填防砂技术的发展趋向，封隔高压一次充填正是这样的一种防砂技术。

介绍了高压充填技术原理、工具结构及工作原理、施工程序，阐述了排量、压力等主要参数设计方法，介绍了在Turkmenistan油田A层以及单层老井、多层大井段井、新井新层、斜井和粉细砂岩井的应用效果。

该技术防砂有效期长，施工简单，施工周期短，充填效果好，能避免二次充填对油层的污染，能起到一定的解堵作用，便于后期处理，经济效益显著，值得推广应用。

关键词：封隔；高压；砾石充填；防砂；油井出砂是石油开采遇到的重要问题之一，每年要花费大量的人力物力进行防治和研究。

出砂不仅会导致油井减产或停产及地面、井下设备腐蚀；甚至会使套管磨损、油井报废。

随着油田的持续开发，注水不断加强，单井产液量不断上升，老油井的防砂越来越困难。

粉细砂出砂油藏、稠油出砂油藏的开发，出砂斜井的增多又给防砂技术提出了新的课题。

目前胜利油田已发展了各式各样的防砂技术，最具代表性的有金属绕丝筛管砾石充填防砂、敷膜砂防砂、复合防砂等。

这些技术对疏松砂岩油藏的开发起到了重要的作用，但都有局限性。

绕丝筛管砾石充填防砂在砂粒较粗、分选较好的地层使用，成功率高、有效期长，但由于充填砾石厚度小，难以挡住粉细砂，且在生产、作业过程中，充填层易被破坏，丧失防砂功能；敷膜砂防砂由于胶结强度高、挡砂效果好、不占井筒空间而得到广泛应用，但敷膜砂充填形成的人工井壁，与出砂岩层胶结部位脆弱，易老化，不利于大泵提液，防砂有效期短；复合防砂是一种很好的防砂方法，但成本高，施工复杂，液量降幅大。

针对上述情况，胜利油田有限公司胜通新科技开发中心研制出一种封隔高压一次充填防砂技术，采用FS—115（150）封隔高压一次充填工具与割缝筛管配套，携砂液以大排量将砾石带到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间，经沉积、压实，形成高效能挡砂屏障，达到防止油层出砂目的。

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。

实习论文摘要防砂是油气井增产的一项重要技术措施，依据多口井防砂资料，分析其“加砂”工序中泵压、排量、混砂比曲线随时间的变化形态，归纳出‘加砂”曲线的5种类型:下降型、下降稳定型、波动型、上升型、稳定型，研究认为下降或下降稳定型曲线形态主要是因被压开地层裂缝缝高的增加；波动型曲线形态主要受地层物性严重非均质性影响；上升型曲线形态是受地层渗透性差、层薄影响，造成缝高延伸受阻，水平延仲缓性或是携砂液在地层缝内严重堵塞，产生砂卡，泵压突然上升；稳定型曲线形态可能是地层滤失量的增加，使施工泵压长时间维持常量。

现场施工可根据加砂曲线形态，合理调整“加砂”施工参数，保证油井施工顺利进行。

关键词:加砂曲线;形态;特征分析;参数;施工实习论文目录第1章油井出砂的危害及原因 (1)1.1油井出砂的危害 (1)1.2油井出砂原因 (1)1.2.1 内因－砂岩油层的地质条件 (1)1.2.2 外因－开采因素 (2)第2章防砂方法 (3)2.1制定合理的开采措施 (3)2.2采取合理的防砂工艺方法 (3)2.3机械防砂分类及原理 (3)2.3.1 绕丝筛管砾石充填防砂 (3)2.3.2 高压充填防砂 (4)第3章高压充填防砂施工曲线类型及特征 (6)3.1加砂曲线类型 (6)3.1.1下降型 (6)3.1.2下降稳定型 (6)3.1.3 波动型 (6)3.1. 4 上升型 (6)3.1. 5 稳定型 (7)3.2原因分析 (7)3.3应用 (9)3.3.1近似求取裂缝几何参数 (9)3.3.2 应用“加砂”曲线形态特征指导现场施工 (9)3.3.3预测防砂效果 (9)第4章现场防砂施工曲线举例分析 (10)4.1上升型——草4-3-斜217井拔绕重防施工 (10)4.2稳定型——草4-7-斜215井拔绕重防施工 (11)4.3综合曲线——草104-平7井新投防砂施工 (12)第5章结论 (14)参考文献 (15)附表 (16)实习论文第1章油井出砂的危害及原因1.1油井出砂的危害油层出砂是砂岩油层开采过程中的常见问题之一。

水平井高压充填防砂工艺在曙光油田的应用【摘要】针对曙光油田稀油区块水平井出砂套坏的开发矛盾，根据油藏的岩石结构特征和完井方式，确定实施水平井砾石充填防砂工艺，同时对水平井砾石充填的施工工艺及施工参数进行了优化。

该工艺为稀油油藏的经济开发提供了技术保障。

【关键词】水平井砾石充填施工工艺施工参数曙光油田水平井高压充填防砂技术是将高精密滤砂管和充填装置下至油层部位丢手后，下入填砂服务管柱，采用清洁性携砂液携带砾石，通过压裂车组将砾石携带到油层亏空处和滤砂管与套管的环形空间，在砾石的滤砂和滤砂管的挡砂作用下，形成高强度的防砂屏障，阻止地层砂向井筒内运移，从而保证出砂油井的正常生产。

水平井应用管内砾石充填防砂技术后，出砂状况得到了明显的抑制，增油效果显著。

1 不锈钢精密防砂筛管的研制1.1 结构组成基管采用api标准中抗压性能较好的n80油管，其抗破坏压力达到100mpa以上，延伸率为2%，径向可变形量为60%，扭曲变形量为1°/m，弯曲变形量为1°/m。

防砂过滤层采用不锈钢丝编织双层过滤网和三层导流功能层结构，采用先进焊接技术工艺与基管进行焊接。

同现有的其它过滤元件相比，具有坚固的结构，高拉拔强度，更大的抗挤压强度、抗腐蚀能力，在油层工作中不易堵塞，有精确的缝隙尺寸、较大的开口面积、容易反冲洗等特点。

其延伸率、径向可变形量、扭曲变形量、弯曲变形量均大于api油管。

不锈钢外保护套设计了侧流孔，在作业过程中，能很好地保护防砂过滤层，避免下井时防砂过滤层损坏导致防砂施工失败。

工作过程中，防止流体对防砂网的直接冲蚀破坏。

1.2 关键技术复合防砂过滤层是防砂筛管的重要组成部分，材质和滤孔决定筛管的防砂性能。

（1）采用多层316l不锈钢精密微孔复合防砂过滤层，防砂可靠性高，抗破坏能力强。

（2）过滤面积大，为割缝筛管和绕丝筛管的10倍，流动阻力小。

（3）滤孔稳定，抗变形能力强，径向变形为40%时，防砂能力不变，满足水平井使用要求。

水平井高压充填防砂技术研究与应用一、曙光油田水平井概况曙光油田位于辽河盆地西部凹陷西部斜坡区内断裂发育，地质条件复杂，油区内多种油层类型和各种油品共存。

曙光油田稀油、稠油、超稠均有出砂严重的区块，其中比较典型的是曙三区、杜813兴隆台等。

水平井是油田开发的一项革命性创新技术，水平井油藏接触面积是直井的5～10倍以上，它可以大幅度提高单井产量，实现油气田的高效开发。

由于区块油藏埋藏浅，压实作用弱，油藏出砂现象普遍。

油层出砂使油水井频繁砂卡，使油水井被迫停产停注，造成油藏采油速度低，影响油藏采出程度和最终采收率。

超稠油杜813-44-82井区曾经规划部署的40口新井因出砂严重暂停钻井，影响可采储量70万吨。

油井出砂还导致套管损坏严重，杜813兴隆台区块套损率高达44.3%。

二、主要技术成果针对上述问题，曙光采油厂经过三年的技术攻关，通过不锈钢精密微孔滤砂管、充填防砂装置等井下工具的研制，合作建立水平井循环充填物理模型，研究水平段填充机理，改进携砂液体系，优选充填砾石，改进完善了水平井高压填充防砂技术。

研究改进了水平井砾石填充管柱，研究优选了水平井充填材料，建立了物理实验模型，保证能够在水平井段形成平衡堤式充填，有效指导提高水平井砾石充填防砂工艺。

1.水平井管内砾石充填防砂工艺1.1不锈钢精密微孔滤砂管不锈钢精密微孔滤砂管设计研究是水平井高压充填防砂工艺的重要环节，在设计中充分优选了高强度、高渗透性、挠度好、高孔/面率、高耐温及耐腐蚀能力强的系统结构。

不锈钢精密筛管整体设计从内到外由基管、复合防砂过滤套及不锈钢外保护套等组成。

1.1.1结构组成防砂过滤层采用不锈钢丝编织双层过滤网和三层导流功能层结构，采用先进焊接技术工艺与基管进行焊接。

同现有的其它过滤元件相比，具有坚固的结构，高的拉拔强度，更大的抗挤压强度、抗腐蚀能力，在油层工作中不易堵塞，有精确的缝隙尺寸、较高孔/面率、容易反冲洗等特点。

其延伸率、径向可变形量、扭曲变形量、弯曲变形量均大于API油管。

收稿日期:2002203227;改回日期:2002207224作者简介:乔仁春(1968—),男,山东省莱阳市人,1990年毕业于石油大学钻井专业,胜利油田井下作业公司市场办副主任兼土库曼防砂项目总工程师。

联系电话:(0546)8746969第30卷　第4期2002年8月石　油　钻　探　技　术PETROL EUM DR I LL I N G T ECHN I QU ES V o l .30N o.4A ug .2002!试井与开采#封隔高压一次充填防砂技术乔仁春(胜利石油管理局井下作业公司,山东东营　257064)摘　要:封隔高压一次充填防砂技术具有防砂有效期长、施工简单、施工周期短、对油层污染程度低等特点,能避免二次充填对油层的污染和施工周期长的缺点。

在土库曼斯坦图尔哲别油田A 层的应用表明,该技术具充填效果好,能起到一定解堵作用的特点,经济效益显著,值得推广应用。

关键词:封隔;砾石充填;绕丝筛管;防砂中图分类号:T E 25713 文献标识码:B 文章编号:100120890(2002)04200702021　封隔高压一次充填技术原理封隔高压一次充填技术是将砾石-石英砂,用大排量携砂液带到油气井产层套管外的空洞处和绕丝管与套管的环形空间,经高压压实形成挡砂屏障。

在需进行防砂作业的油井内,将防砂管柱下到预定位置,坐封封隔充填工具,打开充填通道。

地面泵组提供的高压携砂流体,经封隔高压一次充填工具的充填通道进入油管、套管环形空间,最后进入油层。

随着加砂量的不断增加,地层被充填压实,随后,井筒也被充填压实,此时地面泵压升高,达到预定压力值后停止充填。

从油、套环形空间泵入洗井液,经封隔高压一次充填工具的反洗通道,将油管内的砂子冲洗至地面。

上提管柱正转倒扣丢手,充填孔道自动关闭,中心管自动打开,完成封隔高压一次充填防砂作业。

2　防砂管柱防砂管柱由丝堵、绕丝管、安全接头、可溶性扶正器和FS 充填工具组成,如图1所示。