防砂技术现状讲解

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。

油田防砂工艺现状及前景分析一次性高压充填防砂工艺针对滨南油区王庄稠油油田的地层特点，近年来，一次性高压充填防砂工艺技术在王庄油田油井中的应用逐年增多，防砂后的效果十分显著。

一次性高压充填防砂工艺就是将防砂管柱及充填工具一次性下入井内，对准目的油层，通过地面设备对油层进行高压充填分选好的石英砂，将近井地带的地层砂推到远离井底的位置，并在近井地带形成高渗透的砂体组合。

其主要特点是将地层预充填和绕丝管充填两道工序合二为一，减少了施工工序和作业占井时间，单井施工周期平均比复合防砂缩短5～8天。

一次性高压充填防砂工艺的优点1高压挤压防砂后在油层内形成高导流能力的支撑带，增大了原油的渗流面积，使近井地带流体由平面径向流变为双线性流，有效地延缓压降漏斗，减少了地层砂受力，从而稳定了地层砂，实现油层改造的目的。

2由支撑带石英砂、环空充填砂形成一个具有多级分选过滤的人工井壁，起到有效的挡砂、滤砂作用。

3高压充填形成的支撑带，在高压注蒸汽过程中稳定性增强，并且降低了注汽压力，提高了注汽效果，从而达到增产的目的。

一次性高压充填防砂工艺的缺点1成本费用高，携砂液对油层造成的污染较大，对地面设备要求比较高。

2一次性高压充填防砂对于层数较多、渗透率差异较大的井，还存在着充填砂在各层分布不均匀的现象，渗透率高的层充填砂进入多，而渗透率低的层进入少，从而影响防砂增油的效果。

一次性高压充填防砂工艺的改进方向运用一次性高压充填防砂工艺进行防砂在王庄油田取得了很好的效果，但我们在防砂实践中也发现还有改进、发展的空间。

存在问题一次性充填工具的卡瓦长时间在井内工作，容易结构腐蚀，造成大修作业困难；同时卡瓦多次卡封，容易造成套管损坏。

改进方向研制无卡瓦的一次性充填工具及管柱。

存在问题目前采用三台泵车进行充填施工，最高排量为13左右，由于携砂液粘度较低60，不能实现更高砂比充填，还有造成地层砂与充填砾石交混的现。

油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平随着石油工业的不断发展，油井机械防砂工艺技术与装备也在逐渐完善和更新。

油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平对于石油勘探和生产起着至关重要的作用，它直接关系到油井的稳定性和安全性，同时也影响着油井的产能和寿命。

本文将从油井机械防砂工艺技术与装备的发展历程、现状和未来趋势等方面进行探讨。

一、发展历程最早期的油井机械防砂工艺技术与装备主要是依靠人工方式进行，例如利用筛网、过滤器等简单的装置来防止砂粒进入油管，这种方式工艺简单、成本低廉，但是效果并不理想。

随着石油勘探和开发的深入，对油井机械防砂工艺技术与装备的要求也越来越高，需要更加精密和可靠的装备来保障油井的正常运行。

20世纪80年代开始，随着科技的不断进步，油井机械防砂工艺技术与装备出现了一系列的新突破，例如液固分离技术的应用、多层筛管的设计、砂控剂的研发等，这些技术的出现使得油井机械防砂工艺技术与装备的水平得到了显著提升，大大提高了油井的产能和寿命。

二、现状当前，我国在油井机械防砂工艺技术与装备的研发与应用方面取得了一系列的进展，涌现了一大批技术先进、性能稳定的高端装备，例如多级过滤器、自清洗过滤器、油管包覆技术等，这些装备不仅提高了油井的防砂能力，同时还大大减少了设备的维护成本和停机时间。

除了装备的技术提升外，油井机械防砂工艺技术也不断完善，例如激光焊接技术、精密加工技术、表面处理技术等的应用，使得油井的防砂效果得到了进一步提高。

油井机械防砂工艺技术与装备还在不断引入智能化、自动化技术，实现了设备的远程监测和控制，从而大大提高了油井的生产效率和安全性。

三、未来趋势随着社会对环境保护意识的增强，油井机械防砂工艺技术与装备也将会朝着更加环保化的方向发展，例如引入更加环保的材料、减少能源消耗等，从而减少对环境的影响，实现可持续发展。

适度防砂完井技术现状及其展望学生张恒学号2010050031摘要:疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。

油气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。

每年都要花费大量人力物力进行防治和研究。

如果砂害得不到治理,油气井出砂会越来越严重,致使出砂油气田不能有效开发因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。

适度防砂技术也称适度出砂技术，国外称之为SandManagement。

1993-1994年间，该技术在北亚德里亚海油田进行试验，1996年在北海油田进行了试验并获得了很大的成功。

到1999年末，北海油田大约有200-300口油井采用了适度出砂生产，其他油田也在积极探索实验[1-2]。

本文综述了适度防砂技术在我国的发展和研究现状，重点介绍了适度防砂技术提出的理论前提和关键技术，并简单介绍了适度防砂完井技术的应用，对该技术的发展前景进行了展望。

1 适度防砂的概念与机理适度防砂技术就是在油层段下入特殊筛管并适度放大防砂粒径,生产过程中允许小于某一粒径下的地层砂进入井筒,并通过人工举升方式将砂粒举升到地面后再进行分离处理。

通过将近井筒带的细小砂粒产出,对地层进行“卸载”,引起井眼周围地层发生剪切膨胀直至剪切破坏,破坏钻完井过程中形成的损害带,在近井地带形成“蚯蚓洞”,疏通渗流通道,提高近井眼地层的渗透率。

在砂桥形成后,还可通过压力激动破坏砂桥,重新形成砂桥的过程中有利于细小砂粒的产出和“蚯蚓洞”向深部地层发展,使地层“渗透强化”[3]。

裸眼内下入特殊筛管适度防砂完井技术是指在水平分支井、水平井和常规定向井的油层段不下套管,不固井,而是直接下入特殊筛管进行防砂作业。

套管射孔简易防砂完井技术是适度防砂完井技术的灵活应用,即对油层套管进行射孔,然后下入特殊筛管进行适度防砂作业。

2适度防砂技术在我国的发展及其现状2．1适度防砂技术在我国的发展适度防砂就是尽可能挖掘各方面的潜能，在生产许可的范围内，允许较高比例的地层砂产出来，达到提高原油产量，得到最佳的投人和产出比的目的。

沙漠机械防沙技术的现状与发展沙漠是指砂石等松散颗粒等由于风力等自然力量的侵蚀产生的地貌类型地区。

沙漠地区常年暴晒飞沙，给人们的生产生活带来很大的困扰。

为了解决沙漠地区的机械装备的防沙问题，科学家们积极研究和开发各种沙漠机械防沙技术。

沙漠机械防沙技术的发展经历了多个阶段。

20世纪80年代初，沙漠机械防沙技术的研究重点是沙漠地面的固结技术。

通过采用外围槽和桥式结构，可以有效地减小沙子的扬尘率，降低沙尘的危害。

但是这种技术对土地造成了较大的破坏，且施工成本高，效果有限。

20世纪80年代后期，科学家们开始研究采用化学方法进行沙漠机械防沙。

通过在机械表面涂覆附着剂，形成一层薄膜，可以有效地防止沙尘的产生和沙子的飞扬。

这种方法相比起固结技术更加环保，不会对土地造成破坏。

同时，化学方法需要耗费较少的材料和施工成本，具有较好的经济效益和适用性。

近年来，随着科技的发展，沙漠机械防沙技术也取得了显著的进展。

一种新型的机械防沙技术是利用纳米技术制备纳米材料，有效地改善机械表面的性能。

纳米材料具有较大的比表面积和独特的物理化学性质，可以使机械表面形成一层具有阻挡沙尘侵蚀和防止沙子粘附的薄膜。

这种纳米薄膜具有极强的抗沙漠风沙性能，不仅延长了机械设备的使用寿命，还降低了沙尘带来的损失。

除了纳米技术，人工智能技术的应用也为沙漠机械防沙技术的发展带来了新的契机。

通过搭载智能检测设备和控制系统，机械装备可以实时监测沙尘侵蚀情况，并自动调整防护措施。

例如，当机械设备检测到大量的沙尘飞入，它可以自动调整表面的涂层厚度或者改变机械的位置和角度，以提高机械对沙尘的防护效果。

随着沙漠化问题的加剧，沙漠机械防沙技术的研究和应用越来越受到人们的关注。

目前，沙漠机械防沙技术的发展还存在一些问题和挑战。

首先，技术的成本较高，限制了其大规模应用的推广。

其次，技术的可靠性和耐久性不够理想，需要进一步的改进和完善。

此外，沙漠机械防沙技术的应用还面临政策和管理方面的限制，需要加强相关政策和标准的制定和落实。

722019 年 第 2 期2UP-1防砂技术。

在中后期在涂料砂固化方面，研制涂料砂外固盘二断块位于临盘油田西部，含有面积15.8 km ，地质储量化剂，提高了涂料砂低温下固结效果，扩展了涂料砂的应用范3174万吨。

该区块油藏岩石胶结疏松，出砂严重。

为此，我们围。

对该区块应用的各种防砂工艺进行总结分析，找出目前防砂工 1.3 P2单元防砂效果分析艺存在问题，提出了合理的解决途径。

截止到2018年10月，该区块共实施防砂措施115井次，具体1 P2单元防砂工艺应用效果分析效果见表1。

1.1 油藏概况（1）岩性特征。

盘2块沙三下主要发育细砂岩、粉细砂 2 目前防砂工艺存在问题盘二断块是一个开发近40年的老区块，随着开发时间的延岩，粒度中值0.07 mm~0.16 mm，油藏埋藏浅，成岩作用差，胶长、含水上升、井筒状态恶化、提液稳油等无一不对防砂提出结疏松，易出砂。

新的要求。

另一方面，盘二块为典型的复杂小断块疏松砂岩油（2）物性特征。

该块沙三下孔隙度19%~32.6％，平均孔隙-32-32藏，构造复杂，断层多、断块小，且具有以下几个显著特点：度27%，渗透率42976×10m ，平均389×10m 。

①砂粒细，为粉细砂岩，粒径中值一般在0.08 mm左右；②泥质（3）敏感性分析。

该块的敏感性实验是根据盘2-245、2-含量高，平均为15%左右；③埋藏深，油层深度在1400 m~1800 591沙三下岩心进行的分析，其结果为中等偏弱水敏性，中等速4m，且井段长，层数多；④非均质严重，层间矛盾突出。

敏性，弱酸敏性，弱碱敏性，临界矿化度2×10 mg/L。

以上诸多原因，导致我厂目前防砂工艺存在以下几个问（4）流体性质。

地层原油粘度40 mPa.s~60 mPa.s，密度3题：①随着临盘油田的含水上升，采取调参和大泵提液开采，0.88 g/cm ，地面原油粘度500 mPa.s~800 mPa.s，地面原油密度33提液提速易破坏防砂层，要求防砂能够有效建立起高强度的挡0.95 g/cm ~0.97 g/cm 。

防砂工艺现状及下一步打算一、防砂现状1、各种防砂方法应用概况：目前，胜利油田共投入勘探开发72个油气田(天然气田2个)，其中，中高渗疏松砂岩油藏35个，占油田总数的47.9%；覆盖可采储量8.7×108t，占总可采储量的83.5%；年产量为2150×104t，占全年总产量的80.7%。

主要出砂层系是馆陶、东营、沙一至沙三等胜利油田主力生产层系。

胜利油田疏松砂岩油藏储量大、类型多、分布广、防砂工作量大，每年总防砂井次在3000井次左右。

随着含水的上升和采液强度的提高，出砂井数越来越多，但因为防砂工艺技术的改进完善，防砂工作量有呈逐年稍有递减的趋势。

近三年共统计防砂井5115井次，不同防砂工艺技术在整装、稠油及海上油田的应用情况如图所示。

2、各种防砂方法的比较：从统计结果分析，目前，在应用规模上，高压挤压砾石充填防砂工艺是2828井次，其次是复合防砂698井次和管内循环充填防砂687井次；对防砂效果来说，由于范围大，井数多，工作量大，大部分采油厂都未做这项工作，许多资料都是临时收集，其准确性及可信度较难把握，很难统计出准确的结果。

下面仅从孤东采油厂相对完整的资料作一分析。

孤东油田是一个典型疏松砂岩油藏，目前处于高含水开发阶段。

下图为孤东历年的防砂状况图：工工艺简单性上不如滤砂管，在后处理拔滤牵扯作业成本上不如化学类防砂。

当时大量应用的是滤砂管、干水泥砂、涂料砂和地下合成，到95－99年，年防砂施工井数基本稳定在1200口左右，在2001年以后，随着高压充填的逐步成熟，应用比重逐渐增大成为主导工艺，如2004年共防砂施工820井次，高压充填697井，占到85％，地下合成、滤砂管、化学防砂复合防砂等总共只有15％，这也是优胜汰劣的选择。

从一般规律看，随着注水量目前缺少对每一口防砂井的连续记录以及各种方式防砂有效周期的统计，只有利用现有资料作一下分析。

对2005年全年按月份所有的经过高压充填并直至2006.1月份仍能正常生产的井数作一百分比统计处理，防砂后随时间的延长失效井比例越来越大，其斜率约在－0.087即－4度58分左右，照此推算将50％的井失效作为其平均有效期，应该是18月左右。

油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平近年来，随着石油工业的发展，油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平得到了极大的提升。

作为石油开采的重要环节，油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平直接影响着油田的开发效率和成本。

各国石油工程技术人员一直在致力于提高油井机械防砂工艺技术与装备的水平，以应对复杂多变的油田开发环境。

一、油井机械防砂的意义在石油开采过程中，油井井筒会受到地层中杂质的影响，如砂砾、泥浆等，导致井底设备磨损严重、产量下降甚至无法正常运行。

为了保证油井的正常运行，必须采取有效的机械防砂措施。

机械防砂的意义主要体现在以下几个方面：1. 降低成本：有效的机械防砂技术可以减少油井井筒的清洗次数，降低磨损和损坏，减少维修成本。

2. 提高产量：机械防砂技术可以保证油井井筒畅通无阻，提高采油效率，增加产量。

3. 延长使用寿命：通过机械防砂技术可以减少井下设备的磨损，延长使用寿命，提高设备的稳定性和可靠性。

1. 早期机械防砂技术早期的机械防砂技术主要是采用固定式滤网或滤管，通过滤网或滤管的孔径来阻止砂砾等杂质进入井筒，但这种简单的防砂方式往往无法满足复杂的采油环境需求。

随着石油工业的不断发展，中期机械防砂技术开始应用于油田开发中。

这一阶段，主要采用了陶瓷滤芯和聚酯滤芯等高强度滤芯材料，提高了防砂设备的耐压和捕砂能力，但随着油田深度的不断加深，这种传统的防砂技术也暴露出许多弊端。

随着科技的不断进步，现代机械防砂技术已经实现了很大的突破。

现代机械防砂技术主要采用了多层次、多种材质的组合式滤芯结构，如搪瓷滤芯、不锈钢滤芯、塑料滤芯等，能够更好地满足复杂多变的采油环境需求。

现代机械防砂技术还加入了自动清洗和自动监测功能，提高了防砂设备的智能化和自动化水平，大大减少了人工维护成本和风险。

早期防砂设备主要包括滤管、滤网、沉淀器等简单的机械设备，这些设备结构简单、工作效率低、维护成本高，无法满足复杂的采油环境需求。

2. 中期防砂设备中期防砂设备主要采用了一些新型材料和结构设计，如陶瓷滤芯、聚酯滤芯等，提高了设备的使用寿命和捕砂能力，但在面对高温、高压等恶劣工况时，仍然存在一定的局限性。

国内外防砂技术国内外防砂技术现状与发展趋势概述疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。

因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。

目前国外在油气井防砂方面主要以机械防砂为主，约占防砂作业的90%，随着油田的进一步开发，现在又相继研究开发各类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺技术。

化学防砂六十年代在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作业的主导地位，但由于机械防砂的完善和发展，其主导地位逐渐被取代。

进入九十年代后，性能较好的固砂剂不断出现，化学防砂的前景又趋看好。

国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史，辽河油田、胜利油田、大港油田在油气井防砂方面也作了大量的工作，丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。

目前已形成机械防砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气水井防砂工艺技术。

其中辽河油田防砂中心，研制开发了复合射孔防砂技术，为国际领先水平。

随着辽河油田稠油开发比重的增加，辽河油田的出砂情况变得越来越复杂，防砂治理工作难度也越来越大，辽河油田结合油井出砂特点，开展了防砂基础理论及试验研究，主要包括：出砂机理分析、防砂数据库和出砂预测软件的建立、防砂机具性能评价研究。

先后研制开发了机械、化学、复合型防砂工艺技术近20项，主要有TBS筛管防砂技术、MC-Ⅰ组合式筛管防砂技术、塑料筛管防砂技术、激光割缝筛管高压砾石充填深部防砂技术、压裂防砂技术、复合射孔防砂技术、焦碳人工井壁防砂技术、泡沫树脂液防砂技术、乳液树脂固砂技术、桃壳人工井壁防砂技术、高温固砂技术、携砂采液技术、低压井冲砂技术。

一、机械防砂目前机械防砂主要化分两类：一类是下入防砂管柱挡砂，如割缝衬管、绕丝筛管、胶结成型的滤砂管、双层或多层筛管等。

这类防砂方法简单易行，但效果差，寿命短。

原因是防砂管柱的缝隙或孔隙易被进入井筒的细地层砂所堵塞。

另一类是下入防砂管柱后再进行充填，充填材料多种多样。