21高压砾石充填割缝筛管防砂工艺技术

简论油井出砂的危害及防砂技术

摘 要：油井出砂是油田开发急需解决的难题之一。出砂的危害主要表现在三个方面：（1）砂埋产层造成油井减产或停产；（2）高速的砂粒造成地面及井下设备加剧磨蚀；（3）出砂导致地层亏空并坍塌造成套管损坏使油井报废等。目前，油田常用的油井防砂方法一般分为三类：（1）机械防砂；（2）化学防砂；（3）砂拱防砂。通过对疑难出砂井的配套工艺研究与分析，有针对性地采取配套技术措施，挖掘疑难出砂井生产潜力，延长检泵周期，起到明显效果。

关键词：油井出砂 防砂技术 防砂配套技术

中图分类号：te933.3 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）002-042-02

1 油井出砂的危害

随着油田的不断开发，地层能量不断降低，油井套变、出砂等矛盾日趋突出，油田稳产基础异常薄弱、出砂严重。由于地层出砂进入井筒，造成油井砂埋、砂堵卡泵、泵损坏使油井停产；同时出砂严重给后续开发生产带来困难，直接影响油田最终采收率。主要集中在以下三方面：（1）出砂日趋严重，油田稳产基础异常薄弱。（2）出砂停产井多是造成油井维护工作量大的主要因素。（3）抽油泵类型单一，不能满足出砂井举升需求。通过以上分析，研究油井“防、携、排”一体化配套技术，对降低停产井次、挖掘出砂井生产潜力，发挥油田开发中后期工艺技术的有力支撑作用具有重要

意义。

2 主要防砂技术

2.1 防砂配套技术

针对不同油井地质出砂的机理进行深入分析，应用了砾石充填割缝管防砂、循环充填防砂、cs-1新型固结剂防砂，还引进了pcsq覆膜砂新型防砂工艺，该种新型覆膜砂防砂工艺的机理决定了具有防砂效果好，有效期长，防砂后油井的渗透率高，施工后井筒内可以不留塞，形成的挡砂人工井壁强度高等优点，还可以在侧钻井小井眼内实施防砂，这是以往防砂工艺都实现不了的。同时我们根据不同的防砂工艺机理，针对不同油井出砂情况有的放矢选择适应性较强的防砂工艺。

２００７年１１月　断　块　油　气　田　ＦＡＵＩＪ几ｌ、－丑ＬＯＣＫ　ＯＩＬ＆ＧＡＳ　ｎＥＬＤ　第１４卷第６期　

砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用　

张　勇　刘艳涛　朱桂娟　张玉梅　（１．大港油田公司油气藏评价项目部，天津３００２８０；２．大港油田公司采油三厂地质所，天津３００２８０）　

摘要通过对港西油田的防砂技术研究，防砂工艺有了很大发展，特别是砾石充填筛管防砂技术　已经非常成熟，成为了港西油田防砂的主要技术，但是随着防砂井的生产，油井逐渐显露出供液不足，油　层堵塞的问题，影响了油井的产量。通过对砾石充填割缝管防砂技术的关键技术进行深化研究，对充填　砾石的选择、割缝管、携砂液的参数指标进行了改进和完善，大大改善了油井的渗流能力，延长了油井的　高产时间，提高了港西油田的防砂效果，改善了港西油田的开发水平。　关键词港西油田砾石充填防砂割缝管　大港油田港西开发区是大港油田的一个老油田，　从开发至今，出砂一直是影响油井生产时率、制约开发　成本的一个关键因素。港西油田防砂主要经历了摸索　实验阶段、现场防砂试验阶段、生产应用阶段。随着科　技人员对港西油田防砂技术研究的不断深入，防砂工　艺日趋成熟，特别是砾石充填割缝管防砂技术经过近　１０　ａ左右的发展，已经成为目前港西乃至大港油田一　项主要的防砂技术，成为油田治理砂害的主要工艺。　１　地质特点　大港油田港西开发区位于渤海湾含油气盆地黄骅　凹陷中部，是一个在港西古隆起基底上发育起来的，由　上第三系地层组成并被断层复杂化的长轴北斜构成。　港西油田主要含油层系为明化镇组及馆陶组。明　化镇组是一套灰绿、浅灰绿色粉细砂岩，以泥质胶结为　主，胶结疏松，胶结类型为孔隙一接触式，胶结物平均　含量为１９．５８％。其中，黏土含量为１３．７５％，黏土占胶　结物７０．２％，油层的粒度中值为０．０７—０．１７　ｍｍ，平均　０．１２　ｍｍ，孔隙度为３０％一３】％，平均空气渗透率为　８３４×ｌＯ－３　ｍ２。油层压力系数为０．９８一１．０２，地饱压差　０．５—０．６　ＭＰａ，弹性能量低，边底水作用小。　开发区内流体性质的特点是油重、气轻、水淡。地　面原油密度为０．８９—０．９４４ｇ・ｃｍ－３，一般为０．９２２ｇ・ｃｍ　；　凝固点为一２２—２８．５　ｏＣ；５０℃时原油黏度为４８．２—　５９８．５　ｍＰａ・ｓ，平均为９３．４　ｍＰａ・Ｓ；地下胶质沥青含量　１２．１３％一２１．０６％，平均为ｌ６．０２％；含蜡量６．１３％一　１０－３３％，平均为９．０７％。原油物性差，流动阻力大＿１］。　７４　２出砂原因分析　油层出砂一般可分为充填砂和骨架砂。当流体的　流速达到门限流速时，首先使充填于油层孑Ｌ道中的未　胶结砂粒发生移动，油井开始出砂。随着流速的增加，　油层受力发生变化，油井出砂量增加，当流体的流速达　到临界流速、地层压力达到临界压力时，岩石发生剪切　破坏，使骨架砂变为自由砂，随流体移动而被采出，引　起油井大量出砂。　（１）与储层物性有关。港西油田岩石胶结类型以泥　质胶结为主，成岩作用差，胶结疏松，是造成油井出砂　的主要原因。　（２）流体性质对地层出砂有影响，如油稠，黏度大，　携砂能力强。港西四区断块原油含沥青，胶质成分多　（１７％一２５％）；密度０．９４—０．９８　ｇ・ｃｍ。；地下原油黏度　高达３７—４０２　ｍＰａ・ｓ，油从油层中流出，容易将本来胶　结不牢固的砂粒带出油层。　（３）地层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤　压作用，破坏了颗粒之间的胶结，也会引起出砂。　（４）油层见水也是引起出砂的因素之一。油层胶结　物以黏土为主，一般占７０％左右，而当蒙脱石含量达　８０％左右的砂岩地层注水后，注入水浸泡地层，使黏土　遇水膨胀变松散，降低了胶结强度，进而发生颗粒位　收稿日期：２００７—０３—０６。　作者简介：张勇，男，１９７０年生，高级工程师，１９９４年毕业于西安　石油学院采油工程专业，现从事油藏评价工艺技术管理工作。电　话：（０２２）２５９４８２８４，Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｇ＿ｚｈａｎｇｙｏｎｇ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。

２００２年２月　油气地质与采收率　ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＧＥＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＲＥＣＯＶＥＲＹ　ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ　第９卷第１期　

低压挤压砾石充填防砂工艺　

技术的先导性试验　

吴　伟　

胜利油田有限公司东辛采油厂　

摘要：管内低压挤压砾石充填防砂工艺　皮碗腋筒封隔器密封筛套环形空间，以低粘度溶藏为搏砂灌．采用合适的　携砂比，通过低压挤压在缔套环形空　、弹孔、近井地带杰填一定粒度的砾石控制油井出砂，碹保油井正常稳定生　

产，延长辁泵餍鞲，提高亍日井生产耐率。诙技最在东辛油田６口井进行了先导性试验，施工成功蓝１００％，有效率　１００％，６个月景耘增油１６３１２　７【。　

关键词：低压挤压砾石充填；防砂工艺；原理；管柱：先导性试验　中图分类号：ＴＥ３５８　１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—９６０３（２００２）０１－００７４—０２　

引言　

管内低压挤压砾石充填防砂工艺，是对带信号　

筛管的现代正循环转向充填、反循环充填、下冲法充　

填、一步法和两步法挤压充填等管内砾石充填防砂　

工艺的继承、借鉴、发展和补充　。本文主要介绍　

其防砂原理、方法、现场应用及效果　

１防砂原理　

低压挤压砾石充填防砂工艺，是选定一定缝隙　

尺寸的全焊接不锈钢绕丝筛管或激光渗氮割缝筛管　

下人油井，正对出砂油层，然后在筛管周围及近井地　

带填Ａ一定粒度的砾石，形成一个具有较高渗透性　

的两极拦截过滤体系。地层骨架砂粒在充填面上被　

阻留，而比筛缝大的砾石又被阻隔在筛管周围，这种　

体系可使地层砂（指地层骨架颗粒）不运动，而地层　

流体可以通过渗透性较好的砾石充填层和流通面积　

极大的筛隙进Ａ油井，既能保证油井生产又能控制　

出砂。　

２施工管柱结构　

外管柱结构为悬挂器、油管、充填工具、扶正器、　生产筛管、扶正器和导向丝堵；内管桂结构为充填工　

具和冲管（图１）。　

旁通扎～　、　ｌ　

／曲管　

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渤海老油田砾石充填防砂方法研究

渤海老油田是中国油气资源重要的产区之一，但受到了砂粒嵌塞井眼和生产管道等问题的困扰。为了解决这一问题，研究人员开始探索各种防砂方法，其中砾石充填防砂方法备受关注。本文将对砾石充填防砂方法进行深入研究，探讨其在渤海老油田的应用前景。

一、砾石充填防砂方法的原理

砾石充填防砂方法是利用砾石填充井眼和管道，形成一定的孔隙度和透水率，从而防止砂粒进入井眼和管道。砾石充填防砂方法主要包括砾石筛管、砾石充填层和砾石过滤层三个部分。

砾石筛管是在井眼周围设置的一层砾石填充的管道，主要作用是过滤井下地层中的砂粒，防止砂粒进入井眼。砾石充填层是指在井眼底部设置的一层砾石填充层，可以增加地层的支撑力，防止井下地层的砂粒进入井眼。砾石过滤层是指在生产管道中设置的一层砾石填充层，可以过滤生产过程中携带的砂粒，防止砂粒进入生产管道。

砾石充填防砂方法具有以下优势：

1. 提高采油效率：砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒嵌塞井眼和管道，保证了油气的顺利产出，提高了采油效率。

2. 延长设备寿命：砾石充填防砂方法可以减少设备的磨损和损坏，延长了设备的使用寿命，降低了维护成本。

3. 保护地层环境：砾石充填防砂方法可以有效减少地层的砂化现象，保护了地层环境，维护了油气资源的可持续开发。

砾石充填防砂方法在渤海老油田的应用前景非常广阔。渤海老油田地层中普遍存在砂岩和砾石岩层，砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒进入井眼和管道，提高了采油效率。渤海老油田作业环境复杂，地质条件多变，砾石充填防砂方法具有灵活性强、适应性好的特点，可以满足不同地段的防砂需求。渤海老油田的生产管道较长，生产工艺复杂，砾石充填防砂方法可以有效保护生产管道，延长其寿命。

砾石充填防砂方法在渤海老油田具有良好的应用前景，可以有效解决砂粒嵌塞井眼和管道的问题，提高采油效率，延长设备寿命，保护地层环境，具有较高的经济和社会效益。