發(fā)布時(shí)間：2022-04-15 16:35
內(nèi)容來源：井下作業(yè)工程公司
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出砂危害
油氣井出砂是疏松砂巖油氣藏面臨的重要問題之一。出砂的危害主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
1）油井減產(chǎn)或停產(chǎn)
2）地面及井下設(shè)備加劇磨蝕
3）套管損壞，油井報(bào)廢
出砂機(jī)理
地層是否出砂取決于顆粒的膠結(jié)程度—地層強(qiáng)度。一般說來，地層應(yīng)力超過過地層強(qiáng)度就可能出砂。地層應(yīng)力包括構(gòu)造應(yīng)力、上覆壓力、流體對(duì)顆粒的摩擦力、生產(chǎn)壓差的拖曳力等。而地層強(qiáng)度由顆粒的膠結(jié)類型、膠結(jié)物含量、孔隙內(nèi)流體內(nèi)聚力、顆粒之間的摩擦力來決定。
出砂因素
1）先天因素
油氣井出砂的先天因素指砂巖地層的地質(zhì)條件，如膠結(jié)物含量及分布，膠結(jié)類型，成巖壓實(shí)作用，地質(zhì)年代等。一般說，膠結(jié)物含量高，分布均勻，地質(zhì)年代早，埋藏深，成巖強(qiáng)度就高，越不易出砂，反之亦然。
2）開發(fā)因素
①采液速度突然發(fā)生變化或采油速度過高；
②低質(zhì)量（指對(duì)地層傷害嚴(yán)重）和頻繁的修井作業(yè)；
③不合理的生產(chǎn)及作業(yè)措施造成油層傷害；
④地層壓力持續(xù)下降，油井含水上升；
⑤開發(fā)中、后期油井提液，加劇了對(duì)顆粒的沖刷，泥質(zhì)膠結(jié)的地層防膨措施不當(dāng)。
防砂方法
防砂方法分類按防砂機(jī)理及工藝條件，防砂方法大致分為機(jī)械防砂、化學(xué)防砂、砂拱防砂及其他方法。
1）機(jī)械防砂
①第一類：僅下入防砂用的濾砂管柱，如割縫襯管、繞絲篩管、各類地面預(yù)制成型的濾砂器（如雙層預(yù)充填篩管、樹脂砂粒濾砂管、金屬棉纖維濾砂管、多孔陶瓷濾砂管等）。這種方法簡(jiǎn)單易行，施工成本低，但是濾砂器易堵塞，不能阻止地層砂進(jìn)入井筒，只宜用于中、粗砂巖地層。
②第二類：在下入繞絲篩管（或其他濾管）后，再用高滲透礫石充填于篩管和井壁之間的油井環(huán)空，并部分?jǐn)D入井筒周圍地層，形成多級(jí)過濾屏障，阻止地層砂運(yùn)移，是當(dāng)今最流行的防砂方法，也就是大家常說的礫石沖填防砂。
2）化學(xué)防砂
化學(xué)防砂是通過向套管外地層中擠入一定數(shù)量的化學(xué)劑或化學(xué)劑與砂漿的混和物，達(dá)到充填、膠固地層之目的，提高地層強(qiáng)度，減緩出砂。按工藝性可分為兩種：
①膠固地層：擠入樹脂或其他化學(xué)固砂劑，直接將地層砂固結(jié)；
②人工井壁：用樹脂砂漿液、預(yù)涂層礫石、水帶干灰砂、水泥砂漿、乳化水泥等擠入井眼周圍地層中，固結(jié)后建立一個(gè)可滲透的人工井壁，阻止地層出砂。化學(xué)防砂一般適用于薄層短井段，若井段太長(zhǎng)，視情況采取措施分段施工。此法對(duì)粉細(xì)砂巖的防砂效果優(yōu)于機(jī)械防砂。
3）砂拱防砂
砂拱防砂是一種在油氣井射孔完成后，不再下入任何機(jī)械裝置或擠入化學(xué)劑的防砂方法。它防砂的實(shí)質(zhì)是要靠一種機(jī)械作用力強(qiáng)迫壓實(shí)出砂的裸眼井壁，以提高井眼周圍的地層應(yīng)力水平達(dá)到甚至超過地層未鉆開前的原始應(yīng)力。這樣可減少出砂的可能性，油井投產(chǎn)時(shí)，地層砂流入射孔處，可自然堆積，形成具有一定承載能勺的砂拱，類似于橋梁的橋拱，可進(jìn)一步阻止地層出砂。
礫石充填防砂
礫石充填防砂技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種防砂技術(shù)，該方法防砂可在井眼內(nèi)（裸眼或套管內(nèi)）正對(duì)出砂地層下入金屬全焊接的繞絲篩管，然后泵入礫石砂漿于篩管和井眼環(huán)空，如果是套管射孔完成井，還要將部分礫石擠入射孔炮眼和周圍地層空穴內(nèi)，利用充填礫石的橋堵作用來阻止地層砂運(yùn)移，而充填礫石又被阻隔于篩管周圍。這種多級(jí)過濾屏障，保證油流沿充填體內(nèi)多孔系統(tǒng)經(jīng)過篩管被源源不斷地舉升至地面，而地層砂則被擋在地層內(nèi)不會(huì)進(jìn)入井筒，實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)不出砂或輕微出砂。 礫石充填防砂具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
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防砂強(qiáng)度高；
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有效期長(zhǎng)；
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適應(yīng)范圍廣；
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產(chǎn)能損失相對(duì)較小；
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