發(fā)布時間：2022-04-15 16:35
內容來源：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)在以下三個方面：
1）油井減產或停產
2）地面及井下設備加劇磨蝕
3）套管損壞，油井報廢
出砂機理
地層是否出砂取決于顆粒的膠結程度—地層強度。一般說來，地層應力超過過地層強度就可能出砂。地層應力包括構造應力、上覆壓力、流體對顆粒的摩擦力、生產壓差的拖曳力等。而地層強度由顆粒的膠結類型、膠結物含量、孔隙內流體內聚力、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條件，如膠結物含量及分布，膠結類型，成巖壓實作用，地質年代等。一般說，膠結物含量高，分布均勻，地質年代早，埋藏深，成巖強度就高，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低質量（指對地層傷害嚴重）和頻繁的修井作業(yè)；
③不合理的生產及作業(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，加劇了對顆粒的沖刷，泥質膠結的地層防膨措施不當。
防砂方法
防砂方法分類按防砂機理及工藝條件，防砂方法大致分為機械防砂、化學防砂、砂拱防砂及其他方法。
1）機械防砂
①第一類：僅下入防砂用的濾砂管柱，如割縫襯管、繞絲篩管、各類地面預制成型的濾砂器（如雙層預充填篩管、樹脂砂粒濾砂管、金屬棉纖維濾砂管、多孔陶瓷濾砂管等）。這種方法簡單易行，施工成本低，但是濾砂器易堵塞，不能阻止地層砂進入井筒，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，并部分擠入井筒周圍地層，形成多級過濾屏障，阻止地層砂運移，是當今最流行的防砂方法，也就是大家常說的礫石沖填防砂。
2）化學防砂
化學防砂是通過向套管外地層中擠入一定數(shù)量的化學劑或化學劑與砂漿的混和物，達到充填、膠固地層之目的，提高地層強度，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固砂劑，直接將地層砂固結；
②人工井壁：用樹脂砂漿液、預涂層礫石、水帶干灰砂、水泥砂漿、乳化水泥等擠入井眼周圍地層中，固結后建立一個可滲透的人工井壁，阻止地層出砂。化學防砂一般適用于薄層短井段，若井段太長，視情況采取措施分段施工。此法對粉細砂巖的防砂效果優(yōu)于機械防砂。
3）砂拱防砂
砂拱防砂是一種在油氣井射孔完成后，不再下入任何機械裝置或擠入化學劑的防砂方法。它防砂的實質是要靠一種機械作用力強迫壓實出砂的裸眼井壁，以提高井眼周圍的地層應力水平達到甚至超過地層未鉆開前的原始應力。這樣可減少出砂的可能性，油井投產時，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，可進一步阻止地層出砂。
礫石充填防砂
礫石充填防砂技術是目前應用最為廣泛的一種防砂技術，該方法防砂可在井眼內（裸眼或套管內）正對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，利用充填礫石的橋堵作用來阻止地層砂運移，而充填礫石又被阻隔于篩管周圍。這種多級過濾屏障，保證油流沿充填體內多孔系統(tǒng)經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不會進入井筒，實現(xiàn)油井生產不出砂或輕微出砂。 礫石充填防砂具有以下幾個特點：
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防砂強度高；
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有效期長；
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適應范圍廣；
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產能損失相對較小；
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