(1)流体性质对出砂的影响及控制
风城油田重32井区防排砂配套工艺分析
和菱铁矿 ， 含量 ０ — ２ ０ ％， 胶结程度疏松 ， 大多属孔 隙型 胶结 ， 杂基成分 主要为泥质 （ ２ ％） 和高岭石 （ ３ ％） 。油
①作 者简介 ： 助理 工程师 ， ２ ０ ０ ６ — ０ ７ 毕业 于西南石 油学院石油工程专业
・
３ ２・
新 疆 石 油 科 技
２ ． ４汽 窜对 出砂 的影响
首先 ， 发生汽窜时， 高速 液 流 在 注汽 井 与 受窜 井
之 间流动 ， 对 油 层破 坏作 用 较 大 ， 加 剧 了油 井 出砂 ； 其 次， 出砂 井 发生 汽窜 后 ， 井 筒 内油温 迅速 上升 ， 粘度 下
由表 １ 统计可看 出， Ｇ１ 平 均 出砂 厚 度 最 大 ， Ｇ ２ 、 Ｇ ２ ＋ ３ 其次 ， 最小为 Ｇ ３ ； 通 过 参 数 出砂 速 度 更 能 反 映
新 疆 石 油 科 技
２ ０ １ ３ 年第３ 期（ 第２ ３ 卷）
・３ １・
风城 油 田重 ３ ２ 井区防排砂配套 工艺分析
刘 刚① 尹 玉 琼
新疆油田公司风城油田作业区， ８ ３ ４ ０ ０ ０ 新疆克拉玛依 摘 要 风城浅层疏松粉细砂岩超稠油油藏如何开发的更为高效， 防排砂工艺如何做到更好的有的放矢， 关键还是基于对风城
２ ０ １ ３ 年第３ 期（ 第２ ３ 卷）
发初期采用 ７ ａ ｒ ｍ油 嘴开井且 长冲程快 冲次快排强 采， 后 期 改 变生 产制 度 ， 采用 ３ ａ ｒ ｍ油 嘴开井 后 出砂 情 况 得 到遏制 。
３ 重３ ２ 井 区 出砂 规 律
３ ． １各层位 出砂特点
分 别 对 Ｇ１ 、 Ｇ ２ 、 Ｇ ２ ＋ ３ 、 Ｇ ３ 层位 进 行 出 砂 总厚 度 ， 平 均每井 次 出砂 厚 度 ， 出砂速度 统计 ， 见表 １ 。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井在生产过程中，地层中的砂颗粒进入井筒，导致生产井筒中的砂量增加。
油井出砂不仅会降低油井的产能，还会对油井设备造成损坏，影响油井的稳定性。
探讨油井出砂的因素分析和防砂技术对策非常重要。
油井出砂的主要因素可以归纳为地层力学性质、油井完井、地层流体动力学以及产层特征等四个方面的因素。
地层中的力学性质是导致油井出砂的重要因素之一。
地层中如果存在弱层、疏松层、脆性层等地质构造，容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
地层中的水动力作用也是导致出砂的重要因素，水流对地层中的砂粒起到冲刷作用，使砂粒脱落进入井筒。
了解地层的力学性质，对油井出砂的预测和防治非常重要。
油井完井对油井出砂的影响也非常大。
完井中的水泥固井质量、套管完井质量等都会影响到油井的防砂效果。
如果完井质量不好，套管间存在裸眼区或存在裂缝，会使得地层中的砂粒从这些位置进入到井筒中。
提高完井的质量，采取防砂措施非常重要。
地层流体动力学也是导致油井出砂的重要原因之一。
地层中的流体动力学主要与地层渗透性、井底流速、井底流量等因素有关。
如果井底流速过大，会使地层中的砂粒被冲刷进入到井筒中。
控制井底流速、流量，合理管理油井的生产参数，可以有效减少油井出砂。
产层特征也对油井出砂起到重要影响。
一些产层细颗粒砂岩、脆性砂岩等，容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
在选择油井开发方案时，要根据产层特征合理选择防砂技术。
为了有效防止油井出砂，可以采取以下防砂技术对策：1. 合理选择完井方案：在完井过程中，应严格按照设计要求进行套管的安装和水泥固井，避免存在裸眼区或存在裂缝，确保完井质量。
2. 使用防砂工具：如防砂套管、防砂滤管等，可以阻止地层中的砂粒进入到井筒中。
3. 调整井底流速：合理管理井底流速和流量，减小油井的生产参数，降低地层中的砂粒冲刷进入井筒的风险。
4. 人工增注剂：通过注入人工增注剂来改变地层渗透性或黏结砂粒，减少砂粒从地层中脱离的可能性。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在油井生产过程中，地层中的砂粒被带上来并随着产出的油一起流出井口。
油井出砂不仅会造成生产设备的磨损和损坏，还会影响油井生产的稳定性和效率。
分析油井出砂的因素并探讨相应的防砂技术对策，对于提高油田开发的经济效益和生产效率具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素分析1. 地层的力学性质油井出砂的主要原因之一是地层内在的力学性质。
地层中岩石颗粒有大小不一的孔隙空间，当油井生产时，地层中的砂粒会随着产油液一起流出井口。
这种现象通常发生在地层的疏松砂岩和砾岩中，这些岩层的孔隙结构比较复杂，容易存在砂化现象。
2. 油藏流体的性质油藏中的流体性质也是导致油井出砂的重要因素之一。
当油井生产时，油藏中的油、水和天然气会随着压力的变化而混合流出井口。
在油藏中，这些流体常常伴随着一定量的固体颗粒，这些颗粒在流动过程中会随着流体一起被带上来，导致油井出砂的现象。
3. 井筒结构和操作方式油井的井筒结构和操作方式也会对油井出砂产生影响。
井筒的设计和施工质量直接影响着井筒的稳定性和完整性，如果井筒的结构不合理或者工艺不当，容易引起井底发生砂化现象。
操作方式也会影响油井生产的稳定性，不当的操作容易导致井底压力变化剧烈，加剧砂化现象。
二、油井出砂的防砂技术对策探讨1. 地层工程技术地层工程技术是油井出砂的重要防治手段之一。
通过对油藏地层的调查和分析，了解地层的力学性质和岩石结构分布，可以合理选择井眼位移和井口周围的封隔材料，从而减少地层砂化带来的影响。
2. 井口系防砂技术在油井井口周围，可以采用井口系防砂技术来减少油井出砂现象。
比如通过设置适当的井口防砂装置，合理利用固控技术，控制井口的流体压力和流速，避免砂粒的被带上来。
3. 井底环境改造技术井底环境改造技术也是防治油井出砂的重要手段。
可以通过注入固化剂、封堵剂等化学材料，改善井底环境，减轻地层砂化的程度，从而减少油井出砂现象。
4. 提高油井生产管理水平提高油井生产管理水平也是防治油井出砂的关键。
油气井出砂的原因及危害分析
中国石油大学（北京）远程教育学院毕业设计（论文）开题报告油气井出砂的原因及危害分析姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：1303学习中心：河南中原油田奥鹏学习中心指导教师：王文权2015年1月25日毕业设计（论文）开题报告中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）油气井出砂的原因及危害分析姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：1303学习中心：河南中原油田奥鹏学习中心指导教师：王文权2015年3月25油气井出砂的原因及危害分析摘要中原油田是我国重要的石油天然气生产基地，是中国石化集团公司第二大油气田，主要勘探开发区域东濮凹陷横跨河南、山东两省6市12个县区。
油气井的出砂是采油生产中经常遇到的难题之一，油气井出砂给正常生产带来极大的影响。
目前全世界许多油气田存在严重的油气井出砂问题，这是油气开采过程中需重点解决的问题，随着油田开发时间的延长和油井含水的升高，这一问题尤为突出。
对已进入开发中后期的油田而言，如何解决出砂问题显得更为重要。
通过调查，全世界每年要花费几百万美元来研究有效的防砂措施，除此之外还要花费几百万美元来修理因出砂而发生故障的油气井和注水井。
如何保证油藏开发过程中防砂措施的成功是十分重要的。
本文重点讲述了油气井出砂的原因及出砂对油气井的危害，详细的介绍了化学防砂和机械防砂中的不同防砂技术，分析评价了各种防砂技术的优劣，为有效地防砂提供了重要依据。
通过采取不同防砂措施，可以使地层砂最大限度的保持其在地层中的原始位置，而不随地层流体进入井筒阻止地层砂在地层中的移动，使地层原始渗透率的破坏降低到最低程度，保护生产井和注水井的生产设备，最大限度的维持生产井的原始产液能力及注水井的注排能力，这是油田对油气井出砂原因及危害分析而采取不同防砂措施的目的。
关键词：出砂原因；防砂方法；油气井；中原油田目录第一章前言 (1)1.1概述 (1)1.2研究的目的和意义 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4国内外研究现状 (2)第二章油气井出砂原因和影响出砂的因素 (4)2.1地质因素 (4)2.2开采原因 (6)2.3油井出砂的人为因素 (7)2.4油气井出砂的机理 (7)第三章油气井出砂的危害 (9)3.1油气井减产或停产 (9)3.2地面和井下设备及管线磨蚀加剧 (10)3.3套管损坏使油气井报废 (10)3.4破坏地层的原始构造 (10)3.5油层出砂会造成环境的污染 (10)第四章中原油田出砂对油井的影响分析 (11)4.1概况 (11)4.2出砂类型统计 (11)4.3出砂情况分析 (13)第五章防砂方法 (14)5.1机械防砂 (14)5.2化学防砂 (15)5.3焦化防砂 (15)5.4砂拱防砂 (16)第六章结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章前言1.1概述油气井的出砂是采油生产中经常遇到的现象。
各种机械采油方式比较
各种机械采油方式的比较一、有杆泵1、有杆泵抽油系统的主要优点：（1）多数油田和操作人员都熟悉，有杆泵的安装和操作较熟练；（2）排量范围较好，各种配件齐全，服务及维修方便。
2、有杆泵抽油系统的缺点：（1）各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制，若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质，深井泵容积效率要降低；（2）抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管，增加了维修作业费用。
二、电潜泵电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。
地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。
1、电潜泵举升方式的主要优点：(1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。
2、电潜泵举升方式的主要缺点：(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、电缆易出现故障；(5) 日常维护要求高。
3、影响电泵工作特性的因素分析（1）含气液体对电泵工作特性的影响扬程、排量及效率下降；游离气体过多时，叶轮流道的大部分空间被气体占据，将会使离心泵停止排液。
（2）液体粘度对电泵工作特性的影响液体粘度大使得泵的举升功率增加；同时泵的扬程、排量和效率也有所下降；油水乳状液含水率(粘度)对电泵的影响。
（3）温度对电泵工作特性的影响流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响；流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆，增加采油成本。
（4）砂、蜡等对电泵工作特性的影响电泵生产要求含砂小于0.05%；含砂后，泵叶轮磨损，排量下降；蜡沉积堵塞叶导轮流道，井液阻力增加。
泵排量下降；电机负荷增加，严重时过载停机。
（5）其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。
三、螺杆泵1、螺杆泵采油系统的优越性：(1)节省一次投资，螺杆泵与电动潜油泵、水里活塞泵和油梁式(链条式)抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低；(2)地面装置结构简单，安装方便；(3)泵效高、节能、管理费用低；(4)适应粘度范围广，可以举升稠油；(5)使用高含砂井；(6)适应高含气井；(7)适用于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用；(8)允许井口油较高回压；(9)当发动机或电动机停转时，在某些情况下，砂沉积在泵的上部。
疏松砂岩油层出砂影响因素分析
定距 离做一 道阻水 墙 。从 管底 做起 ，并露 出地 表
适 当高 度 ，以将坡 面汇水 排离 管道 。
常用阻水 墙 为 地 下 阶梯 墙 ，成 本 低 ，简 单 易
行 ，主要 做法 是在坡 顶处 和坡 中部 的管 沟 中砌数 道
足强度 要求 ，并应根 据构 筑物 的工作 条件 、地 区气
４ 结 语
湿 陷 性 黄 土 地 区管 道 水 工 保 护 是 一 项 技 术 性 很
候 等具 体情况 ，分别 满 足抗冻 、抗侵蚀 等耐 久性 的
要求 。砌 体 的砖砌块 强度 宜大 于等于 ＭＵ１ ，石砌 Ｏ
强 的系统工 程 。为保护 管道安 全 ，在水工保 护工 程 设计 时 ，应根据 不 同地 区地 质特性 ，结合 地貌 、土
的开始 阶段是 从胶 结最 弱处开 始的 ，然后 出现砂体
结构 变 化 和 破 坏 ，使 得 渗 流 场 变 化 ，形 成 高 渗 区
域 ，流体 集 中在高 渗 区域 流动 ，使砂 体结构 破坏 而
大量 出砂 ，形成 出砂道 ，继 而砂道 进一步 扩展增 大 形成砂 窟 。 横 向挡 墙 ， 由上而 下形成 多级 阶梯 。挡墙基 底处 于
关 键 词 ： 油 层 ； 出 砂 ；影 响 因 素
１ 油 田 系统 出砂 原 因及 危 害
疏 松 地 层 的 出砂 是 采 油 、采 气 过 程 中经 常 遇 到
的问题 ，其危 害是严 重 的 ：有 的油气井 油层 出砂使 得油 层 砂 埋 、油 管 砂 堵 、管 汇 砂 堵 及 储 油 罐 砂 积 等 ，造成 油井停 产作 业 ；有 的 自喷井 出砂 ，流体携 带 的砂磨 蚀刺 坏油管 、油 嘴和 采油树 阀 门等地面 设 备 ；抽油 井 出砂将加 速柱 塞 、泵 阀 、工 作筒 等部件 的磨损 ，或造 成卡 泵断脱 等事故 ；有 的油井 由于 出 砂严 重 ，油层 出现洞 穴及坍 塌 ，造成套 管损坏 ，油 井 报废 。油气 层 出砂 原 因很多 ，主要有 以下三个 方 面 ：①地 质 因素 ，比如砂 岩性质 、流体 性质 ；② 开 ２ ０ｍｍ，同时不 大 于 １ｍ，陕 北 冻 胀 土应 在 冻结 ５
稠油开采防砂技术及相关影响因素
当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2021•01练述与专论稠油开采防砂技术及相关影响因素*闫元(胜利油田分公司滨南采油厂采油管理七区山东256600)摘耍：防砂是油藏开发过程中极为关键的工作内容之一，出砂问题将对油管、深井泵等相关设备造成严重磨损，极大地增加不必要的维修工作量，出砂严重时甚至可能造成油层坍塌和油井报废，进而在很大程度上增加生产成本，提升后续开釆难度.为了提高油井周期产油、延长周期寿命，稠油开发单位以及工作人员需要根据出砂情况确定防砂类型和具体措施，探究有效防砂技术及方法成为相关工作者亟待解决的问题之一.本文从稠油开采防砂技术入手，探究稠油开采防砂相关影响因素，以期为提升吩砂效果以及开采有效性提供资料参考.关键词：稠油开采；防砂技术；影响因素中图分类号：T文献标识码：ASand Control Technology and Related Influencing Factors in Heavy Oil RecoveryYuan(Zone7of Oil Production Management,Binnan Oil Production Plant,Shengli Oilfield Branch,Shandong,256600) Abstracts Sand control is one of t he most critical tasks in the development of r eservoirs.The problem of s and p roduction will cause serious wear and tear on related equipment and greatly increase the maintenance workload.If the sand production is severe,it may cause the oil layer to collapse and the oil well to be scrapped,which will greatly increase production costs and increase the difficulty of s ubsequent mining.In order to increase the production cycle of o il-wells and extend the life of o il-wells,relevant units and staff need to determine sand control types and specific measures based on sand p roduction conditions,and explore effective sand control technologies and methods Become one of t he urgent problems for related workers.This article starts with the sand control technology of h eavy oil exploitation,then explores the relevant influencing f actors,and hopes to provide a reference f or improving the sand control effect and exploitation effectiveness.Key wordsi heavy oil extraction^sand control technology^influencing f actors在油藏开发过程中防砂是极为重要的工作内容之一，而在疏松砂岩油藏开发过程中若想提升原油采收率需要特别重视防砂工作。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨1. 引言1.1 背景介绍油井是石油工业的重要设施，其稳定运行对于石油开采具有至关重要的意义。
在油井生产过程中，可能会产生出砂现象，给油井的正常运行带来一系列问题和危害。
油井出砂不仅会导致设备损坏，增加生产维护成本，还有可能造成油层污染，影响油气生产效率及开采周期。
出砂现象的出现是由于地层中的砂粒被生产流体冲蚀或者地层压力下降引起，随着地层深度加深和压力下降，这种现象可能进一步加剧。
深入研究油井出砂的原因和对策具有重要的理论和实践意义。
通过总结分析油井出砂的原因，制定有效的防砂措施，可以提高油井的运行稳定性和生产效率。
本研究旨在深入探讨油井出砂的原因和影响，分析防砂技术对策及其有效性，为今后的油井生产提供科学依据和技术支持。
希望通过本研究，能够为油井出砂问题的解决提供参考和借鉴，推动油气田开发工作的顺利进行。
1.2 研究意义油井出砂是在石油钻采过程中常见的问题，导致油井设备磨损加剧、生产效率下降、生产工艺受限等一系列严重后果。
针对油井出砂问题进行深入研究具有重要的意义。
油井出砂问题直接影响着油田的开采效率和经济效益。
油井出砂后，砂粒会随着油体进入管道系统，造成管道磨损、堵塞等问题，影响油田生产的正常进行。
研究油井出砂因素并采取有效的防砂技术措施，可以提高油田的开采效率，减少生产成本，增加经济效益。
油井出砂问题也涉及到环境保护和安全生产。
砂粒的堆积和磨损会对设备和工作环境造成损坏和安全隐患，甚至可能引发事故。
研究油井出砂因素并采取相应的防砂技术对策，可以保障油田的安全生产，减少环境污染，维护生态平衡。
深入研究油井出砂因素及其防治技术对策具有重要意义，不仅可以提高油田的经济效益和安全生产水平，还有利于环境保护和资源可持续利用。
本研究对于探讨油井出砂因素分析与防砂技术对策具有重要的科学价值和实际应用意义。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨油井出砂的原因和影响，找出有效的防砂技术对策，从而提高油井的生产效率和运行稳定性。
采油采气井井控安全技术管理规定(最新版)
采油采气井井控安全技术管理规定(最新版)Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0465采油采气井井控安全技术管理规定(最新版)第一章总则第一条为加强油气生产过程中的井控技术管理，防止井喷失控、硫化氢等有毒有害气体泄漏的发生，保障公众生命财产安全，保护环境，根据《中国石油化工集团公司石油与天然气井井控管理规定（试行）》，特制定本规定。
第二条本规定适用于在中国石化依法登记区域内，采油采气井（注入井）日常生产、维护过程中的安全控制及长停井、废弃井的井控技术管理。
第三条油田企业应成立相应的采油采气井井控技术管理领导小组，明确井控技术管理部门和职责，完善各级管理制度。
第四条采油采气井井控技术管理涉及方案设计、井控设备、生产组织、现场施工等工作，各级技术和管理部门要分头把关，相互配合，共同做好井控工作。
第二章井控装置要求第五条采油采气井井控装置主要包括井口装置及采油（气）树、封井器、防喷盒、内防喷装置、防喷管、放喷管线、相匹配的闸门，以及海上、高压气井用安全阀、井下管串、井口监控装置、地面控制盘等。
第六条选用的井控装置应选择中国石化一级网络供应商或油田二级网络供应商采购，并由油田企业验收合格。
第七条井控装置的选择（一）井口装置、采油（气）树、防喷器压力等级的选择，应依地层压力或注入压力为主，同时考虑流体性质、环境温度及作业措施最高井口压力。
地层出砂机理及出砂预测
一，出砂机理油井出砂通常是由于井底附近地带的岩层结构破坏引起的，其中，弱固结或中等胶结砂岩油层的出砂现象较为严重。
由于这类岩石胶结性差，强度低，一般在较低的井底压力下，就容易造成井底周围地层发生破坏而出砂。
油井出砂与油藏深度、压力、流速、地层胶结情况、压缩率和自然渗透率、流体种类和相态（油、气、水的情况）、地层性质等有直接的关系。
从力学角度分析油层出砂有两个机理：即剪切破坏机理和拉伸破坏机理，前者是炮孔周围应力作用的结果，与过低的井底压力和过大的生产压差有关；后者则是开采过程中流体作用于炮孔周围地层颗粒上的拖曳力所致，与过高的开采速度或过大的流体速度有关。
这两个机理相互作用，相互影响。
除上述两个机理外，还有微粒运移出砂机理，包括地层中粘土颗粒的运移，因为这会导致井底周围地层的渗透率降低，从而增大流体的拖曳力，并可能诱发固相的产出。
二，出砂情况预测现有的出砂预测是建立在对出砂的现场观察、出砂的室内实验及对出砂进行理论模拟的基础上，我们针对永八块的地质情况及开采特点，主要从以下几个方面进行出砂预测：１、经验类比分析法从现有永八块的资料分析，它同胜利油田的大多数砂岩油藏情况相似。
据胜利砂岩油藏沙河街层组出砂情况分析，其中大部分油藏出砂。
一般开始出砂轻微，随着油田的进一步开发，油井见水后，出砂加剧。
同时地层压力也逐渐降低，从而导致生产压差增大，也会造成大幅度出砂。
胜利油田与之同层的各个砂层组在生产过程中都有不同程度的出砂现象，所以从经验上讲，永八块可能出砂。
２、孔隙度法一般认为，地层的孔隙结构与地层的胶结强度有关，通过对胜利油田的大量统计结果表明：如果地层孔隙度大于３０％，地层出砂较为严重，完井过程中必须考虑防砂措施；如果地层孔隙度在２０－３０％之间，地层出砂减缓，也许考虑防砂；如果地层孔隙度小于２０％，地层出砂轻微。
永八块的Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８砂层组的孔隙度平均为３３％，所以单从孔隙度方面考虑都将出砂。
油井出砂调研报告
油层出砂机理研究调研油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.徐守余、王宁在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障.油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益.1 地质因素与出砂机理1.1 构造应力的影响在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是:σ1−p0 =2S0tanβ式中:σ1——最大主应力,MPa；P0——地层孔隙压,MPa；S0——岩石固有剪切强度,MPa；β——破坏角.左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂。
断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生.1.2 砂岩性质通常,地层埋藏越深,压实作用越强,胶结程度越好,岩石压实紧密,地层不易出砂.砂岩胶结程度是影响出砂的主要因素.胶结性能与埋藏深度、颗粒大小及形状、胶结物类型和胶结方式等密切相关.钙质胶结为主的砂岩较致密,地层强度高,不易出砂;以泥质胶结为主的砂岩较疏松,强度低,较易出砂.砂岩颗粒接触关系是影响油层出砂的另一重要因素,研究表明:如果砂岩颗粒为点接触,油层压实作用较弱,地层则容易出砂. 出砂模拟实验表明:对于疏松砂岩,出砂过程的开始阶段是从胶结最弱处先开始出砂,然后出现砂体结构变化和破坏,使得渗流场变化,形成高渗区域,流体集中在高渗区域流动,使砂体结构破坏而大量出砂,形成出砂道,继而砂道进一步扩展增大形成砂窟.1.3 储层敏感性与流体性质1.3.1 储层敏感性储层中的自生矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态,当不同流体进入时,原始平衡会遭到破坏,对出砂产生影响.速敏性因流体变化而引起地层微粒运移,堵塞喉道,导致流体渗流阻力局部增大,增大了流体对岩石的拖拽力,未被阻挡的更细微粒随流体进入井筒造成出砂.酸(碱)敏性酸(碱)液进入储层后与某些敏感性矿物及流体发生反应产生沉淀或者颗粒,这些颗粒一方面作为地层砂被携带进入井底,另一方面堵塞喉道,造成流体对岩石的拖拽力增大,使更细微粒进入井筒造成出砂.水敏性地层中粘土矿物在接触低盐度流体时,可能产生水化膨胀、分散,大大降低地层强度,导致出砂.盐敏性盐液进入储层后,由于粘土矿物的水化和膨胀导致地层出砂。
完井工程案例分析-出砂与防砂
被剪切破坏。
油井完井技术中心
出砂机理与预测
一、地层出砂机理
细微颗粒的影响
地层中存在诸如粘土之类微细颗粒，会随产出液一 起运移，造成井壁周围渗透率降低（地层损伤的一种），
增加了流体的拖曳力，导致出砂。
油井完井技术中心
出砂机理与预测
二、油井出砂预测方法
现场观测法
岩心观察
DST测试
经验分析法
The modified Lade criterion was proposed by Ewy (1999) Based on
Lade criterion (Lade 1977).
19
2015/5/18
出砂机理与预测
, shear stress
n slip plane Linear fit (c, )
Numerical Simulation:
FEM、DEM、UDEC、FLAC
21 2015/5/18
出砂机理与预测
Critical drawdown : Create Model
Smin Smax
Sv
X Z
b. 网格模型
Y
最 应 小水 力 平 方 主 向
轨迹 井眼
O
300
中心
a.实体模型
c. 沿井眼剖面网格
出砂机理与预测
Mechanics Criterion
Mohr–Coulomb Criterion Mohr–Coulomb failure criterion is the most commonly used strength criterion for geomaterials.
Drucker–Prager Criterion
出砂及防砂
目录1.出砂简介 (2)2.出砂机理理论基础 (3)2.1内因—砂岩油层的地质条件 (3)2.2外因—开采因素 (3)3.防砂方法和工艺技术综述 (5)3.1机械防砂技术 (5)3.1.1绕丝筛管砾石充填防砂 (7)3.1.2滤砂管防砂 (9)3.1.3割缝衬管防砂 (20)3.2化学防砂技术 (21)3.2.1树脂砂浆防砂 (22)3.2.2涂敷砂防砂 (24)3.2.3干灰砂防砂 (26)3.2.4树脂核桃壳人工井壁 (26)3.3复合防砂技术 (26)3.4防砂方法的选择——技术适应性评价和经济评价 (28)3.5防砂工艺技术的新进展 (29)3.5.1高压水充填——PS防砂技术 (29)3.5.2压裂充填防砂技术 (31)3.5.3“一次管柱”多油层砾石充填防砂工艺 (34)3.5.4射孔防砂技术 (36)3.5.5水平井或大斜度井防砂技术 (37)3.5.6特殊滤砂管防砂技术 (39)1.出砂简介出砂是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利影响的现象。
出砂的危害：☐减产或停产作业：油、气井出砂最容易造成油层砂埋、油管砂堵，地面管汇和储油罐积砂。
沙子在井内沉积形成砂堵，从而降低油井产量，甚至使油井停产，因此，常被迫起油管清除砂堵、清洗砂埋油层，清理地面管汇和储油罐。
其工作量大，条件艰苦，既费时又耗资。
即使这样，问题也还没有最终解决。
恢复生产不久，又须重新作业。
☐地面和井下设备磨蚀：由于油层出砂使得油、气井产出流体中含有地层砂，而地层砂的主要成分是二氧化硅（石英），硬度很高，是一种破坏性很强的磨蚀剂，能使抽油泵阀磨损而不密封，阀球点蚀，柱塞和泵缸拉伤，地面阀门失灵，输油泵叶轮严重冲蚀。
使得油、气井不得不停产进行设备维修或更换，造成产量下降，成本上升。
☐套管损坏，油井报废：最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加，套管外的地层孔穴越来越大，到一定程度往往会导致突发性地层坍塌。
稠油油藏泥质细粉砂防砂治砂技术
稠油油藏泥质细粉砂防砂治砂技术高升油田大多数稠油井是以蒸汽吞吐开发为主的稠油油藏，由于蒸汽汽窜造成注入井吞吐效果差，目前，油田已进入开发后期，随着开采时间的延长，油井近井地带岩石骨架的破坏和原油黏度的增加，产出液携砂能力逐渐增强，造成出砂井逐年增加，严重制约了油田的有效开发。
本文针对稠油油藏出砂进行分析，找出造成油井出砂的原因，并研究出防砂、治砂工艺技术的适用性和可行性，提出切实可行的防砂、治砂工艺技术。
标签：高升油田出砂概况现状；出砂原因分析；防砂、治砂技术；结论1 前言高升油田位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡北端，是沙三下深水湖盆发育起来的一套典型的陆源碎屑滑坡浊积岩，岩性混杂，成熟度低，胶结疏松，一般为孔隙—接触式胶结，油藏出砂现象一直较为突出。
目前，油田已进入开发后期，随着油田的不断开发，油井近井地带岩石骨架的破坏和原油黏度的增加，产出液携砂能力逐渐增强，造成出砂井逐年增加，套管损坏、油井报废，严重制约了油田的有效开发。
2 高升油田出砂概况高升油田位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡北端，主要开发高升、牛心坨两个油田六套含油气层系（自上而下依序为大凌河油层、莲花油层、杜家台油层、高升油层、牛心坨油层及潜山油层）。
3 油井出砂的原因分析3.1 油藏特征的影响3.1.1 构造应力的影响高升油田是稠油油田，开发比较早。
主力开发油层为沙河街莲花组油层，油层深度为1600-2400米之间，断层发育较好，说明构造运动剧烈。
由于断层附近或构造部位，原构造应力很大，已经局部破坏了原有的骨架结构，故这些部位的地层强度比较薄弱，易出砂。
3.1.2 储层性质的影响莲花油层是高升油区的主力产油段，主要储集类型湖底扇浊积岩。
其中，高二、三区以近源浊积砂岩组为主，雷家地区以远端浊积砂岩组为主，岩性由硬质砂岩和混合砂岩组成，其中岩屑含量高达30%—35%。
胶结物以粘土矿物为主，粘土矿物中蒙脱石相对含量平均为57.1%，高岭石、伊利石相对含量分别为27.0%及15.6%。
出砂基础知识
第一节概述石油工业中，油井生产出砂(sand production )是个普遍性问题，而且油井生产出砂问题的研究十分困难，原因是：①无法直接观测出砂过程。
油田开发在地层深处进行，在地面无法直接观测；②岩石力学性质(rock mechanical properties )复杂。
地层岩石的力学性质可能在较大范围内变化，地层深部取心不但花费昂贵，而且也有一定的偶然性、局限性，如地层深部的含水率、温度和压力条件在地面上难以保持，而这些因素对地层岩石的力学性质有很大影响；③储层条件复杂。
随着生产的进行和各种增产措施的实施，使储层变得十分复杂，这也给研究出砂机理带来困难。
④油井出砂影响因素多。
油井出砂受许多复杂因素的影响，如；地质条件、岩石力学性质、生产参数等；在一口井最终完成之前以及在其生产过程中，准确地预测其是否出砂是至关重要的，因为无论采取何种防砂(sand control )措施费用都会很高，所以不必要的采取防砂措施，不仅使生产费用增加，而且污染油气层，降低生产效率。
但是对那些因出砂而被放弃或不能继续开发的井，采取防砂措施又是使油井成为有开采价值的唯一方法。
第二节油井出砂的过程及危害一、油井出砂的基本过程地层砂可分为两种：充填（松散）砂和骨架砂(framework sand)。
当流体的流速达到一定值时，首先使得充填于油层孔道中的未胶结的砂粒发生移动，油井开始出砂，这类充填砂的流出是不可避免的，而且起到疏通地层孔隙通道的作用；反之，如果这些充填砂留在地层中，有可能堵塞地层孔隙，造成渗透率下降，产量降低。
因此充填砂不是防治的对象。
当流速和生产压差达到某一数值时，岩石所受的应力达到或超过它的强度，造成岩石结构损坏，使骨架砂变成松散砂，被流体带走，引起油井大量出砂。
防砂的主要对象就是骨架砂，上述情况是在生产过程中应尽量避免的。
根据以上情况可以把油井出砂过程分为两个阶段：第一阶段是由骨架砂变成自由砂，这是导致出砂的必要条件；对于出砂的该阶段来说，应力因素：如井眼压力(borehole pressure) 、原地应力状态(in site stresses state)及岩石强度(rock strength)等是影响出砂的主要因素。
出砂组合模量预测方法
出砂组合模量预测方法嘿，咱今儿就来说说出砂组合模量预测方法这档子事儿。
你说这出砂，就像个调皮的小捣蛋，时不时就出来捣乱一下，让咱得想法子对付它呀！那这组合模量预测方法呢，就是咱手里的秘密武器啦！想象一下，出砂就像是一场混乱的战斗，而组合模量预测方法就是咱的战略指南。
咱得通过各种观察、分析，去摸清楚砂的脾气和习性，才能更好地预测它啥时候会冒出来捣乱。
咱可以从砂的来源开始研究呀。
它是从哪儿来的呀？是地层本身就有的，还是后来一些外在因素给招惹来的呢？这就好比咱要了解一个人的身世背景一样重要呢！然后再看看砂的颗粒大小、形状啥的，这些可都能影响到组合模量的预测呢。
还有啊，咱得考虑各种因素对出砂的影响。
就好像天气会影响咱出门穿啥衣服一样，不同的条件下出砂的情况也不一样。
比如说压力啦、温度啦、流体性质啦等等。
咱还可以通过一些实验和数据分析来找到规律呀。
就跟咱做数学题似的，多算几遍，总能找到解题思路。
把那些数据都摆出来，仔细琢磨琢磨，说不定就能发现一些隐藏的线索呢。
这组合模量预测方法可不是一蹴而就的事儿，得慢慢来，就像炖一锅好汤，得小火慢炖才有滋味。
咱不能着急，得一步一个脚印地去探索、去尝试。
说起来容易做起来难呐！但咱不能怕呀，要是不搞清楚这个，那出砂可就更肆无忌惮啦！咱得鼓起勇气，像个勇敢的战士一样去面对它。
咱可以多和同行交流交流经验呀，看看别人都是咋搞的。
说不定别人的一个小点子就能给咱带来大启发呢！这就跟朋友之间互相分享秘密一样，大家一起进步嘛！总之啊，这出砂组合模量预测方法可是个大学问，咱得用心去钻研。
虽然过程可能会有点艰辛，但咱只要坚持下去，就一定能找到好办法来对付出砂这个小调皮！咱可不能让它随便就打乱咱的计划，破坏咱的工程呀！大家一起加油吧！。
工程施工流砂
工程施工流砂一、流砂的成因在工程施工中，流砂通常是由于地下水位变化导致地基土体的流动性增加，造成土层松动而产生的。
地下水位上升时，地基土体受到浸泡，导致土体颗粒之间的粘结力减弱，土体松动。
随着地下水位的变化，土层中的压力分布会发生变化，使得土体流动性增加，流砂现象就会产生。
此外，地质条件和地基土的性质也是导致流砂的重要原因。
在地质条件复杂或者土层中含有易流动的颗粒物质时，土体容易发生流动，产生流砂。
因此，对地质条件和地基土的性质进行认真的调查和分析，对流砂问题的防治至关重要。
二、流砂对工程的影响流砂对工程的影响是多方面的，首先，流砂会导致地基土体的不稳定，加剧土体松动和沉降现象，影响地基的承载能力和稳定性，从而影响整个工程的结构安全。
其次，流砂还会使工程施工遇到阻碍。
在施工过程中，如果遇到流砂问题，假如不及时处理，会导致土体流失和工程设施的损坏，增加施工难度和成本，延误工期。
此外，流砂还可能造成地面沉降、开裂等问题，危及工程的使用安全。
在一些地质条件较差的区域，流砂还可能诱发泥石流、滑坡等灾害，对周围环境和人员造成威胁。
三、流砂的处理方法针对流砂问题，工程施工中通常采取以下几种方法进行处理：1. 地基加固：通过加固地基，提高地基土体的稳定性和承载能力，防止流砂问题发生。
加固地基常用的方法包括灌浆、加固桩等。
2. 排水处理：通过排水处理降低地下水位，减少地基土体的浸泡和流动性，减少流砂风险。
3. 防渗结构：在地基土体中设置防渗结构，减少地下水对土体的影响，提高土体的稳定性。
4. 土体加固：对地基土体进行加固，增强土体的密实度和稳定性，减少流砂现象的发生。
5. 设计合理：在工程设计中考虑地基土体的流动性和承载能力，合理设计结构和施工方案，防治流砂问题。
通过以上处理方法，可以有效地防止和处理工程施工过程中的流砂问题，确保工程的安全和质量。
四、流砂的预防和控制在工程施工中，预防和控制流砂是非常重要的。
为此，施工单位应该采取以下几点措施：1. 在工程前期尽可能进行地质勘察，并了解当地的地质条件和地基土的性质，为流砂问题的预防提供参考。