小井眼防砂工艺技术分析
小井眼修井工艺技术应用研究
石油 大学采油 工程专业 ， 直从事采油 工程研究管 理工 一
作 。Ｅ—ｍａ ： ｔ ｚ＠１ ６ ｅｍｏ ｉ ｊｚ ｋ ２ ．ｏ ｌ ｓｗ
井 眼尺 寸小 ， 小井 眼井下 工具 产 品少 ， 别是 特
２３２５ｉ。 ８ ． 技术难点 ： ｎ ①落鱼短且下部外径大， 用 打捞筒无法打捞 ； ②井段为水平段 ， 增加 了打捞 难度。
２ ２ 小 井眼短 鱼顶打 捞 筒的改 造 ． 针对转 子 为麻 花 状 且 表 面光 滑 、 径 与 抽 油 外 杆相 近 的情 况 ， 利用 抽油 杆打捞 筒进 行改 造 ， 卡瓦 尺 寸 比落 鱼外 径小 ２ｉｎ 引鞋 部分 根据 落鱼 长度 ｌ， ｎ
维普资讯
断 块 油 气 来自田 ２０ ０ ７年 １月
第 ｌ 卷第 １ ４ 期
Ｆ Ｌ．Ｌ Ｃ Ｉ ＡＵ ＴＢ ０ Ｋ ０ Ｌ＆Ｇ ＳＦＥ Ｄ Ａ Ｉ Ｌ
小 井 眼 修 井 工 艺 技 术 应 用 研 究
吴壮坤 谢 先平
（ 华东分公司采油厂， 江苏 泰州 ２ ５０ ２ ３０）
顶 为 ４ ０ ｉｎ ×６ ８ ｉ ｎ＋６ ５ ｉｎ ×１ｉ， ， ｎ ２ ｌ ． ｎ ｌ ６ ｎ ｌ 深 ｎ
由于 开窗 是 在原 ４ ３ ． 油 层 套 管 中进 ， ９ ７ｍｍ １
行的， 小井眼的 ４ ９ｍ ， ｍ套管 （ ８ 内径 ７ ｌ 限制 ６ｉｎ ｎ） 了修井配套工具的外径 尺寸 ， 井下工具强度难 以 满 足施工 要求 ， 可靠 性 差 。
经 多次现场 应 用 ， 取得 了令 人 满意 的效果 。
4吋小井眼大通径复合防砂技术在曙三区块的应用
２ ４ 时 小 井眼大 通 径 复合 防砂 技 术
（ １ ）该技 术 所 配套 研 制 的 小 井 眼悬 挂 器 采用 座 封 、丢手 动 力装置 与 悬挂 装置 分 开 的独 立设 计 ，使 悬挂 器 丢手 后 内通 径 为 中 ５ ６ ｍｍ，大大 突 破 了传 统 卡 瓦式 封 隔 器 最 大通 径 中３ ６ ｍ ｍ的 设计 极 限 ，实 现 了后 续 冲砂 作业 。 （ ２） 小 井 眼 防砂 技 术提 出先 充 填 后机 械 防 砂 的方 式 解 决小 井 眼 井 出砂难 题 ，能有 效解 决 人工 井 壁 固化强 度 低 、有 效期 短 的
球打压坐封丢手，将完井管柱 留在出砂油层段，通过人工砾石和 防砂筛管二道防砂屏障实现对小井眼井油层部位机械防砂。
３ 现 场 应用 情 况及 效果 从２ ０ ０ ９ 年４ 月￣ Ｊ １ ２ ０ １ ３ 年４ 月， ４ ｔ ￣ ｊ － 小 井 眼 大通 径 复 合 防 砂 技 术 在 曙 光 油 田 曙 三 区 块 共 实 施 了２ ０ 余 井 次 ，成 功 率 １ ０ ０ ％，截 止 ２ ０ １ ３ 年４ 月１ ０ 日 ，累计 增 油 ７ ０ ０ ０ 余 吨 ，有 效 解 决 了 小井 眼人 工 井 壁 防 砂 固化 强 度 低 、有 效 期 短 的难 题 。该 措 施 实 施 以来 ， 因 出砂 导 致 的修 井作 业 明显 减少 ， 修 井 周期 明 显延 长 。
防砂工艺技术总结
65°－70°定向井，砾石先沉降出一个砂丘， 携砂液在砂丘后依次沉降，最后充填砂丘上面 的空间。 如果携砂液在炮孔中的漏失量少，或携砂液返 回冲管的液量大，那么在60°－110°定向井 中的形成砂丘后，不再向后充填，而形成后面 的孔穴。 D冲管/d筛管＝0.5 , 泵速Q＝0.5－1.0 BPM, 不能 有效充填筛管和套管的环 空。 流速大于 1ft/s , D冲管/d筛管=0.75, 砾石 N< 1.0bbl/gal，充填效果好。
防砂工艺技术总结
——奥帝斯：李顺好
一、油、气井出砂危害
油、气井出砂是石油开采遇到的重要 问题之一。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、 气井不能有效的开发。出砂的危害主要 表现在以下三个方面： 减产或停产作业 地面和井下设备磨蚀 套管损坏、油井报废
二、油、气井出砂机理
地层出砂没有明显的深度界限，一般来说， 地层应力超过地层强度就有可能出砂。地层强 度决定于地层胶结物的胶结力、圈闭内流体的 粘着力、地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗 粒本身的重力。地层应力包括地层结构应力、 上覆压力、流体流动时对地层颗粒施加的推拽 力，还有地层空隙压力和生产压差形成的作用 力。由此可见，地层出砂是又多种因素决定的。 主要可以分为先天原因和开发原因。
内管柱组成 ---- 充填工具
坐封工具 ---- 液压坐封隔离封隔器 充填转换工具 ---- 通过上提或下放，使 工具处于不同位置的转换，进行封隔器 的坐封、试挤、循环和反循环作业。 密封---- 分隔工具的上循环孔和下循环孔 的回路 滑套开关工具 ---- 打开或关闭滑套 冲管 ---- 将筛管内液体导流出地面
45°－ 60°定向井水充填
45°－ 55°，第一层，从上端向底 部充填，砾石先充填筛管和套管环空较 低的一边。第二层，再沿环空底端向上 充填。第三层与第一层相同，依此类推， 直至筛管和套管的环空最上部，从底端 向上端全部充填密实。（见下图）
石油开发 井下作业 89mm小井眼填砂作业操作规程
89mm小井眼填砂作业操作规程1主题内容与适用范围本规程规定了油气水井加深井、定向侧钻井89mm小井眼填砂作业内容与要求。
本规程适用于加深井、定向侧钻油气田井下作业89mm小井眼常规修井作业。
2引用标准SY/T5340-2000油井套管内砾石充填防砂工艺方法SY/T5587.5-93油水井常规维修作业油水井探砂面、冲砂作业规程3程序内容3.1施工准备3.1.189mm油管小井眼内使用1.900平式油管填砂，其规格和强度指标如下：1.900平式油管最低使用性能规格钢级外径壁厚内径接箍外径连接强度KN扭距NM内屈压力挤毁压力Mpa1.900N-8048.26 3.6840.8955.88169.87206073.677.8 3.1.2按照设计要求备足石英砂或陶粒、三通和标准计量漏斗。
3.1.3准备达到设计要求压井液量。
3.1.4准备73mm油管＋1.900油管组合油管，备用1.900油管长度大于89mm 小井眼长度80m以上。
中间用内倒角的变径接头连接。
3.1.4定向侧钻井段为减少井段钻具的磨阻，管脚配置填砂导引工具：3.1.5钻具组合（从下往上）：导引工具＋1.900油管＋变径接头＋73mm油管。
3.2施工程序3.2.1造斜段下钻速度不大于0.2m/s,下钻均匀、平稳，禁止猛停猛放，防止顿钻溜钻。
3.2.2探砂面前划眼测定井壁磨阻，探砂面20-30KN吨位。
3.2.3探准目前塞面（或砂面），上提管脚2m，正循环至出口平稳。
3.2.4上提管脚，管脚高度应大于每次填入砂量沉淀后砂面高度20-30m之内。
（填砂管柱萝卜头上一定要加1.5m以上的提升短节，以保证填砂过程中，活动管柱，严禁从防喷器中直接填砂）。
3.2.5循环填砂时加砂量控制在4-6L/min，不宜过快以防砂堵，单次填砂不得超过0.2m3。
3.2.6填砂量超过0.2m3时必须分次循环填入，循环排量小于200L/min，每次填完后应充分循环，时间根据排量和油管容积确定（当出口流量变小、趋于稳定后可上提管柱，进行再次填砂）至砂子循环至管脚。
小井眼防砂工具在侧钻井防砂工艺中的应斥
参 数
８ ０
５ ３
≥２ ０
≥ １ ０
≤ １ ７
Ｏ８
铜 金 属 部
、
目前 存 在 的 问题
对 比直井 充填 防砂 ，侧 钻 井使 用 防砂 工 具后 可 以达
分
到 几 个 显 著 的特 点 ： 一 是 防砂 成 功 率较 高 ， 可 以达 到 ９ ％以上 ；二 是 防砂 有 效 期较 长 ，可 以达 到 ２ 年 ；三 ３ ～３ 是 使 用 防 砂 工 具 后 可 以很 好 的 支 撑 和 保 护 套 管 ，防 止 套管 变 形 。
焊 接 开 眼 ，强 度 影 响 仅 在 １％ 围 之 内 ， 可 以有 效 防 止 ０范
效 期 ， 可 以 替 代 或 部 分 替 代 树 脂 砂 ，从 而 降 低 防 砂 成本 。
套变 。主要 技术 参数表 ２ ：
表 ２ 高 强度 防砂 筛 管技 术 参数
外径 ｍｍ 过滤缝隙 最大抗 外压 差
大 于 ３ ｍ ， 由于 无 法 通 过 侧 钻 井 悬 挂器 ，致 使 后 续 冲 ６ｍ 砂 等 维护 性 作业 无 法 实施 。 因此 小井 眼 防砂 工 具 亟 需
突破 。
筛 管 开 眼 后其 强 度减 弱 了３ ％以上 ，而该 筛 管 采 用氩 弧 ０
２ １ ７ ｏ中闽高新技 业 ３ ０ ｏ １ 书仝 ９
而 常规 小 井眼 防砂 工 具存在 以下 几个 问题 ：一是 封
卡
牙
接 头
隔 器 内通 径 小 。 常规 封 隔器 由于 采 用 胶 筒膨 胀 密 封 ， 防砂 工 具在 小井 眼 内丢 手 后 内通 径 很 小 ， 一般 不超 过
３ ｍ ； 二是 作 业 维 护 比较 困难 。普 通 配 套 工 具 外 径 都 ６ｍ
树脂砂防砂技术在小井眼地层防砂中的实验研究
・７ ９・
２ ． ４ 固化速 度 的控 制
依 据 动 量 定 理 Ｆｔ ＝ ｍｖ ２ ． ｍｖ １ ， 则 —上■＿ ＿ Ｌ ， 其 中，ｍ 树脂砂 的初期固化主要表现为酚醛树脂 的固化 （ 温度较低 为一秒钟流 出液 的质量 ，ｍ＝ Ｑ＊ ｐ ＝ Ｏ ． ６ ／ ６ ０ Ｘ １ ０ ０ ０ ＝ １ ０ ｋ ｇ ，对 树脂 时环氧 树脂 固化 较慢 ） ，酚醛树 脂 的固化速 度主要 与固化温度 ，计 算结果表 明，通过 改变 出 口尺寸 ，冲 和外加 固化剂 （ Ｈ Ｃ １ ）浓 度有关 。通过 测定不 同温度 下树脂砂 砂面产生 的压 力为 Ｐ 击力提高 ２ ． ８ 倍，压力提高 ７ ． ７ 倍。 参考文献 收稿 日期 ： ２ Ｏ １ ７ ＿ ０ ５ － ３ １
摘 要 ： 针对 小井眼防砂 的难点 ，开展 了新 型树 脂砂 防砂 技术研究 ，解决 了小井 眼钻塞难 的问题 ，取得 了良好 的效果 。 关键词 ： 树脂砂 ； 小井眼 ； 防砂技术 ；深部 地层 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ８ ． １； 文献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ － ６ ４ ９ ０（ ２ ０ １ ７ ）０ ８ － ０ ０ ７ ９ － ０ １
２ 实 验 研 究 ２ ． １ 材 料 的选 择
固化时间数据 ， 可以看到固化温度越 高， 树脂砂 固化时间越短 ， 反之 越长 。尽 管温度 可 以改变树 脂砂 的固化 时间 ，但 在现场 应用 中很难改变井底温度 ， 使之达到固化要求 。固化剂 （ Ｈ Ｃ １ ） 对 酚醛树脂 固化反应有催 化作用 ，盐酸浓 度高 ，固化速度 快， 反之 则慢 。因此选择合适 的盐酸浓度 ， 可以控制固化反 应时间。
树 脂 砂 防砂 技 术 在 小 井 眼地 层 防砂 中的 实 验研 究
小井眼大通径多层砾石充填防砂工具及配套技术应用
1041 概述在小井眼多层砾石充填防砂作业中，由于老式3.25"通径防砂工具，虽然在施工排量上可以满足作业需要，但防砂管柱内通径均≤69.85mm，导致中心管循环摩阻较高。
针对射孔段跨度较大的井况，往往不能实现一次多层砾石充填，被迫采用分层射孔、多次分层充填的方式才能满足现场作业要求。
7"套管井3.25"通径防砂工具的技术缺陷导致特殊井况下，甲方现场作业工期被迫提高至原设计工期的2.3倍左右，同时缺乏后期冲砂解堵和不动管柱选择性开关滑套等关键配套技术。
新式小井眼大通径防砂工具采用3-1/2"冲管+2-3/8"冲管组合，可实现250m中心管@16BPM和200m中心管@20BPM的多层砾石充填作业，有效解决了原有7"套管井3.25"通径防砂工具存在的技术缺陷。
2 小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺介绍2.1 工艺特点使用钻杆下入防砂管柱至目的层位，利用顶部封隔器和隔离封隔器封隔产层，然后逐层进行砾石充填作业。
小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺具有以下工艺特点：（1）大幅降低作业期间的循环摩阻，可实现一趟下入最长250m以内中心管，能够进行6层砾石充填防砂作业；（2）防砂充填管柱相对静止，液压锁定机构能够有效防止管柱窜动；（3）防砂管柱回接锚定插入密封后可实现3.88"全通径；（4）选用4-1/2"筛管进行砾石充填作业，后续需使用6"套铣管进行套铣回收作业。
2.2 小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺管柱结构防砂外层管柱主要包括：顶部封隔器总成、隔离封隔器总成、充填滑套总成、快速接头、厚壁密封筒、左旋密封筒、双母密封筒、下部密封筒、锚定插入密封总成、筛管和盲管。
防砂内层服务管柱主要包括：送入转换工具+冲管+上部隔离密封+冲管+充填转换工具+冲管+底部隔离密封。
见图1。
小井眼大通径多层砾石充填防砂工具及配套技术应用赵志佳中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要：在海上油气田开发过程中，地层出砂将严重影响油井的产能和寿命。
小井眼、小间隙固井工艺
小井眼、小间隙固井工艺技术小井眼、小间隙固井虽然难以从水泥环厚度上保证胶结质量，但也需要在这种条件下固井，如深井超深井的尾管、老井侧钻、小井眼钻井等。
随着小井眼技术在油田开发中的推广应用，提高小井眼固井质量，延长油井寿命，成了人们普遍关注的问题。
多年来，技术人员在这方面开展了一系列的研究，固井质量虽有所提高，但仍存在一些问题。
如J45块，到2000年累计完成侧钻井265口，关井159口，占侧钻井总数的60％。
人们对影响小井眼固井质量的原因展开了较系统的调查与分析，他们得出这样一个结论：水泥环薄、窜槽、破碎是造成侧钻油井高含水、套管损坏的主要原因。
加大井眼与套管之间的环形间隙，增加水泥的厚度和韧性，是提高小井眼固井质量有效办法。
（一）固井技术难点分析1、环空间隙小，形成的水泥环薄如在Φ139.7mm套管内开窗侧钻，Φ118mm钻头与Φ101.6mm套管形成的间隙仅8.2mm，远小于常规固井所要求的套管外环空的最小间隙值19mm，如此薄的水泥环的抵抗外载的能力差，容易发生断裂和脆性破坏，因此对水泥石强度的要求更高。
2、环空间隙小，下套管容易遇阻卡。
如塔里木油田的克参1井和依深4井的127mm尾管下如过程中均遇阻，采用上提下压的办法反复操作，才将尾管下到井底。
3、环空摩阻大，施工压力高小井眼、小间隙井的环空面积小，使环空水泥浆流动阻力增大，导致固井过程中泵压升高，甚至产生压漏地层和憋泵等重大事故。
4、井斜大井眼中下入扶正器的难度和风险也很大，有时根本不能下入扶正器，因而套管在井眼中不易居中，严重影响了环空中顶替效率的提高。
5、水泥浆性能的影响大水泥浆整体性能的细微变化对水泥环的质量都将产生很大影响。
例如，很少的析水就可产生很长的环空自由水窜槽，而水泥浆稳定性差，稍有固相颗粒下沉，就会在斜井段井筒上部产生疏松胶结现象，导致地层间封固失效。
（二）固井技术措施1、强化井眼准备（1）下钻通井，对阻卡井段或侧钻井段进行多次划眼。
小井眼井防砂配套工艺技术之我见
小井眼井防砂配套工艺技术之我见作者：陈楠来源：《中国科技博览》2016年第28期[摘 ;要]随着我国社会主义市场经济日益发展，人们生活质量和生活水平不断提高，油田事业也得到了一定的发展，因此对于整个小井眼井防砂配套工艺技术提出了更高的要求。
本文针对小井眼井防砂配套工艺技术现状以及存在的问题，提出几点有效的措施和建议，从而提高整个小井眼井防砂配套工艺技术的质量和水平。
[关键词]小井眼井;防砂配套工艺;注意事项;技术水平中图分类号：TE358.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0048-01传统油田属于开发多年的老油田，由于其自身储备不足，因此其稠油的产量达到总产量的70%，因此稳产难度较大，从而严重影响了小井眼井防砂配套工艺技术的提高，阻碍了油田的实际发展。
一、小井眼井防砂配套工艺技术概述通常在整个小井眼井防砂配套工艺技术过程中主要是填砂管住构成，主要是包括了内柱和外柱两部分组成，其中外管柱主要是由填砂隔离器、筛管外扶正器等构成，其中内关注填砂管道主要是包括了封隔器。
由于内管柱的阻碍了井眼的流动方向，在整个向前流动的过程中，需要将沿冲管返回到套环空返到地面，实现连续泵柱混砂液。
在整个连续泵注过程中，需要填满砂砾，然后按照不同的砂砾石进行管理和填充，通过正向和反向的填充，充满井眼的上半部和下半部，从而才能够进一步进行填充和推进，完成整个填充的过程，从而优化整个填充的效果，提高整个填充的质量和水平。
与此同时，在整个洗井液进行反循环洗井的过程中，当整个小井眼井防砂配套工艺技术完成之后，需要将环空容积形成之后，防止其出现砂砾等情况，从而进行进一步的填充和灌输，反复的进行填充，从而提高整个填充的质量，将这种钻井液进行反复的利用和循环，这样才能够提高整个管柱，完成整个防砂施工的质量和水平。
当整个填充过程结束之后，就需要利用生产井段建立一定的主要挡砂屏障，这样才能够将生产时的地层流动砂被石层阻挡在外部，这样会难以进行运转，从而形成了稳定的基层砂体结构，从而达到防砂固风的目的。
浅析油井防砂工艺
浅析油井防砂工艺摘要：防砂工艺技术是提高油井产能和油田开发效益的关键技术。
我国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，油气井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。
出砂往往会导致砂埋油层或井筒砂堵或油气井停产作业、使地面或井下的设备严重磨蚀、砂卡及频繁的冲砂检泵、地面清罐等维修，使工作量巨增，既提高了原油生产成本，又增加了油田管理难度。
防砂是开发易出砂油气藏必不可少的工艺措施之一，对原油稳定生产及提高开发效益起着重要作用。
关键词：油田防砂工艺一、引言保证疏松砂岩油藏开发过程中防砂措施的成功是十分重要的。
钻井过程中大多采用割缝衬管和预充填砾石来对付地层出砂，由于其使用寿命短，砂子易堵塞缝口，液流阻力大等缺点，而且下井时操作困难，不能填充射孔孔眼，因此新的有效的防砂方法的研究与应用仍是世界石油钻采中亟待解决的难题。
通过防砂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运移，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，这是油气田防砂的目的。
现阶段常用的防砂方法有机械防砂、化学防砂及砂拱防砂。
近年来，砾石充填防砂技术已取得了显著的可靠施工效果，除井斜角较高的斜井之外，砾石充填防砂技术已成为应用最广泛的防砂技术方法。
化学固砂方法是将化学胶结液挤入天然松散的地层，固结井眼周围出砂层段中地层砂的一种防砂方法。
所形成的胶结地层具有一定的抗压强度和渗透性能。
二、油气井出砂的原因地层是否出砂取决于颗粒的胶结程度即地层强度。
一般情况下，地层应力超过地层强度就可能出砂。
油气井出砂的原因对于防砂及防砂剂的配方的选择有很大的影响，总的说来，油气井出砂的原因可以归结为地质和开采两种原因。
地质因素指疏松砂岩地层的地质条件，如胶结物含量及分布、胶结类型、成岩压实作用和地质年代等。
通常而言，地质年代越晚，地层胶结矿物越少，砂粒胶结程度越差，分布越不均匀的地层在开采时出砂越严重；地层的类型不同，地层胶结物的胶结力，圈闭内流体的粘着力，地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力所决定的地层胶结强度就不同，地层胶结强度越小，地层出砂越严重。
胜利油田采油院突破小井眼机械防砂技术瓶颈
石 油钻 采工 艺
２１ ０２年 ３月 （ ３ 第 ４卷 ） ２期 第
２４ 采用 黑色 金刚 石 ．
套 铣工 具 在钻 柱 与井 壁 的环空 ， 作 面狭 窄 ， 工 加 之 落 物 十 分 坚硬 ， 削过 程 中会 受 到落 物 强 烈 的摩 铣
擦、 冲击以及磨屑的冲刷作用 ， 工作面的磨损 十分严 重， 这要求切削元件不但要具有很高的硬度 ， 而且要 具 有 较 好 的韧 性 ＨＪ 高速 工 具 钢 （ 钨 钢 ） 然有 。 如 虽
而 高效 铣鞋 采用 的作 为 切削 材料 的黑金 刚石 是一 种 带 棱 角 的不 规 则 形 状钻 石 ，Hale Waihona Puke 与其 他 金 刚 石不 同处 在
３ 结 论
龙岗 ０ １ 井工作人员历时 １３ ， ０— ３ ８．ｄ 起下钻 ｌ １ ２ ５ 趟 ， 全 顺 利地 完 成 事 故 处理 。新 型 高效 套 铣 鞋 在 安
（ 供稿
李
立）
良好 的切 削性 能 ， 因脆 性较 大 ， 但 不适 宜作 为 井下 切 削 工具 。硬 质合 金 材 料 近 年来 有 了很 大 的 发 展 ， 其
图 ３ 铣鞋冠部布齿 图
中涂层硬质合金把 硬度和韧性高度结合起来 ， 使用 了 ＴＣ ＴＮ、Ｎ、 １ ＢＣ等涂层 材料 ， ｉ 、ｉ Ｂ Ａ 、 Ｏ 使刀具 寿 命大大提高， 但是其维氏硬度最高不超过 Ｈ ０ ０ Ｖ５ ０ 。
事 故 处 理 过程 中没 有 出现 冠 部 脱 落 等二 次 事 故 ， 磨 铣 速度 快 ， 各项 技术 指标 均 达到 要求 ， 明 了该 型铣 证 鞋 的优化 设计 思路 的正确 性 。
参考 文献 ：
于无解 理面， 故它除 了具有极高 的耐磨性之外还有 极高的抗冲击性 ， 适合套铣钢材及碳化钨材料。 ２５ 改变 布齿 方式 ． 受 井下 工作 空 间 的限 制 ， 圈 的布 齿面 较 窄 ， 铣 因
防砂工艺新技术分析与应用
28技术应用与研究一、环氧树脂高强度人工井壁防砂技术由于长期注水及国内外预包砂工艺，井温度普遍偏低（３０－５０℃）、受井温影响较大（６０－８０℃固结）、低温条件下７２小时固化强度只有２－３ＭＰａ，特研发出新型固结材料高渗的环氧树脂涂层颗粒，该技术产品在温度１５℃、１２小时固化强度达１０ＭＰａ以上，液相渗透率≥５ｕｍ２ ，可有效解决低温井化学防砂难题，同时也可以满足热采井防砂的需求。
１．技术原理。
该技术产品防砂时把Ａ剂、 Ｂ剂按１：１的比例混合，采用内固化单液法施工，施工时用水基携砂液携带包胶砂进入防砂目的层，在地层温度下自行快速固结，形成具有较高强度和渗透率的人工井壁，从而达到控制油水井出砂的目的。
２．技术指标⑴固结温度１５℃－３５０℃； ⑵固化时间６～２４ｈ可调；⑶抗压强度≥１０ＭＰａ； ⑷液相渗透率≥５ｕｍ２；３．适应井况：⑴地层温度在１５℃以上的油、气、水井防砂；⑵防砂后需提液生产的油、气井⑶长井段、多层的油、气、水井防砂；⑷侧钻井，套变井等特殊井防砂该工艺０９年研发至今已非常成熟，分别在大港油田、玉门油田、吐哈油田、华北油田、青海油田实施２００余井次，防砂有效率９５％以上。
平均有效期大于６００天，取得较好的防砂效果。
二、小井眼井塞式防砂技术１．技术原理应用环氧树脂涂层颗粒材料进行低泵压井筒充填，在出砂层段形成一个高胶结强度挡砂柱塞，达到既防砂又不影响生产的作用。
２．典型井例应用应用高渗高胶结迁都防砂材料进行低泵压井筒充填，在出砂层段形成一个高胶结强度挡砂柱塞，达到既防砂又不影响生产的作用。
三、高含水出砂井防砂降水工艺技术该工艺技术主要针对高含水出砂井防砂，由于大港油田综合含水不断上升，港西油田综合含水已达９０％以上，羊三木油田综合含水已９４．６％，含水的不断上升不仅加剧了出砂， 同时也加大了开采成本，因此急需研究适应高含水出砂井防砂的新工艺技术，在防砂同时有效的降低油井的含水和开采成本。
4时小井眼复合防砂研究与应用
砂 完井管 柱 。首 先 ，下预 充 填砾 石管 柱 ，然 后 利用 ７ ０ ０型压 裂车 组将 砾 石通 过携 带 液正 挤入 地层 亏空 处 ，最后 ，下小 井眼悬 挂器 下面 携带 筛管 至预 定 深度 ，投 球 打压 坐 封丢 手 ，将 完井 管 柱 留在 出砂 油层 段 ， 通过人 工砾 石和 防砂 筛 管二 道防 砂屏 障实 现对 小 井跟井 油层 部 位机械
环试压 ４ ０ ． Ｏ ＭＰ ａ ，稳压 ５ ａｉ ｒ ｎ不刺 不漏 。 ３ ７正挤 油层处 理剂 。 ３ ． ８ 防砂 施工 。 ３ ９ 关 井固化 ３ 天后 ，直接 下油管探 砂面 ，冲砂至 人工井 底 。 ３ ． １ ０刮管 。 ３ ． １ １ 按顺序 下防砂管 柱 。 ３ ． １ ２ 投球打 压 ，悬 挂器坐 封丢手 ，起 出丢手管柱 。 ３ ． １ ３按 甲方要求 ，下泵 完井 。
在油 井开 采 中 ，部分 有 产能 的停 产井 采 取 了打 侧 钻方 式 来 复产 ， 侧钻 后套 管 内径 变 小 ， （ 一般 的是 ５ １ ／ ２“ 套 管 内打侧 钻悬 挂 ４ ” 套管 其内径为 （ ｂ ８ ６ ａ ｒ ｍ； ７ “ 套 管 内打 侧 钻悬 挂 ５ ” 套 管 其 内 径 为 ｌ １ １ ． ９ ６ ｍｍ） 。５ １ ， ２“ 套管侧钻 悬挂 ４ “ 套 管的 油 、气 井 （ 简称 ４ “ 小 井 眼井 ） 内径 非 常小 ，大大增 加 了 油 、气 井 出砂 治 理 的难 度 。 目前 ， 针对 ４ ”小 井眼 井 出砂 问题 ，普 遍 采取 人工 井壁 防 砂技 术 来解 决 。但 该 技 术 防砂 有 效 期 短 。采 取 机 械 防砂 使 用常 规 的 悬 挂 封隔 器 内径 小 （ 内径 只有 ２ ８ ｍｍ） ，无法 实施 后期 的常规 冲 砂措 施 ，导 致常 规 的机 械 防砂 方式 无法 继续 实施 。以辽河 油 田辽 兴公 司为 例 ，该公 司的 采油 二 区是 ８ ０ ％都是 侧钻井 ，由于 油井 出砂而被 迫关井 的井有 ２ ５余 口。因 此 ，如 何管 理好 这些 出砂 井 ，让 这些 出砂 井恢 复正常 生 产 ，将直 接关 系到 油 田今后发 展和经 济效益 的提 高。
关于防砂技术
关于防砂技术一、油井出砂机理1.地层应力超过地层岩石强度时造成出砂；2.地层胶结物类型和含量以及成岩作用与出砂有关；3.地层疏松，孔隙度＞20% ，声波时差＞295m/s 造成出砂；4.长期注水开发油田，高含水和特高含水时会出砂，粘土膨胀，防膨不利；5.出砂与流速成正比，出砂与生产压差成正比。
压裂防砂的目的就是克服流速和生产压差的作用。
二、防砂方法分类（一）机械防砂（二）化学防砂（三）砂拱防砂（四）压裂防砂（一）机械防砂1. 仅下入防砂用的滤砂管柱，如割缝衬管，绕丝筛管等双层预充填筛管优点：工艺简单、成本低树脂砂粒滤砂管金属棉纤维滤砂管缺点：有效期短，只适应中、粗砂多孔陶瓷滤砂管2. 下入绕丝筛管后，再填充高渗砾石于筛管和井壁之间适用于细、中、粗砂岩。
可用于直井、定向井、热采井。
缺点是流阻增加。
（二）化学防砂向套管外地层挤入化学剂或化学剂与砂浆的混合物，达到填充固结地层的目的。
a.胶固地层：直接向地层挤入固砂剂b.人工井壁：将树脂砂浆液、预涂层砾石、水带干灰砂、水泥砂浆、乳化水泥等挤入井眼、周围地层中，起到防砂目的。
（树脂易老化）。
（三）砂拱防砂封隔器套外填砂（四）压裂防砂通过压裂，使预包砂进入裂缝，并镶嵌住岩石壁，使出砂挡在外部到成砂拱或砂桥，起到防砂作用。
主要防砂方法对比三、防砂效果评价1.含砂量：石油行业规定井口含砂量必须＜0.03%；2.产能损失：防前产液量Q1和防砂后产液量Q2，损失量5-20%有效；3.有效期长：砾石充填有效期可达5-8年。
管内砾石充填防砂原理（一）管内砾石防砂工艺优点：防砂强度高，成功率达90%；有效期可达8-10年；适应范围广，除细粉砂均适用。
选井条件：不宜用于粉细砂岩d＜0.07mm。
套管直径5in 的小井眼施工困难。
注水井不适合。
在进行砾石充填之前，一是为消除污染进行井壁周围的酸化处理；二是为防止粘土膨胀形成颗粒运移，进行防膨处理，特别是粘土矿物＞5%的地层。
生产井防砂工艺简介
自然因素
（1）地质因素
c、流体性质 用力增大，更易出砂。 1、含水上升导致毛细管力下降，地层强度降低
2、胶结物被水溶解
3、压降需要放大生产压差，作用在岩石上的拉伸作
1、高温高压蒸汽将环空充填砂挤入地层或溶蚀，井 a、地层压降及生产压差对出砂的影响 3、注水对地层的冲刷作用加剧出砂 筒内砾石充填带被破坏；放喷时大量地层砂回吐从 绕丝管导致出砂。 b、流速对出砂的影响 2、热采采油速度高，导致近井地带地层压降大，
B、拉伸破坏机理
在开采过程中，流体由油藏渗流 至井筒，沿程会与地层颗粒发生 摩擦，流速越大，摩擦力越大， 施加在岩石颗粒表面的拖曳力越 大，即岩石颗粒前后的压力梯度 越大，岩石就会遭受拉伸破坏。
与过高的开采速度和过大的流体速度有关。流体对岩石的拉伸破坏主要集中在炮眼周围， 因为炮眼周围的流速远大于地层内部，另外，近井地带流体易脱气，粘度增大，对岩石 颗粒的拖曳力也会增大。
两种机理同时作用并相互影响,剪切引起地层破坏后，地层颗粒更容易在产液拖曳力 作用下发生运移。
2、影响出砂的因素
断层附近和构造顶部区域原构造应力最大， 是地层强度最弱的部位，局部内部骨架已经 被破坏，是最容易也是出砂最严重的地区。 地层埋藏越深，压实作用越强，胶结强度越 高，越不易出砂。 1 、含油饱和度越高，胶结越好。 a、构造应力的影响 孔隙式胶结＞孔隙 -接触式胶结＞接触式胶结 2、原油粘度越高，越易出砂（a、粘度高， 毛细管力小，胶结强度弱。 b、粘度高，作用 1、压降过大导致岩石颗粒负荷大，形成剪切破坏。 b、颗粒胶结强度 在岩石颗粒上的拖曳力大 2、压降引起脱气导致原油粘度增大
原理：在一定粒径的石英砂表面通过物
树脂涂敷砂性能指标
表观
密度（g/cm3） 粒径（mm） 固结温度（℃） 抗折强度（MPa） 抗压强度（MPa） 涂覆率（%） 渗透率（μm2）
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动空间 ，造成防砂失效 。
２ 存 在 问题
（ ） １ 射孔不 完善导致施工 压力高 。小井 眼井射孔一般 采用６ 增 ８ 效枪射孔 ，正常 情况 下 ， 射孔弹需要穿透两层套管及水泥环 ，以５／ １ ２ 时 套 管 为 例 ， 钻进 至油 层 部 位 时 使 用 的 是 ８ ／口 钻头 ，直 径 为 １ ２ １０ ｍ ９ ． ｍ，而套管外径 为１９ ｍ ４ ３ ． ｍ。也就是说 ，大套管水泥环 厚度为 ７ ２． ｍ ５ ５ ｍ，在下 入小套管后６ 射孔 弹至少要 穿透 厚度为 １． ｍ ３ ８ ４ ２ ｍ的两 ２ 层套管 和２ｒｍ ５ 水泥环 ，而６ 枪的穿透 深度仅 大于４ ０ ｍ。虽说从表 ａ ８ ５ｍ
表 １ 小 井 眼 防砂 效 果 统计
从表 １ 以看 出 ，小井 眼井逐 年增 多 ，一方 面说 明套 损状 况恶 可 化 ，同时也说明小井眼井符合开发生产 少投入 、多产 出的原则 。但小 井眼井防砂总体有效率偏低 ，降低 了该类措施在开发 中的效果 。由于
小井眼 井的特殊性 ，目前 的防砂工艺 只能采用Ｕ 一树脂 、 砂剂 、 Ｐ１ 稳 涂料砂 、Ｈ 一 树 脂等化学 防砂方法 。下 面逐一对 各种 防砂工艺进行 Ｙ １
１ 目前小井眼井防砂现状
年度项 目 ２５ （
ｕＰ １ 脂 一树 ５
小 套 管 井涂 料 砂 防 砂 共施 工 了 １井 次 ，有效 ７ （ ） 井次 ，有 效 率 ７％，总体 有效 率偏低 ，其原因主要是射孔程度 的不 完善 导致 填砂压 ０ 力高 ，填砂量小 ，地层亏空无法有 效充填 ，增大了地层中游离砂 的活
率降低 。 如 Ｐ ２ Ｃ 井 是 ２ ０ 年 ３ 完 钻 的 一 口侧 钻 井 ，Ｕ 一 树 脂 防砂 １一 １ ０８ 月 Ｐ１ 后 ，正常生产３ 个月 ，砂卡 ， ０８ 月作业发现 出砂 ．冲返砂５ Ｉ ， ２ ０ 年７ （Ｌ Ｎ 采用 涂料 砂 防砂 ，施 工 中起 步压 力 １ ＭＰ ，填砂 时 压 力上 升快 ， ３ ａ １ｒ ｎ ５ ｉ压力升至２ ＭＰ ，被迫停 止加砂 ，共加砂 １ ，顶替时压力基本 ａ ２ ａ 吨
不降 ，探砂面未埋油层 ，说明施工压 力高主要 由于地层吸收能 力低所 致 ，如此低的加砂量对防砂效果肯定大受影响。 （ 小井眼井管损 大导致施工压 力高。 目前我厂 小井眼直径一 ２） 般 为８． ｍ ２ ｍｍ ８ ｍ 或８ ． 。正常情 况下施工 管柱 为２ ｌ ，以施工管柱 ３ ３ Ｄ￣管 ｈ １（） ，因管 柱直径 小而导致的管损在施工排量为７ ０ ／ ｉｌ 正 ５ 米计 Ｘ ５ Ｌｍ ｎ， ｔ ￣
效果分析。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ ） Ｐ１ １ Ｕ 一树脂 。ｕ 一树脂 防砂工 艺是传统 的先 期防砂 措施 ， Ｐ１ 它是一项固本培源的措施 ，由于地层没有 亏空 ，防砂难度相对较低 ， 但从统 计表 中可以看 出 ，小井眼 井Ｕ － 树脂共 施工 了２ 口井 ，有效 Ｐ１ ｌ ｌ 井次 ，有效率７ ． ｓ １ ％，并未达 到理 想效果 。 ４ （ ）稳砂剂 。稳砂 剂防砂工艺特 点决定了该 工艺只能适应于地 ２
累计增油１ ３ ｔ ６ ８。 当然 ，由于现场 的复 杂性 ，有些 无效井的出现也 是无奈之 举 ，如 Ｌ Ｐ ２ １ 井是盘 ２ ４ 元沙三中油井 ，２ ０ 年０ 月６ 无枪身 电缆 射开 Ｐ １—４ —单 ０６ ９ ３ Ｓ Ｚ， １ １．ｍ～ ４ ６４ ３ ４ ７２ １ ２ ．ｍ。 ６４２ 套 压 ３５ ａ 而 后 井 口 拉 油 。 ．／， ． ＭＰ ，
南 Ｉ 科 技 ２ １年第 期 ＝ ０２ ４
技 术 创 新
小井 眼防砂工艺 技术分析
王 秀 亮
胜利油 田东胜作业分 公司 ２ ７ ８ 山 东 东 营 ５０６ 摘 要 随着采油厂 多年的开发 生产 ，受开发过 程 中的 出砂 、腐蚀 、偏磨和 高压措施 等因素的影响 ，套管损坏逐渐加剧 ，下小套 管的井逐年 增 多，小井眼井符合开发生产少投入 、多产 出的原则 。本文针对 小井眼 井防砂总体有效率偏低 的现状 ，详细论述 了小井眼 井的各种 防砂 工艺技 术的应用情 况，存在 问题 ，以及 下步努 力的方 向。 关键 词 小井眼 防砂 稳砂 剂 涂料砂 小套管 小井眼井即井 眼直径 小于常 规的５ ／ 眼的井 ，它包 括小套管井 １井 ２ 和侧钻 井 ，随 着采油厂 多年的 开发生 产 ，受开发 过程 中的出砂 、腐 蚀 、偏磨和高压措施等因素的影响 ，套管损坏逐渐加剧 ，而小套管作 为治理套损井的有效手段 ，应用越来越多 ，同时在挖掘井问剩余油 ， 节省钻 井费侧钻井也广泛应用 ，与普通井相比 ，小井眼井施工 中存在 着施 工管柱过流面积小 ，管损大 、射孔不完善 、工艺选择余地小 、 配 套设施 不完善等不利因素 ，增大了防砂低无效因素 ，因此加强对小井 限井防砂 分析是 十分必 要的。
有效井次 无效井挺 有效 率 （ ％）
１ ５ ６
潦抖砂
穗 砂 荆 ＨＹ一１ 脂 树 合计
２
１ ３ Ｉ １ １ ９
７
３ ８ ３ ３ １ ２ ３
面看理论穿深远大于需要穿透的厚度 ，但 由于实际存在射孔介质及疏 松砂岩井径扩大等影响 ，使需要穿透的介质厚度增加 ，实际的穿透能 力下降 ，射孔肯定存在不完善的情况 。而射孔不完善直接后果是 由于 井筒与地层连接通道小 ，使施工压 力高 ，填砂无法按设计完成 ，有效