简论油井出砂的危害及防砂技术

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。

（1）在防砂选井上选地层能量足，侧钻井小井眼的出砂井或轻微套变的出砂油井可应用pcsq覆膜砂进行防砂，这是相比较其它防砂工艺的主要突破点，另外pcsq覆膜砂防砂工艺主要原理是：选用粒度为0.3-0.6mm的覆膜砂先挤压充填目的层同时挤入sj防膨液和sbj-3表面活性剂以保证目的层防砂固砂，然后再挤入szj-2复合致孔胶结液从而确保目的层防砂后渗透效果；可适合在侧钻井小井眼的出砂井或轻微套变的出砂井防砂，出砂粒径较小、泥质含量较高的目的层防砂，可形成独立的挡砂井壁，有利于保持生产层防砂后渗透性取得了极好效果。

（2）针对不同的油井、油层选用适合该井实际情况的防砂工艺；

砾石充填割缝管防砂工艺其特点就是适合出砂层泥质含量低，出砂粒径较大，还需要下入割缝管形成挡砂井壁进行挡砂配合，所以要求防砂井井况好才可以应用此工艺。如港7-38、港5-38-2我们就采用此类防砂方法。

（3）明油组先期防砂工艺在我厂有所突破，为下一步浅层出砂严重井的开发挖潜探索了一条新的途径。如在港7-38井进行了先导性实验，在浅层明油组大胆采取射开油层后就先防砂获得了极大的成功。

（4）对这些实验性的油井防砂在施工设计上充分论证精心设计，选用最好施工设备，全过程严把现场施工关，根据防砂目的层情况，严格控制好砂比和防砂压力。

2.2 携、排砂配套技术

2.2.1 有杆泵高效携、排砂采油配套技术

该技术主要对地层出液富含细粉砂，且不能被抽油泵同步抽至井口、砂埋油层，砂堵井筒和泵下尾管、频繁作业冲砂检泵的出砂井，在井内配置合理的井下工具，达到延长油井检泵周期的目的。

主要机具构成及工作原理：系统配套硬件主要组成—抽油泵、泵上管柱沉砂器、泵下水力冲砂器。

泵下冲搅砂器：通过底部射流，解决口袋小易砂埋问题。在采油过程中，通过双柱塞抽油泵将地面动力传递给泵下水力冲砂器，在油井工作过程中，搅活套管内接近泵下水力冲砂器底部的部分积

砂，减少套管内的地层砂粒在油管柱底部和油层中部的沉积，相对降低砂埋泵下尾管和油层的几率。

2.2.2 自旋转柱塞采油配套技术

液压涨缩自旋转柱塞抽油泵是一种新型抽油泵，当泵工作时，利用液流流动所产生的力使柱塞作旋转运动，消除了对泵筒的定向磨损，延长了泵的使用寿命，具有防柱塞偏磨、防砂卡的特点。

技术改进：

（1）固定凡尔装置：清洁刷将球座的密封带刷洗干净，旋转接触，减少撞击，延长泵的使用寿命。

（2）万向旋转器：柱塞在泵筒内做匀速旋转下行。

总体效果：有杆泵携、排砂采油配套技术以提高系统采收率为目标，通过液力冲砂器、管柱沉砂器、自旋转柱塞等机具合理匹配，集携砂、冲搅砂和排砂为一体，解决了泵上砂堵、卡泵及沉砂口袋小、油井易砂埋问题，使面临不能正常生产的油井举升环境得到了有效改善，达到延长检泵周期和降低生产成本的目的。该配套技术在井筒举升携、排砂技术上是一个新的突破，出砂停产井有所减少，有效地降低了维护性作业费用。

3 存在问题及认识

3.1 防砂配套技术

此技术主要存在以下问题：（1）油井防砂效果较好，但资金投入高，风险性大。（2）覆膜防砂后油井存在一定的共性，即抽油泵

存在着开启不灵、泵工作状况不好现象。分析原因，与在泵入井中的携砂液添加的稳定剂有一定的影响。开井后泵生产状况不稳定。

取得的认识：

（1）覆膜防砂是一种新型复合防砂技术，尤其针对目前存在的侧钻、套变等特殊结构出砂井，利用该技术对地层预处理后采取“远稳近挡”防砂法，既保障地层渗透率，又延长了防砂周期，是一种较好的防砂工艺。

（2）针对防砂后的油井在举升工艺泵型选择上优选大流道抽稠防磁泵生产，进油口以喇叭口设计，目前现场应用效果较好。

3.2 携、排砂配套技术

有杆泵携、排砂采油配套技术着意于在井筒内对具有一定防砂卡功能的井下机具的合理配套和应用，实现了“挡、携、排”一体化治理的综合治砂目的，解决了因出砂严重不能正常生产的油井检泵周期短的问题，具有投资少、效益大的特点，对油田开发后期砂卡、砂埋频繁停产治理有一定的指导意义。下步我们将进一步扩大规模、总结成功井与失败井经验，找出适应条件，更好地适应油井生产的需要。

取得的认识：

有杆泵携、排砂采油配套技术需要视油井具体工况，对单井进行个性分析和系统井下机具的配置，才能获得最佳效果。

（1）对于日产液较高、液面较浅、油井停抽易卡泵的井，采用