油气井防砂技术(三版)

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油井压裂防砂工艺技术研究与应用

油井压裂防砂工艺技术研究与应用油气的开采形成了我国重工业、建筑业、交通运输业的发展基础，油井的开采过程中压裂防砂具有很强的技术性，油井的压裂防砂处理不恰当轻者可以影响油井的正常生产，重者可以使油井报废。

本文从油井的压裂防砂工作原理及工艺技术出发，探索油井的压裂防砂工艺的应用。

标签：防砂工艺；油井；油井的压裂防砂在油气开采过程中，油井的出砂会带来一定的危害，一般来说出砂的处理不当会引起油井矿藏开采的效率低下，导致油井开采减产，油井开采设备磨损严重导致成本增加。

严重的会引起管道破损，油井封闭。

合理利用机械配合和出砂工艺技术降低危害的影响，是保证油气开采中油井作业安全和出产量的重要保证。

油井防砂方法一般分为三类：机械防砂、化学防砂和砂拱防砂（支撑防砂）。

我国陆地、海上油井的开采面临不同岩石成分的差异，在实际的防砂技术中，压裂防砂技术的辅助设备、工艺和步骤也有所不同。

1油井压裂防砂工作原理油井的压裂防砂的实质就是采用端部脱砂技术使携砂液在裂缝端部脱砂，然后膨胀与充填裂缝，形成短而宽的高导流能力渗流通道。

根据油井压裂防砂工作原理，在实际的油井压裂防砂的应用中在缝长的前端形成砂堵，用砂堵的堆存纺织裂缝延伸，达到获得较高的砂浓度，达到油井内倒流能力。

主要的目的在于防止在油层岩石储油滤漏过程中与其他砂石一并流回井里，保障油井的最大出油率。

根据油井的开采情况得出，从浅至深的分布依次是稠油区-稀油区-少油区，稠油区在浅层，为了获得最大限度的油井开采，减少压裂防砂的压裂液在储油层中的停留时间，避免压裂液对储油层的危害，对压裂液的使用上要求快破胶、速返排。

根据这一应用要求，采用低温破胶激活剂作为压裂液的辅助激活剂，这种激活剂在低温下对压裂液的破胶时间、破胶水化液粘度有明显的影响。

2油井压裂防砂的工艺技术油井压裂防砂的工艺技术经历了从传统的机械压裂出砂到多种压裂泵出砂。

使用热塑性酚醛树脂砂进行的压裂防砂有效期长，甚至可以高达180天左右，及时保障了油井的出砂和稠油区的出砂难题。

油气井防砂新技术PPT课件

min
对扣
66 8~10 3m3/ 18~20 50t 35 2-7/8 3t
min
对扣
六、滤砂管裸眼完井技术
水平井裸眼开采技术在提高油井产量和油田最终采收率方面具有明显的技术优势，已在我油田得到较多应用并取得了较好的效果。
钻出水平井眼
油层
油层
下入完井管柱
7in套管分级箍管外封隔器
（4）单纯滤砂管挡砂，对水平段部分高渗透带而言，流量大，出砂多，极易形成过水孔道，造成底水锥进，使油层过早水淹，将砾石充填满炮眼附近，可将地层出砂阻挡在井筒以外，而高渗透带流量相对大，地层运移来嵌入砾石层的地层砂相对较多，使其渗透率相对降低，有一定的防止底水锥进的控水效果，有利于提高最终采收率。
2、工艺特点： 1)一趟管柱可完成地层挤压与环空充填防砂施工的所有工序； 2)能够实现有套压和无套压施工，其中无套压挤压施工，特别适用于上部油层套漏的油井，并保护上部套管； 3)密封压力达35MPa，抗上顶力70t，可实现大排量的压裂施工，以减少砾石的破碎。
二、压裂防砂一体化技术
1、简介：
五、工具技术 1、一趟管柱高压充填工具技术
为简洁高效地进行一趟管柱高压充填和压裂防砂一体化工艺，研
究开发了适用于51/2in 、7in、95/8in套管的JC-116、 JC-152、JC-
210 ;JCa-116a、 JC-152a、 JCa-210a 以及适用于水平井的JCP116、 JCP-152、JC-P210九种高压砾石充填工具，均有4个充填
2）管柱结构
充填工具安全工具扶正器热采绕丝筛管丝堵水平桥封
3）工艺特点：
1)一趟管柱大排量地完成地层挤压与环空充填防砂施工的所有工序； 2）采用了阻流辅助机构将地层及环空填满填实； 3）确定了砾石不沉降地最小携砂液临界流速。

油气井防砂新技术

05 新技术在油气井防砂中的应用案例
CHAPTER
案例一：新型化学固砂技术应用
新型树脂固砂剂
采用高分子合成树脂作为主要固砂成分，通过注入井筒与地层砂粒结合，形成高强度、高渗透性的固结体，有效防止地层出砂。
纳米材料增强固砂
利用纳米材料的高比表面积和强吸附能力，将其与化学固砂剂复合使用，提高固砂剂的粘结强度和耐温性能。
探讨传统防砂技术的局限性
汇报范围
01
02
03
04
介绍油气井出砂的原因和机理
概述传统防砂技术及其存在的问题
重点阐述油气井防砂新技术的研究进展、技术原理、优缺点
及应用实例
探讨油气井防砂新技术的发展趋势和前景
02 油气井出砂原因及危害
CHAPTER
出砂原因分析
01
地质因素
油气井所处地层岩石性质、胶结程度、地层压力等都是导致出砂的重要
油气井防砂新技术
目录
CONTENTS
• 引言 • 油气井出砂原因及危害 • 传统防砂技术及其局限性 • 油气井防砂新技术介绍 • 新技术在油气井防砂中的应用案例 • 新技术效果评价及前景展望
01 引言
CHAPTER
目的和背景
阐述油气井出砂的危害及防砂的重要性
引出研究油气井防砂新技术的必要性和紧迫性
环保型固砂剂
研发低毒、低污染、可生物降解的环保型固砂剂，减少对环境的影响，同时满足油气井防砂需求。
案例二：新型机械防砂技术应用
高效筛管防砂
振动式防砂器
采用高精度激光切割技术制造筛管，具有优异的过滤性能和较高的强度，能够有效阻止地层砂粒进入井筒。
利用振动产生的能量使地层流体中的砂粒发生相对运动，从而实现砂粒与流体的分离。

(完整版)油水井防砂工艺

油水井防砂工艺一、油水井出砂原因油水井出砂是由近井地带岩层结构破坏引起的，与地层应力和地层强度有关。

地层应力包括地层结构应力（如弹性、塑性应力）、地层孔隙压力、上覆岩层压力流体流动时拖拽力和生产压差。

地层被钻穿后，井壁岩石的原始应力平衡状态被破坏，并且在整个采油过程中保持最大应力。

因此在一定的外部条件下井壁的岩石首先发生变形和破坏。

根据出砂内外因素分为地质因素和开发因素：地质因素（一）地层胶结疏松地层流体在生产压差条件下向井眼方向发生渗流，致使岩石颗粒之间的胶结物发生运移，地层结构破坏，引起地层出砂，当其它条件相同，地层渗透率越高，岩石强度越低，地层越容易出砂。

（二）地层构造变化地层在构造上发生急剧变化的区域，例如在断层多、裂缝发育、地层倾角大及边水活跃的地区，由于地层岩石原始应力状态被复杂化，容易引起地层出砂。

开发因素（一）在地层流体渗流过程中，大部分有效压头消耗在井壁附近，因此，井壁岩石渗流冲刷作用最大，也容易变形和破坏。

（二）不恰当的开发速度及采油速度的突然变化、注水井急剧放压等原因造成地层压力梯度发生急剧变化，致使岩层结构破坏引起出砂。

（三）频繁的增产措施会破坏地层岩石的结构，引起地层出砂。

（四）油井出水时，泥质胶结物水化膨胀并分散成细小颗粒，在地层压差作用下随着油水流线向井眼方向运移，造成油水井出砂、出泥。

（五）在油水井生产过程中，油气层孔隙压力总体上是不断下降的，而上覆岩层对地层颗粒即其胶结物的有效应力则是不断增加的，致使颗粒之间的应力平衡被破坏，胶结力下降引起地层出砂。

（六）在注水开发油田时，当油田含水量上升，为维持原油产量必须提高采液速度，加大地层流体对岩石颗粒的拖拽力。

引起油层出砂。

（七）当井壁附近的岩石结构破坏到一定程度，就会出现流砂现象，这时即使压差很小，大批沙子也会无控制流出。

二、油水井出砂的危害1. 原油产量、注水量下降甚至停产停注油水井出砂极易造成油层砂埋、油管砂堵、砂卡，致使原油产量、注水量不断下降甚至停产停注。

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。

采油井出砂原因及防砂技术

填体外沿形成“砂拱”或“砂桥”。较大砂粒能阻止外面较小地层砂，在井壁形成一个由粗到细粒滤砂器，具有良好渗透性，又能阻止油层出砂。
（3）合理生产压差防砂井存在人工井壁结构破坏而重新大量出
砂可能。防砂后，要先保持防砂前生产压差，定期取样分析，观察油井出砂情况，经一段时间证明油井不出砂，油层本身又具有潜力时可适当放大生产压差，增加采油量。
出砂机理与预测
一、地层出砂机理
• 1、拉伸破坏机理
随内外压差增大，流体流向井内的流速也增大，对岩石的拖曳力增大，岩石承受拉伸力也增大，当该力超过岩石抗拉伸强度时，岩石就会遭受拉伸破坏。
出砂机理与预测
一、地层出砂机理
• 2、剪切破坏
上覆岩层压力由孔隙压力与骨架应力共同平衡。随开采进行，油藏压力逐渐降低，施加在岩石骨架上的压力越来越大，当该力超过岩石的抗剪切应力，岩石就会被剪切破坏。
谢谢
后 ②水泥砂浆人工井壁
期
油
防砂
水泥 + 石英砂 + 水
③树脂核桃壳人工井壁
出砂部位固化剂
早
油
期
防酚醛树脂 + 粉碎的核桃壳颗粒 + 柴油
砂
中性水
④树脂砂浆人工井壁
后期防砂
酚醛树脂 + 石英砂 + 柴油
防砂方法与技术
3、焦化防砂的机理
• （1）物理方法固砂
原油中重质部分尤其沥青，在低温下可凝固成半固态物质，不再溶于原油，可以将疏松砂岩胶结在一起，形成具有一定渗透性的挡砂屏障。
出砂机理与预测
一、地层出砂机理
• 3、精细颗粒的影响地层中存在诸如粘土之类精细颗粒，会随产出液一起

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%。

石油工程技术井下作业水泥浆防砂工艺

水泥浆防砂工艺对于地层胶结物泥质含量较高，中、后期出砂的油水井，采用树脂防治有一定难度。

根据该类地层出砂特点，可以采用水泥隔板、泡沫水泥浆、乳化水泥浆及氯化钙稀水泥浆防砂工艺技术，控制地层出砂。

水泥浆防砂是以油井水泥为胶结剂、以地层砂砾为支撑剂，将地面混配好的水泥浆注入出砂层段后与地层砂砾自然胶结，形成具有一定强度和渗透率的人工井壁，从而可以起到阻止地层砂砾流入井内的作用。

1水泥隔板防砂1.1原理水泥隔板防砂是利用水泥遇水硬化的特点，将水泥与水按一定比例混配后挤入出砂层段及油层上下泥岩隔层内，水泥浆凝固时与地层砂、砾自然胶结，在套管外形成具有一定强度和渗透性的人工井壁，同时还可防止泥质隔层破坏造成地层出水、出泥，致使出砂量越来越大。

1.2材料配方采用标准油井水泥，按水灰比0.46～0.68配制防砂水泥浆，并根据井深、井温及地层特性选用合适的水泥浆添加剂。

水泥浆密度与挤水泥方式根据试挤吸收能力来确定，单车试挤压力在15Mpa以上，而地层吸收量在150L/min以下时，采用替挤方式挤水泥；单车试挤压力在10～12Mpa以下，地层吸收量在100L/min以上时，水泥浆密度控制在1.85～1.90g/cm3之间；单车试挤压力在10～12Mpa以上，地层吸收量在100L/min以下时，水泥浆密度控制在1.70～1.80g/cm3之间。

2泡沫水泥浆防砂2.1原理泡沫水泥浆是在水泥浆中按比例加入一定量的发泡剂--铝粉及碱性物质--氢氧化钠。

由于铝在空气中极易与氧化合，在铝粉表面生成一层致密的氧化铝薄膜（简称氧化膜），这样就可以阻止铝粉内部金属的继续氧化。

因此，铝粉与水泥浆中的游离水不发生化学反应，但氧化铝可溶于酸或碱。

在防砂施工中，由于水泥浆中加有铝粉与氢氧化钠，当水泥浆被挤入出砂地层时，氧化铝在碱性环境下逐渐溶解，铝粉与氢氧化钠溶液及水作用，产生大量的氢气。

由于氢氧化钠的加入致使水泥浆凝结失常，出现假凝甚至闪凝现象，并将产生的氢气包容，生成大量细小的气泡。

油井防砂工艺技术(重要)课件

应用实例：某油田采用树脂溶液进行防砂，成功地将疏松砂层粘结成大块，提高了油井的采收率和生产效率。
复合防砂技术的应用实例
复合防砂技术是结合机械和化学防砂技术的一种方法。例如，先使用机械防砂技术将砂粒阻挡在井口附近，然后使用化学防砂技术将剩余的砂粒凝固成大块，最后将其排除。
应用实例：某油田采用绕丝筛管和树脂溶液进行复合防砂，有效地提高了油井的采收率和生产效率。
02
03
滤砂管防砂是通过在油管内壁设置滤砂管，利用滤砂管的过滤作用阻挡砂粒进入井筒。
04
化学防砂技术
化学防砂技术是通过向地层中注入化学剂，利用化学剂的反应作用将地层中的砂粒粘结在一起，形成坚硬的岩石层，从而防止砂粒
进入井筒。
水泥浆防砂是将水泥浆注入地层，利用水泥浆的粘结作用将地层中的砂粒粘结在一起。
04
油井防砂工艺技术的优化与改进
优化防砂工艺参数
优化射孔参数
通过调整射孔孔径、孔密和相位角度，提高地层渗透性和流体流
动效率，降低出砂风险。
优化工作液参数
根据地层特性和流体性质，选择合适的工作液类型和浓度，以降低滤失量和减少对地层的伤害。
优化施工参数
合理控制施工排量、泵压和注水速度等参数，以保持适当的流体流动状态和压力，防止因压力波动过大导致出砂。
数值模拟法
利用数值模拟软件，模拟油井生产过程中地层的应力、应变和流体流动情况，预测出砂趋势。
03
油井防砂工艺技术方法
机械防砂技术
常见的机械防砂方法包括滤砂管防砂、绕丝筛管防砂和砾石充填防砂等。
绕丝筛管防砂是通过在油管外部设置绕丝筛管，利用绕丝筛管的过滤作用阻挡砂粒进入井筒。
01

油井防砂工艺技术(重要)课件

通过改变地层砂的渗透性，控制地层砂的运移和流动，可分为水力压裂防砂和复合防砂。
化学防砂
利用化学剂对地层砂进行固化，可分为树脂固砂、水泥固砂和聚合物固砂等。
02 机械防砂工艺技术
滤砂管防砂
滤砂管防砂是一种常见的机械防砂方法，通过在油井中安装滤砂
管来防止砂粒进入管道和泵。
滤砂管通常由金属或塑料制成，具有不同大小的孔隙以允许液体
先期砾石填充后酸化
先进行砾石填充，以阻挡砂粒进入井筒，然后对填充区域进行酸化处理，以提高渗透率。
VS
先期砾石填充可以预先阻挡砂粒进入井筒，保护油层结构。然后对填充区域进行酸化处理，进一步扩大地层孔隙，提高渗透率。这种工艺适用于砂粒较小、渗透性较差的地层。
先期涂层砂后砾石填充
先在地层表面涂敷一层涂层砂，以减小砂粒流动性和嵌入风险，然后进行砾石填充，以进一步阻挡砂粒进入井筒。
先期涂层砂可以减小砂粒的流动性和嵌入风险，保护地层结构。然后进行砾石填充，利用砾石的阻挡作用，进一步防止砂粒进入井筒。这种工艺适用于渗透性较差、砂粒大小不均的地层。
05 油井防砂工艺技术展望
新型防砂材料研究
新型防砂材料的研发
致力于研究具有优异防砂性能的新型材料，以提高油井防砂效果。
材料性能优化
化学固砂剂
利用化学反应将砂粒固定在油井岩层中，防止砂粒脱落。
化学固砂剂是一种利用化学反应将砂粒固定在油井岩层中的防砂工艺。通过在油井中注入特殊的化学剂，与岩层中的物质发生反应，将砂粒牢固地固定在岩层中，防止砂粒脱落。这种工艺可以有效提高油井的稳定性和采收率。
胶结剂
利用胶结剂将砂粒粘结在一起，形成坚固的防砂屏障。
油井防砂工艺技术(重要)课件

油水井防砂技术

油气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。

一般而言，地层出砂没有深度限定，地层应力超过地层强度就有可能引起出砂。

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，还有地层压力空隙压力和生产压差形成的作用力。

地层强度决定于地层胶结物的胶结力、圈闭流体的粘着力、地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力。

疏松砂岩油藏在我国分布很广，产量储量都占很大比例，因此搞好防砂工作非常重要。

油水井出砂带来的危害很大:出砂可能导致砂埋油层或井筒砂堵造成油水井不能正常生产或停产，还可能造成油层部位亏空、井壁坍塌、套变加剧乃至使油水井报废。

一、油层井出砂原因油水井出砂原因可分为先天和人为两种因素造成的。

先天因素主要是由于油藏埋藏浅，形成地质年代较晚，并且胶结矿物数量少、分布不均，因而油层胶结强度差，在地应力大于地层强度时，在流体冲刷之下油层即出砂。

人为因素主要有:①钻井过程及开采前后，油层部位受破坏而应力失衡;②不合理的开采速度和油井工作制度突变或生产压差过大;③射孔、压裂、修井冲砂和酸化等措施不可避免造成对油层强度的负面影响;④油层进人中高含水开发期后，由于胶结物的被溶解和冲刷，油层强度降低;⑤地层压力下降，使油层受垂向应力增加，使砂粒间的应力平衡被破坏，造成出砂;二、防砂技术的发展历程和目前主要防砂方法1.防砂技术的发展历程防砂就是采取一定措施禁止或减少油层砂产出并阻止其进入井筒，对于防砂人们经历了从不自觉到自觉的发展过程，按照其发展过程可分四个阶段。

（1）早期的试验摸索阶段:主要通过控制油井产量来稳定流体产出速度，在射孔炮眼处通过自然过滤堆积形成稳定的砂桥，进而阻止砂粒迸入井筒，这种方法一般也称为自然砂桥控砂技术。

（2）防砂技术发展阶段:20世纪70年代开始，经过研究探索形成了一套以化学防砂为主的固砂方法。

（3）防砂技术成熟阶段:20世纪70年代，形成了一套以机械防砂为主导、机械一化学复合防砂技术。

新版油井防砂工艺技术课件

优化防砂工艺技术
总结词
详细描述
防砂工艺适应性分析
总结词
对不同油田地质条件和不同开发阶段的油井进行防砂工艺适应性分析。
VS
详细描述
由于不同油田地质条件和不同开发阶段的油井存在差异，因此需要对不同的油井进行防砂工艺适应性分析。通过对不同油井的适应性分析，可以找出最适合该油井的防砂工艺，以提高油井的采收率和降低成本。同时，适应性分析还可以为油田的长期开发提供技术支持和指导。
经济效益评价
成本分析
经济效益评估
技术创新与推广价值
技术创新点
推广价值评估
研究结论
01
02
03
04
工作不足与展望
工作不足
1. 虽然新版油井防砂工艺技术在实验和现场应用中取得了良好的效果，但仍存在一些细节问题，如设备磨损和砂粒排放等。
2. 目前的研究主要集中在工艺技术的实验室研究和现场应用，对于实际生产过程中的一些复杂情况考虑不足。
砂岩油藏概述
砂岩油藏的形成砂岩油藏的特点砂岩油藏的开发难点
防砂原理及工艺流程
防砂原理防砂工艺流程
防砂材料与性能要求
防砂材料
防砂材料性能要求
防砂材料应具有高强度、高渗透性、耐高温、耐腐蚀等性能。
新型防砂材料研究
总结词
研究新型的防砂材料，以提高防砂效果和降低成本。
详细描述
随着油田的不断开发，油井防砂问题越来越突出，而传统的防砂材料存在一些问题，如耐久性差、成本高等。因此，研究新型的防砂材料成为了亟待解决的问题。新型防砂材料应具有高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性等特点，同时应具备低成本、易加工、环保等优势，以满足油田开发的需求。
THANKS

井下作业操作手册(防砂作业)

防砂作业1、概述多数疏松或较疏松的油层生产过程中有出砂现象。

油气井出砂会造成磨蚀井下、地面设备和工具(如泵、分离器、加热器、管线等)，甚至砂卡中心管、生产管柱等，降低油气井产量或迫使油气井停产。

因此生产过程中可能出砂的油气井，需要进行防砂作业。

海上油气田多采用机械防砂的方式，常见的防砂方式有：独立筛管防砂（优质筛管防砂）和砾石充填防砂。

1.1作业目的利用滤砂管或者充填的砾石作为挡砂屏障，阻挡砂子产出。

1.2作业人员大修作业队人员18人，防砂地面设备工程师4～6人，防砂工具工程师3～4人，打砂工程师1人，作业总监1人，作业监督2人。

1.3作业设备钻修机系统，防砂设备：打砂泵、混砂车、方井口、数采房等。

1.4工具防砂器材：顶部封隔器总成、隔离封隔器总成、沉砂封隔器、筛管、盲管等；防砂服务工具：座封工具、充填工具、隔离密封、冲管等。

2、作业准备2.1陆地作业准备1、收集资料：地层泥质含量、地层砂均质系数、地层砂粒度中值、生产套管尺寸及磅级、射孔数据表、井斜数据表、CBL曲线、原井防砂管柱图、目的层温度及压力。

2、根据石油大学防砂方式选择图版（见图1）选择防砂方式。

图1 石油大学防砂方式选择图版3、根据Saucer最优砾石充填尺寸设计图版（见图2）选择挡砂精度：挡砂精度（防砂精度/充填砾石粒径）为地层砂粒度中值的5～6 倍，即D50＝（5～6）×d50。

1）在独立筛管防砂中，防砂筛管的挡砂精度应与根据地层砂粒度中值优选的砾石层的挡砂精度结果一致。

2）在砾石充填中，应满足砂拱或桥堵挡砂的原则。

绕丝筛管和割缝筛管缝宽应是最小充填砾石直径的1/2～2/3。

3）砾石充填防砂推荐选用筛管外径：应保证砾石充填环形空间的径向厚度不小于19mm。

独立筛管防砂推荐选用筛管外径：套管井中以筛管本体或接箍外径小于套管内径8mm～10mm 为宜；裸眼井中以最大刚体外径小于裸眼直径10mm～15mm为宜。

图2 Saucer最优砾石充填尺寸设计图版4、根据射孔数据表及沉砂封隔器深度确定需要准备的筛、盲管长度，参照CBL曲线、原井防砂管柱图及射孔数据表，确保防砂封隔器座封位置避开套管接箍、原封隔器座封位置及射孔段。

油井防砂工艺技术(重要)

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二套管内筛管砾石充填防砂技术
2 施工准备
2.2 地层预处理技术
该项技术主要是解决近井地带的地层堵塞，提高
地层渗透率。因为有些井的油层在防砂前可能被严重
伤害，需要进行酸化解堵。有的老井死油等赃物造成炮眼及井筒附近严重堵塞。
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二套管内筛管砾石充填防砂技术
2 施工准备
2.3 炮眼冲洗技术
炮眼冲洗技术主要是应用炮眼冲洗工具（见图2）对炮眼赃
物进行清洗，同时冲出井筒附近
的松散地层砂，为充填砾石提供清洁的通道与场所。 1 上接头 2 皮碗 3 上调节环 4 分水接头 5 中心管 6 下接头 7钢球
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8 丝堵
2 油井出砂的原因油井出砂虽然原因众多，但归结起来有两方面，即先天性的油井地质条件及开发措施不当的人为因素。
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一、概述
2 油井出砂的原因
2.1 地层粘结强度低：尤其是在未胶结地层中，流体流动阻力克服了砂粒间的聚合力或岩石强度，使油井出砂。特别当原油粘度愈高，流速愈大，流动阻力也愈大，出砂也愈严重。研究证明，当地层的抗剪切弹性摸数G与地层体积压缩系数C之比，即G/C＞5.6³1010Kg/cm2时，则不出砂。最初用此指标来予测油层出砂。近年来采用声波在地层中的传播时间△T进行予测，当△T＞295微秒/米时，则应采取防砂措施。根据经验：当油气井的生产压差大于该井岩芯抗压强度的1.7倍时，也会造成地层出砂。
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二套管内筛管砾石充填防砂技术
套管内绕丝筛管砾石充填防砂，由
于技术成熟，工具设备配套完善，现场

油井防砂工艺技术1

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二、出砂危害与出砂原因
4、油井出砂预测
预测油井是否出砂，必须研究地层的出砂临界流速和临界压差，定量地分析地层的出砂程度。
目前出砂预测方法有现场观测法、经验分析法 a.现场观测法：（1）岩心观察（2）DST（Drillstem test）测试（3）临井比较
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防砂方法比较
(1) 机械防砂优点：
? 适应性强，无论产层薄厚，渗透率高低、夹层多少都能有效地实施。
? 机械防砂成功率高，有效期长等优点。缺点：
? 井筒内有工具，后期作业及修井困难。
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三、防砂技术分类
防砂方法比较
(2) 化学防砂
优点：
? 井筒中不留任何机械物体，修井作业简单不影响其它措施（续表Βιβλιοθήκη ）砂拱防砂防砂方法
机械防砂
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降低流速
增大射孔段长度，增加射孔密度控制产量
增大地层径向应力裸眼产层膨胀式封隔器
防砂管柱
割缝筛管，绕丝筛管，双层筛管，胶结滤砂管筛管+预涂层砾石充填
防砂管柱 +充填
割缝筛管、绕丝筛管或衬管+砾石充填
压裂防砂
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（续表2）
防砂方法
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二、出砂危害与出砂原因
（ 3 ）地层压力下降
地层内流体的压力支撑上覆岩层的压力。当地层压力，即流体的压力降低后，则上覆岩层的压力转嫁给地层，增加了地层颗粒及胶结物的压力。在胶结差的地层中，随着地层压力下降，增长的压力会压碎胶结物甚至岩石颗粒，造成油井出砂。因此有些油田在一次采油后期才开始出现出砂现象。

油田开发过程中的水井防砂技术

油田开发过程中的水井防砂技术发布时间：2022-08-05T09:22:31.705Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷第6期作者：刘涛1 马海彬2 簿立志3[导读] 在油田开发的过程中，水井防砂技术越来越先进刘涛1 马海彬2 簿立志31吉林油田工程技术服务公司吉林省松原市1380002吉林油田新木采油厂吉林省松原市1380003吉林油田英台采油厂吉林省松原市138000摘要：在油田开发的过程中，水井防砂技术越来越先进。

在油田生产的实际开发中，油井出砂是非常严重的问题，直接对油田生产造成严重影响和损害，不利于油田生产正常的开采，影响生产效率，并增加工作流程的整体负担。

文章首先分析了常规油气藏的出砂机理，其次探讨了油水井出砂原因，然后就防砂技术进行研究，最后论述了发展趋势展望，以供参考。

关键词：油田；水井；防砂技术引言目前采用的笼统充填防砂无法满足后期分层采油要求；其次现有防砂通径小，而现有配产器外径大，无法满足海上7in（1in=25.4mm）套管长寿命分层采油的要求；另外海上生产测试手段单一，毛细管测试技术只能监测压力一个参数，不利于海上油井关键生产资料的录取和监测，制约了电泵井生产参数实时动态监测及优化。

1常规油气藏的出砂机理生产过程中的砂粒产出是不同类型易出砂油气储层的共性问题，涉及中高渗砂岩、碳酸盐岩、天然气水合物、煤层气等储层。

其中，对于中高渗疏松砂岩储层，大量研究者将砂体视为弹性介质或弹-塑性介质，提出拉伸破坏、压缩破坏和剪切破坏等机理，认为砂岩介质内产生的上述三种屈服破坏是出砂的主要原因，并考虑流体拖曳力对颗粒剥落的促进作用以及孔隙流体的粘度等物理性质，对出砂现象进行解释。

上述出砂机理基于固体岩石的宏观力学破坏，主要支撑以此为基础的出砂临界条件的预测，提升了人们对出砂的认识；其局限性在于比较难以解释储层孔隙介质内的微观出砂现象。

近年来，有研究者通过微观出砂实验模拟，基于储层砂粒粒径、胶结强度、微流场和微应力场分布的非均质性和随机特性，提出了非均质弱胶结砂岩储层的孔隙液化、类蚯蚓洞、连续坍塌三种微观出砂形态和机理，试图从微观视角考察砂粒的剥落顺序和运移规律，解释出砂的本质，丰富和发展出砂机理及认识。

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