油井出砂调研报告
胜利油田浅层出砂气藏综合研究及开发对策
胜利油田浅层出砂气藏综合研究及开发对策摘要：胜利油气区气藏以疏松砂岩气藏为主，在生产过程中气井极易出砂，主要表现为：砂埋气层或井筒砂堵造成气井停产；出砂使地面和井下设备严重腐蚀；严重时引起井壁坍塌而损坏套管，这些危害严重影响了气井的正常生产，降低了气藏采收率。
因此，浅气藏出砂机理研究、出砂对储层影响以及在开发过程中如何控制气井出砂，改善浅气藏开发效果，成为至关重要的问题。
关键词：疏松砂岩；出砂；气藏采收率；出砂机理；控制出砂引言在胜利油田浅层气藏开发早期，由于没有充分认识到出砂问题的严重性，气井投产之前均未采取防砂措施，加之当时采气强度普遍较高，导致出砂现象相当普遍。
如：1976年正式投入开发的孤岛油气田浅层气藏，因早期出砂封闭的气砂体136个，平均采收率仅为56%。
为了延长气井寿命，改善浅层气藏开发效果，1988年孤东油气田浅气藏投入开发时，大规模采用了先期绕丝充填放砂工艺，经过二十多年开采，气藏平均采收率达到68%，取得良好效果。
1 气层出砂机理分析地层出砂是由多方面因素造成的，可归结为两个方面，即气层的地质条件和人为的开采因素。
1.1 地质条件1.1.1 岩石的应力状态钻井前气层处于应力平衡状态，气层某一深度垂向应力的大小取决于气层埋藏深度和上覆岩石的密度，水平应力的大小除了与气层埋藏深度有关外，还与气层构造形成条件、岩石力学性质及气层孔隙中的压力有关。
钻开气层后，在井筒周围产生一个新的应力场，该应力很大，可能引起地层破坏；另外，当井筒主动或被动加载时，附加应力作用也可导致地层破坏。
在极坐标情况下，地层剪应力由垂向、切向和径向三种主应力作用而产生。
考虑上述三种应力的组合作用可以确定是否出砂。
如果井底压力增加(被动加载)，则径向应力增加，切向应力降低。
切向应力降低到一定程度，压应力就变成拉应力。
大多数沉积岩不能承受很大的拉应力，因此岩石发生张性破坏，裂缝开始裂开。
反之，在主动加载过程中，由于井底压力降低，切向应力增加，径向应力下降。
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，地层中的砂粒被带入采油系统中，导致设备磨损、管道堵塞甚至井口堵塞。
油井出砂不仅会影响油田的产量和开采效率，而且还会增加生产成本，降低油田的经济效益。
研究油井出砂的因素、防砂技术及对策，对提高油田的开采效率和经济效益具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素1. 地层岩石特性地层中的砂粒含量、形状和大小是油井出砂的重要因素。
当地层中的砂粒含量较高、砂粒颗粒较大时，油井出砂的风险就会增加。
这些砂粒在采油过程中易被输送到地面，导致油井出砂问题。
2. 产量及采出液量油井的产量和采出液量也是影响油井出砂的重要因素。
产量过大或者采出液量过高会导致地层压力降低，砂层容易崩塌，从而导致油井出砂问题。
3. 井底流速井底流速是指地层流体在井底的流速，它是影响油井出砂的一个重要因素。
井底流速过高时，砂层容易被冲击破坏，导致油井出砂问题。
4. 井筒结构及完井方式井筒结构及完井方式直接影响到油井出砂的发生。
当井筒结构不合理或者完井方式不当时，容易引起地层砂粒的涌入和输送，从而形成油井出砂问题。
二、油井出砂的防治技术1. 人工堵砂人工堵砂是指通过添加一定的物质或者采取一定的措施，将地层中的砂粒固定在原位，防止其被输送到井口或者地面的一种技术手段。
这种方法包括注浆、注漏、封堵等工艺，通过固化地层砂粒，防止其对采油系统的侵蚀。
2. 防砂管柱防砂管柱是一种专门设计的管柱，能够有效地阻挡地层中的砂粒进入油井系统。
这种管柱通常采用特殊的材料制成，并且具有特殊的结构设计，能够有效地过滤掉地层中的砂粒，保护采油系统的安全运行。
3. 人工举升液柱人工举升液柱是通过提高井口液柱的压力，使得地层中的砂粒无法通过液柱的阻挡，从而达到防止油井出砂的目的。
这种方法能够有效地防止地层砂粒对油井系统的损害，保护油井设备的安全运行。
4. 井底提前砂化井底提前砂化是一种通过在井底注入一定的砂化剂或者添加一定的砂化剂，从而使地层中的砂粒得到固化和稳固的技术手段。
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开采过程中，由于各种因素的影响，地层裂缝内的砂粒从原有位置脱离，经过油井井筒沉积在井底或沉积管道内，严重影响钻井作业和生产。
那么，导致油井出砂的因素有哪些？又如何进行防砂技术对策探讨呢？一、导致油井出砂的因素（一）地层因素1、砂岩岩性差：砂岩岩性差，孔隙度高，岩石组织结构不稳定，易于破坏，所以砂粒容易从岩石间脱落。
2、同层夹嵌：沉积体系复杂，在地质过程中容易引起变形，同层内发生夹层、夹冻、夹泥、夹石等现象，造成砂性岩石的不连续性。
（二）生产因素1、初始生产压差不当：短时间内，高的井底流压和低的地层压力差，容易使砂粒产生剪切力和振砂的力，影响孔隙和砂岩之间的粘附力和摩擦力，引起砂岩中的砂粒从原有位置脱离或沉积沿井筒运到沉积管道内。
2、卡塞现象：井筒砂堵导致产量下降，产生气锁现象，触发后效应引起剧烈振动，再加上流速下降容易形成沉积，堵塞更加严重。
（三）井控因素1、井口堵塞：井渣等杂物在井口形成堵塞，孔隙狭小，使流体流速增大，容易拖动砂粒导致井底沉积剧烈出现。
2、抽油机工作不正常：抽油机工作不正常是导致井底产生剪切力和振动力的原因之一，同时引起井流并阻碍油气的正常流动。
二、防砂技术对策探讨为了防止油井产生砂，需要综合考虑地质条件、油井控制、井筒维修等因素，并采取合理的措施防治油井出砂。
（一）地质投资1、加强勘探：通过深入的勘探，了解地质构造、岩性、结构、气水含量等详细信息，准确判断地质条件，提前设备和防砂措施，减少井口堵塞和产生砂的风险。
2、分层开采：通过分层开采措施，可将地下的砂和其他岩性分层开采，减少地下砂和岩石的折损破碎，减缓沉积物的堆积，减少井口砂堵。
（二）井口控制及维护1、井口清理：清理井口堵塞，及时清理井口积沙杂物，以降低井底剪切力和振动力，保证油井生产长期稳定。
2、防塞措施：通过采取防插器、串高断裂等措施防止油井卡塞，减少气锁现象的形成。
薄层稠油油藏出砂机理研究及防治技术
薄层稠油油藏出砂机理研究及防治技术锦612块是近年来我厂稠油产能建设的主要接替区块之一，在区块生产治理中，部分油井开井后短时间内即发生砂卡，检泵频繁，严重影响油井的正常生产。
出砂井分布不统一，且相邻油井出砂情况差异较大，急需精细分析。
开展利用波形聚类分析技术，井震结合，重新刻画储层砂体，分析砂体接触关系。
优化薄层出砂区域开发方式，优化直井射孔工艺。
同时在开发过程中，应用压裂防砂、射流喷孔等措施手段治理油井出砂问题，最终达到了区块高效开发的目的，形成了一套适合薄层稠油的高效开发技术。
锦612块利用此項技术部署新井3口并全部投产，已累产油0.5476×104t;实施各类治砂措施23井次，累增油3.6673×104t，已创造经济效益2931.39×104元。
该技术在锦612块的成功实施，证明该技术适用于薄层稠油油藏，并达到高效开发的目的。
标签：地质研究;锦612块;地震技术;砂体刻画;一、油藏基本情况锦612块构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡欢喜岭上台阶，开发目的层为沙一+二段的兴隆台油层。
含油面积1.98km2，石油地质储量442.98×104t。
油层高点埋深：-920米，为普通稠油油藏。
二、存在的主要问题1、部分油井出砂严重部分油井开井后短时间内即发生砂卡，检泵频繁，个别油井检泵冲砂进尺可达100m以上，严重影响油井的正常生产。
2、出砂情况差异大出砂井分布不统一，两个次级断块在不同区域均有多口出砂井，且相邻油井出砂情况差异较大，急需精细分析。
三、油藏出砂机理及分布研究1、油藏出砂机理研究锦612块属于高孔、高渗、低泥质含量储层，非均质性较强，垂直渗透率与水平渗透率的比值在0.62～0.85，使得油层内流体流动不均衡，易导致个别层受高速冲刷先出砂，随着生产层不断出砂，储层结构逐渐被破坏而导致大量出砂。
射孔方式对油藏出砂是有影响的，储层内流体流速高、流动阻力大，易加大出砂速度。
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。
211004401_海上油田出砂油井的分析与研究
2091 油井出砂存在的危害一直以来，油井开采造成地层出砂的问题是国内外石油行业在原油开发所面临的一大困难，油田每年要花费巨大的人力物力进行处理。
若出砂没有得到有效治理，油井的出砂会更加严重，从而导致出砂油田无法正产生产。
地层出砂的危害主要体现在如下三个方面：1.1 地层不断出砂导致油井减产或生产关停如果油井在开采过程中，导致地层出砂，进而会导致开采的油层遭遇砂埋、油管遭遇砂封、油井地面生产管汇、海管和油气分离系统出现积砂现象，从而导致油井关停，被迫起油管清理积砂、清洗砂埋油气层、清理地面生产管汇和油气分离系统。
其带来的现场工作量巨大，既费时又耗资，且出砂难题也未能得以有效解决，重新恢复投用后不久，又需要清砂作业，周而复始，为油田现场安全生产带来非常大的影响。
1.2 油井产液带出的砂粒磨损井内和地表设备出砂油井生产过程中，产出的井液含有砂粒，而这些地层砂粒的主要成分是二氧化硅（石英），硬度极高，是一个破坏力很强的磨蚀剂，可使液压泵阀座损坏而起不到密封作用，球阀的阀芯出现重大孔蚀或点蚀，电潜泵叶轮造成损坏，地面管线阀门开关失效，输油泵叶轮冲蚀，最终使得油气井被迫停井开展检泵修理或换新，导致油井产油量下降，生产成本提高。
1.3 出砂严重的井，在生产过程中还可能引起井壁坍塌而损坏套管当开采油层中出砂量进一步增大，达到一定程度会造成突然性的地层塌陷，还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产，使采油的难度和成本都显著提高等等，更严重的情况可能会造成油井的报废。
2 油井出砂的原因分析油井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。
油井出砂跟油层开采深度、压力、流量、岩层的胶结能力、压缩率和原始渗透率、流体阻力种类及存在相态（油、气、水的情况）等存在一定的关系。
影响开采生产的地层出砂的因素大致可分为三种，即地质因素、开采方式和完井方式[1]。
深水试油作业出砂情况浅析及其解决方案探讨
深水试油作业出砂情况浅析及其解决方案探讨一、深水试油作业中出砂的原因分析1.地层条件：深水油气井通常处于高温高压条件下，地层中的砂体会因长期受高温高压的影响而产生破碎和破坏。
2.油气井完井质量：深水油气井完井质量对于防止出砂至关重要，如果完井质量不过关，如水泥固井不牢固、油管套管不牢固等，都有可能导致砂体进入油管并最终导致产生砂。
3.井筒压力失控：当油气井的井筒压力超过砂层的抗压强度时，砂体就会进入井筒。
这可能是由于压力梯度设计不合理、输送压力过大等原因导致的。
二、解决深水试油作业中出砂问题的方法1.地层评价：在试油前进行地层评价，包括地层的物性分析、砂体的力学性质等。
通过评价地层的条件，选择合适的完井方案，减少砂体进入井筒的可能性。
2.合理完井设计：从完井质量的角度出发，设计合理的完井方案，确保水泥固井的牢固性，选择适当的井筒保护装置，如油管套管等，减少砂体进入井筒的风险。
3.井筒压力控制：通过恰当的压力控制手段，如控制井口压力、适当增加井口其它流体的注入等，控制井中的压力，防止井筒压力超过砂层的抗压强度，从而减少砂体进入井筒的可能性。
4.砂控技术的应用：对于已经出现出砂问题的油气井，可以采用砂控技术进行修复。
砂控技术包括悬浮体砂屏、滤砂器等，它们可以有效地阻止砂体进入油管并保障油气井的正常生产。
5.定期检查维护：深水油气井在试油后需要定期进行检查维护，及时发现和修复可能存在的问题，防止出砂问题的发生。
通过以上措施的实施，可以在深水试油作业中有效解决出砂问题，确保油气井的安全和正常生产。
然而，由于深水试油作业的特殊性，每个油气井的情况都有所差异，因此需要根据具体情况制定相应的解决方案。
同时，技术的不断发展也为解决出砂问题提供了更多的可能性。
因此，在深水试油作业中，需要密切关注技术的进步，不断完善解决方案，提高油气井的安全性和生产效率。
P油田出砂规律及防砂对策研究报告
Palogue油田出砂规律及防砂对策研究一、Palogue油田概述根据对苏丹Palogue油田的地质及FDP研究，现将该油田的基本情况和数据整理如下，并作为本课题研究的基础。
油田面积: 27.25Km2（P2, Y+S层）；地质储量：2234 MMB (P1), 233.5 MMB(P2)；主力油层：Yabus Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ层和SamaaⅠ,Ⅱ,Ⅲ, Ⅳ层,属于第三系古新世；油藏类型：YabusⅢ～SamaaⅡ为边水油藏（有断层分割），SamaaⅢ～Ⅳ为巨大水体的底水油藏；构造剖面：从Fal-2井向东、向西逐渐变低，且西翼倾角更缓，向西南和向北逐渐变低，且南翼更缓，地层倾角6°～ 12°；沉积相：Yabus为蛇状河，Samaa为辫状河；井网/井距：正方形井网（2套），800×800 m, Yabus:垂直井； Samaa：水平井；开发井数：81口（其中——直井77口，水平井4口）；开发方式：初期——衰竭式开采，1.5年后注水开发；初期单井配产：Yabus : 2800 bopd, Samaa :1200 bopd；采油指数 Yabus:0.404 bopd/psi/m, Samaa :0.18 bopd/psi/m；合理生产压差 Ya ：1.17 MPa, Sa : 1.58 MPa；临界生产压差 Ya : 1.38 MPa，Sa : 2.0 MPa；完井方式: Yabus直井，7in套管射孔完成；Samaa 水平井，割缝衬管完成（7in）；射孔及割缝参数：孔密16孔/m，孔径（9～12）mm, 孔深≥ 500mm，相位角90度，127枪，SDP43RDX-5-127弹，右螺旋线布孔；射孔液（2%～3%）KCl,射孔负压差≤2.0MPa 割缝缝宽：(0.5-0.7)mm.（水平井）。
1.1油藏地质特性●平均埋藏深度：1100～1400m，(油中深 1300 m)；●油层有效厚度：自下而上，油层变薄、物性变差，平面连通性变差。
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。
油井出砂动态预测理论及监测技术研究
•研究背景及意义
•文献综述
•研究方法及技术路线
•实验结果与分析
•结论与展望目
•参考文献
录
研究背景
研究意义
出砂预测模型研究现状
基于物理模型的研究
基于数值模拟的研究
基于人工智能的研究
油井监测技术发展现状
基于数值模拟的监测技术
基于人工智能的监测技术
基于物理传感的监测技术
A
B
C
D
基于物理模型
模型选择与参数优化
模型验证与评估
数据采集与处理
出砂动态预测模型构建
监测方案制定根据油井出砂动态预测模型的需求，制定
相应的油井监测方案。
数据传输与处理设计数据传输和处理的流程，包括数据的收集、存储和分析等，以满足实时监测的监测设备选择
监测系统集成与调试
油井监测技术设计
03模型改进与优化
模型验证与优化
01
模型验证
02结果评估与讨论
出砂动态预测模型结果模型准确性
模型适用性
模型局限性
油井监测技术效果评估
监测设备可靠性
监测数据准确性
监测技术适用性
结果对比及分析
预测结果与实际出砂
情况对比监测技术与实际出砂
情况对比
结果对生产的指导意
义
010203
研究结论
研究不足与展望
参考文献1
书籍名称：《石油工程岩石力学》
作者：张金亮
参考文献。
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，地层中的沙粒被带上井口，影响了油井的正常生产。
油井出砂的主要因素包括地层力学性质、井筒完整性、油井操作以及油井开发方式等。
针
对这些因素，可以采取一系列的防砂技术对策。
地层力学性质是油井出砂的主要因素之一。
在选择油井开采地点时，应充分考虑地层
的物理力学特性，包括地层的强度、孔隙度、饱和度等。
如果地层强度较低，会导致沙粒
容易从地层中脱落，引起油井出砂。
在选择井位时需要避开地层弱化区域，减少出砂的可
能性。
井筒完整性对防砂起着至关重要的作用。
完整的井筒能有效封堵出砂通道，减少沙粒
进入井口的可能性。
为了保持井筒的完整性，可以采取以下措施：合理选择井眼直径，避
免过大或过小导致井壁塌陷或堵塞；选择适当的壁厚；进行良好的井壁完井；定期检查井
筒完整性，及时修补井筒裂缝或漏洞。
油井操作也是影响油井出砂的重要因素。
在生产操作中，应尽量减少井口的压力变化，避免沉积物的松动和脱落；合理控制生产流量，避免过大的生产压力造成沙粒上升速度加快，进而引发油井出砂。
还应加强对井口设备的维护，及时清理井口的沉积物，防止其堵
塞井筒。
针对不同的油井开发方式，可以采取相应的防砂技术对策。
对于水驱油井，可通过控
制水压、掺入适量的聚合物等方式，增强水的粘度，减少沙粒的运移速度；对于气驱油井，可以通过调整气体的压力和流速，减少沙粒上升速度，控制出砂情况。
浅析油井出砂原因及防砂措施
浅析油井出砂原因及防砂措施摘要：在石油开采过程中，油井出砂的问题一直是石油开采业急需解决的难题之一。
油井出砂不仅会造成油井减产、加快油井井下开采设备的磨损、老化，还会导致开采区域地层出现亏空，引起油井报废。
因此，如何解决油井出砂问题成为很多专家学者研究的重要课题。
基于此本文对油井出砂机理进行了分析，并且对防砂措施进行了探讨。
关键词抽油泵；油井出砂；原因分析；防砂技术引言在油田开采过程中，随着油田开采的不断进行，地层能量也会随之不断下降，此时油井内部的压差就会不断增大，进而导致油井出砂的问题不断严重，油井出砂会对其产能造成比较大的影响。
地层出砂会进入到井筒中，可能会造成管线和设备堵塞情况的出现，或者对泵造成破坏，甚至可能会导致井壁坍塌的问题，造成套管变形损坏，最终使油井不能够继续生产，而且会影响后续开采和最终的采收率，因此加强对油井出砂机理的研究，针对油井出砂机理采取有效的防砂措施来对油井出砂问题进行预防，对于保证油田产能的稳定，提高最终采收率具有重要的意义。
1.油井出砂原因分析油井出砂的原因并不都是一样的，不同区域的油井在出砂原因方面可能有一定的差异，但是总的来说油井出砂主要是两类原因导致的，一方面原因是油藏本身的地质条件，另一方面则是开采因素，这两方面因素是导致油井出砂的主要原因，下面就对这两方面因素进行分别的分析：1.地质条件的影响开采区域内岩层的自然因素是导致油井出砂的主要原因。
在进行石油开采的过程中，原油输出会导致开采区域土层外部压力不断增大，引起岩层的松动，严重时会导致区域内的岩层脱落，进而出现油井出砂问题。
在石油开采的过程中，开采区域内岩层应力的分布是导致油井出砂的内因，随着开采深度的增加，开采石油需要的压力不断加大，此时油井内开采区域内的岩层应力状态平衡状态被打破，破坏了开采区域内的结构，引起岩层脱落，产生油井出砂问题。
油层胶结强度。
油层胶结强度对于出砂有着比较大的影响，影响油层胶结强度的因素包括胶结物的种类、数量和强度。
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
油井出砂是指井底产生砂层，导致油井表面油砂交界面合并，从而使产油量减小，甚至完全失效。
油井出砂的原因主要有以下几个方面：
1. 油层压力过高：如果油层中的压力超过油井的承受能力，就会导致油层破裂并产生大量砂粒，从而引起油井出砂。
2. 油井设计不合理：油井的设计是否合理也是导致油井出砂的一大原因。
井筒直径过大或过小、水泥固井不牢固等都会导致井底砂层破裂和砂粒进入井筒。
3. 井下操作不当：井下作业过程中，如果操作不当，比如在油井中进行泥浆冲洗的时候冲击力过大，就会引起井底砂层的破裂和砂粒进入井筒。
为了防止油井出砂，可以采取以下技术对策：
1. 合理设计井筒和固井工艺：在设计油井时要合理确定井筒直径，确保井底砂层的稳定性。
在进行固井工艺时要选择适合的水泥和添加剂，确保固井质量。
2. 定期清砂和抑制砂层破裂：可以定期进行清砂作业，清除井底的砂粒。
可以适当使用阻砂剂和粘土等材料进行砂层的抑制，防止砂层破裂。
3. 加强井下作业管理：加强井下作业管理，确保操作规范，减少不必要的冲洗和冲击力，避免砂粒进入井筒。
4. 加装防砂设备：在油井井口或井下适当位置加装防砂设备，如梁式过滤器、单向阻砂器等，可以有效防止砂粒进入井筒。
油井出砂是油田开发中常见的问题，为了保持油井的正常生产，需要综合考虑设计、工艺和操作等方面的因素，并采取相应的技术对策进行防治。
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石油开采过程中，油井产出的油液中含有砂粒，从而导致生产设备磨损严重，降低了产油效率，甚至影响了油田的正常生产。
油井出砂问题不容忽视，而其形成的原因也是多方面的。
本文将对油井出砂的因素进行分析，探讨防砂技术对策，以期为油田生产提供参考和指导。
一、油井出砂的主要因素分析1. 地层砂砾含量高：地层中的砂砾颗粒超过了油井产出设备的承受范围，从而引起油井出砂问题。
2. 压裂作业引起的砂砾松动：在油井压裂作业中，因砂层压裂导致砂砾松动，进而通过油井产出。
3. 油藏流体运移过程中砂砾的悬浮沉积：油藏流体中含有的砂砾在运移过程中，由于流速的变化或通道的阻塞，导致砂砾悬浮沉积，最终通过油井产出。
4. 生产压力不稳定：油井生产过程中，由于操作不当或其他原因导致生产压力不稳定，使得地层中的砂砾从孔隙中逸出。
5. 井筒保护不力：油井的井筒不够稳固，未能有效地阻挡地层砂砾的进入。
1. 地层砂砾含量高的防砂技术：针对地层砂砾含量高的情况，我们可以通过地层评价技术来精确评估地层砂砾含量，从而合理选择井筒材料和井底装置，以减少地层砂砾对油井产出的影响。
2. 压裂作业引起的砂砾松动的防砂技术：对于在压裂作业中引起的砂砾松动问题，我们可以采用合理的压裂工艺和压裂支撑剂，以减少砂砾松动的情况。
4. 生产压力不稳定的防砂技术：针对生产压力不稳定导致的油井出砂问题，我们可以采用升压、降速等措施，使得油井生产压力更稳定，减少砂砾的逸出。
5. 井筒保护不力的防砂技术：对于井筒保护不力的情况，我们可以加强井筒材料的选择和井筒结构的设计，提高井筒的稳固性，以阻挡地层砂砾的进入。
三、结语油井出砂是影响油田生产的重要问题，需要我们对其造成的原因进行分析，同时针对不同的原因采取相应的防砂技术对策。
希望通过本文的探讨和分析，能够为油田生产中的油井出砂问题提供一些指导和借鉴，最终取得更好的生产效果。
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开采过程中，地层中的沉积物被沿着油井管道带到地面或油井井口，导致油井设备受损或工作不稳定的现象。
油井出砂不仅会影响油田的生产效益，还会造成严重的环境污染和人身伤害。
因此，对油井出砂的因素进行分析并采取有效的防砂技术措施尤为必要。
一、油井出砂的主要因素1.地质因素地质因素是油井出砂的主要原因之一。
地质构造的不稳定会导致沉积物结构的破坏和油藏的淤积，造成地层内部的冲刷、变形和漏水现象。
同时，在地层内运移的砂质物粒子也会沿着管道进入油井，从而引起油井出砂。
2.油层物质因素油层物质也是引起油井出砂的重要因素之一。
油层物质中的矿物颗粒和沉积物颗粒在采油过程中会被搬运到油井内部，堵塞管路和油层，从而引起油井出现输油不畅等问题。
3.人为因素人为因素是造成油井出砂的另一大原因。
例如，油井设备的安装不规范、管道损坏等操作不当或者对油井设备进行维修造成的破坏，都可能导致油井出现输油问题。
二、油井防砂技术对策为了避免油井出砂的发生，需要采取一些有效的防砂技术措施。
下面就对一些主要的防砂技术措施进行简单介绍。
地质调查是油井防砂的首要工作，它可以帮助了解油井下部地层的情况，避免因地质因素引起的油井出砂问题。
2.管道维护管道维护是防止油井出砂的重要手段之一。
管道的维护包括对管道的清理、加固和保养，使其在运输油的过程中不会出现损坏和泄漏的情况。
3.适当措施去除沉积物为了避免沉积物阻塞管道而引发的油井出砂，需要采取适当的措施对沉积物进行清除。
可以根据不同情况采用物理清理、化学清理或机械清理等方法。
4.油井井口防护油井井口是油井出砂的主要入口之一，需要采取一些防护措施来防止沙土、杂物和其他污染物进入油井井口，如安装防护罩和排水设备。
5.检测监控系统为了及时发现和处理油井出砂事故，需要安装一套完善的检测监控系统。
该系统可以通过传感器监测油井出砂的情况，及时发出预警信号，从而保证在出现油井出砂问题时能够及时处理。
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田开采过程中，随着产量的增加，地层中的砂颗粒被携带到井中，形成砂堵或砂淤，导致井下设备受损，产量下降，甚至影响整个油田的运营。
油井出砂是一个常见的问题，它不仅会增加油井的维护成本，还会影响到油田的正常生产。
对油井出砂的原因进行分析，并采取相应的防砂技术对策，对于保障油田的正常生产和油井设备的运行安全具有重要意义。
一、油井出砂的原因分析1. 地层条件地层条件是导致油井出砂的主要因素之一。
在砂质含量较高的地层中，随着油井的开采，地层中的砂颗粒会随着原油一起流入井内，形成砂堵或砂淤，从而导致油井出砂。
在高压、高产量的情况下，地层中的砂颗粒被挤压向油井，也会加剧油井出砂的程度。
3. 油藏属性油藏属性的不同也会对油井出砂产生影响。
含砂量大、颗粒粗大的油藏，其出砂的程度会更加严重。
一些含有天然气的油藏在开采过程中，由于气体的排出使得地层中的砂颗粒发生移动，也会导致油井出砂。
4. 操作不当油井的操作不当也是导致油井出砂的重要因素之一。
采油采气过程中的过快或过慢，注采比失调，地层的压力过大或过小，都会引起砂颗粒流入井内，导致油井出砂。
二、防砂技术对策探讨1. 完善地层评价在油井的开发过程中，对地层的评价和分析非常重要。
通过对地层的含砂量、砂颗粒粒度、孔隙度等参数的详细分析，可以有针对性地对不同地层进行相应的处理，从而减少油井出砂的风险。
2. 合理降低油井产量在高产量的油井中，特别是在高产量和高含砂量的油藏中，可以通过合理调整油井的产量，减少地层中的砂颗粒流入井内的风险，从而降低油井出砂的程度。
3. 增加防砂设备在油井的设计和建设过程中，可以增加相应的防砂设备，如筛管、砂控剂等，对地层中的砂颗粒进行有效的过滤和控制，从而减少油井出砂的风险。
4. 定期清洗油井定期对油井进行清洗，清除地层中堵塞的砂颗粒，可以减少油井出砂的问题，保障油井的正常生产。
5. 完善运维管理油井的运维管理对于减少油井出砂也起着重要作用。
辽河油田水平井出砂防治与研究
辽河油田水平井出砂防治与研究摘要：辽河油田随着油田开发进入中后期，伴随着出现了大量的水平井，这样水平井修井作业问题就摆在了面前。
由于水平井受其特殊的井身结构的影响，这类井眼出现问题后比直井要严重的多，因此研究水平井的修井工艺技术有着十分重要的现实意义。
关键词：辽河油田；出砂；防治；研究Abstract: With the Liaohe oilfield development into the late, along with the emergence of a large number of horizontal wells, horizontal wells workover this issue was placed in front of you. Because horizontal wells subject to its special structure of the wellbore, such borehole after problems than vertical wells to be serious, so the research of horizontal wells workover technology has a very important practical significance.Keywords: sand prevention research Liaohe Oilfield一、水平井出砂及冲砂特点：（一）油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时砂堵井眼。
（二）井内管柱贴近井壁低边，管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用，更易形成卡钻。
（三）冲起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉积。
（四）修井液环空流速偏差很大，井眼低边的流速很低，携砂能力下降，易导致钻具被卡。
二、水平井冲、防砂施工中存在的危险因素水平井由于井眼轨迹的特殊性，冲砂作业与常规定向井作业有很大不同，因此施工作业风险和施工难度高于普通井作业。
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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。
鉴于储层敏感性对油层出砂的影响,在油气开采过程中,要严格控制入井液中的固相颗粒入侵.尽量采用较低的注采速度,对注水井采取防膨措施,可选用有机聚合物类防膨剂.酸化时慎重选择用酸,入井液的pH 值应控制在8.5 以下,达到防止出砂的目的.1.3.2 流体性质流体粘度王凤清等通过实验模拟流体粘度与出砂量的实验表明,油层开始出砂的临界流速随流体粘度的升高而下降.也就是说,流体粘度越大,越容易出砂。
当流速高于出砂临界流速时,在相同流速下,流体粘度越大,出砂量越大.流体的粘滞性在出砂过程中表现出2 种机制:一是悬砂、携砂;二是携砂流体对砂体的冲刷和剥蚀.流体粘度升高,携砂、悬砂能力增强,流动过程中的拖拽力也就增大,对砂体的冲刷和剥蚀就更加严重,最终导致出砂加剧.由此可见,在油藏开采过程中,应尽量保持地层压力高于饱和压力,防止由于脱气改变原油性质,流体粘度增大,导致出砂.流体pH 值汪伟英等通过实验研究表明,注入流体的pH值对出砂有一定的影响,pH 值增大,临界出砂流速减小.当pH 值达到14 时,出砂量急剧增大.出现这种现象的原因是pH 值的升高,使岩石粘土矿物中晶层间斥力增大,导致粘土矿物更易分散、脱落,随流体的流动而运移,造成出砂.另外,pH 值同样会改变非粘土颗粒表面的电荷分布,使颗粒与基质间的范氏力减弱,那些胶结基质不好或非胶结的颗粒将被释放到流体中去,导致自由颗粒的数目增多,出砂可能性增大.因此,在钻井、完井以及井下作业过程中,应注意控制入井流体的pH值,以防由于pH值过高造成油井严重出砂.2 油田开发与出砂机理2.1 地层压降及生产压差对出砂的影响地层压力是原油从地层流向井底的动力.上覆岩层压力是靠孔隙内流体压力(即地层压力)和岩石本身的强度(有效应力)来平衡的.即:p0=P P+σ式中:P0——上覆岩层压力;P p——地层压力或地层孔隙压力;σ——骨架之间受到的接触应力.当油层未打开时,P p保持不变,岩层处于稳定状态.随着开采进行,地层压力P p下降.若为衰竭式开采方式,地层压力会急剧下降.因上覆岩层压力不变,地层压力的下降将导致岩石颗粒上的有效应力越来越大,当大到超过地层强度时,岩石骨架就会遭受破坏,地层颗粒被流体携带至井底,引起出砂. 朱彩虹等人在对胜利油田永八块油层出砂机理的研究中,通过岩心驱替流动出砂实验,在模拟油藏及井眼周围岩石性质的情况下,对不同生产压差下的出砂量进行了预测,得出的结论是:在其他条件相同的情况下,生产压差越大,出砂量越多.所以在实际的油藏开采过程中,要将生产压差控制在临界生产压差之内,以防止生产压差过大导致出砂.2.2 流速对出砂的影响流体导致出砂的关键是流体拖拽力能否克服砂岩基质的阻力.流体流经砂岩时,拖拽力主要是粘滞力(体积力).砂岩基质的阻力基本上是面积力,表现为胶结力、吸附力和接触力.这些面积力结合起来与体积力抗衡. 出砂机理研究中将使充填砂运动的流速定义为门限流速,而将使骨架砂变为自由砂的流速定义为临界流速.当流速大于临界流速时,其后果只能是加剧出砂.通过对埕岛油田馆上段油层出砂和流速的关系模拟实验可以看出,随着流速的增加,出砂量也随之增大.因此,在油藏的开采过程中,要尽量将流速控制在临界之内,从而在一定程度上减小出砂的机率.2.3 含水饱和度或注水对出砂的影响①含水饱和度上升使支持砂粒粘合的毛细管力下降,导致地层强度降低,引起出砂;②矿化水与某些矿物间的化学反应产生沉淀堵塞喉道,加剧出砂;③胶结物被水溶解,特别是一些粘土矿物,如蒙脱石遇水膨胀、分散,岩石结构被破坏,导致地层强度降低,颗粒运移,加剧出砂;④注水对地层的冲刷作用导致地层强度的降低,引起或加剧出砂.2.4 完井因素射孔孔道充填物对出砂的影响弹孔尺寸对油流阻力会产生巨大的影响。
射孔参数对油层出砂的影响弹孔流道面积直接影响弹孔压降.对每个弹孔而言,要提高孔径;对整个井段而言,是要增加孔密.增大孔径、提高孔密的综合效果是提高了有效流动面积,降低了流动阻力,也降低了流速,从而有利于减缓出砂.井斜的影响当井斜倾角小于45°时,仍可把它当作垂直井,不会对出砂产生重大影响.只有当井斜大于45°时,对高倾角斜井,甚至水平井,由于与油层段接触面大大增加,在保持相同产量的条件下,将使出砂减缓.这就是为什么超长的水平井出砂轻微的原因.射孔相位角研究表明90°时最好,这是由于地层流线以井轴为中心,相对对称,减少了流线的弯曲和收缩,阻力最小,有利于减少出砂。
总之,为防止油井中后期出砂,应该在早期钻井阶段和完井阶段进行预防,如尽量采用大套管、高密度射孔完井,用较小的流速和压差采油.同时可利用包括现场预测法、经验公式及经验图表法、实验室法、理论分析模型、数值模型、数值计算以及神经网络法等一系列出砂预测方法对油井出砂进行预测,针对油井的地层条件、井身结构及施工因素,综合考虑出砂的原因,选择具体的防砂工艺,从而达到防砂的目的.3 油层出砂力学机理油层出砂通常是由于井底附近岩层结构遭受破坏引起的.从力学角度分析,油层出砂有2 个基本机理:剪切破坏机理和拉伸破坏机理.前者与地层压力和生产压差有关,后者与流体性质和开采速度有关.剪切破坏机理破坏是大多数现场出砂的基本原因.它是由于炮孔或井眼周围岩石所受应力超过岩石本身强度,使岩石产生剪切破坏而出砂.主要原因是油藏压力的衰减或生产压差的过大.剪切破坏将造成大量突发性出砂,严重时砂埋井眼,造成油井报废.拉伸破坏机理流动作用于炮孔周围地层颗粒上的拖拽力过大,使炮孔壁岩石所受径向应力超过其本身的抗拉强度,脱离母体而导致出砂.这与过大的开采流速与流体性质有关.拉伸破坏引起的油层出砂量小,出砂使孔穴通道增大,而孔穴增大又导致流速降低,从而使出砂有“趋停”趋势,具有稳定效应。
微粒运移机理是一个单独的砂粒或者砂的集合体从砂的骨架上脱离,运移到一个流动的流体中的过程.一方面,在流体流动拖拽力作用下产生移动进入井眼造成出砂;另一方面,导致井底周围地层的渗透率降低,增大流体的拖拽力,加剧出砂. 砂拱稳定出砂机理力学理论认为,射孔后在井眼附近形成一塑性变形区.在流体压力作用下,该区单颗粒开始脱落,并随流体进入井底,孔眼变成一较大且稳定的球形,颗粒在球形孔腔壁附近聚集形成砂拱。
研究表明,当润湿相浓度小于某个临界值时,砂拱将保持稳定;如果润湿相浓度达到某个临界值时,砂拱将被破坏。
另外,砂拱的稳定能力与砂拱的尺寸、润湿相大小有关,围绕在孔眼周围的砂粒必须具有一定的润湿相才能形成砂拱,稳定砂拱必须具有一定的外界应力和自身的凝聚力.润湿相浓度与砂拱稳定性的关系如下:①单相浓度的砂粒构成不了稳定的砂拱;②强烈的引力使孔眼增大;③两相环境下的砂拱稳定性好,在实验条件下:S w大于3%形成稳定的砂拱(S w为润湿相饱和度);Sw小于20%有出砂的迹象;当S w大于20%而小于32%时,连续出砂;当S w大于32%有大量流砂产生;④在两相区环境下,仅润湿相携带砂粒;⑤在润湿相饱和度较小的环境下,液流速增加,砂拱尺寸也随之增加,随流速的降低砂拱保持稳定;⑥润湿相浓度超过某一临界值时,砂拱将发生坍塌破坏。