防砂方法

防砂方法

一、项目简介

防砂管结构：精密复合防砂筛管具有防砂效果好，结构简单、使用时效长、渗流面积大、出油率高、作业方便等特点。该产品从内到外由中心管、防砂过滤套、不锈钢外保护套等组成。中心管采用API标准套管或油管，防砂过滤套可分别用金属丝编织方孔网、金属丝编织密纹网，也可根据实际技术要求为用户设计过滤面积大，可自洁、不宜堵塞的滤材结构。产品可用于各类油、气、水井的防砂，以达到保护井下及地面设备的目的，提高出油率延长油井的使用寿命。

性能特点：这种筛管具有极佳的整体强度和抗变形能力。空隙度最高可达90%，抗堵塞能力强，渗透率高、耐高温、抗腐蚀、防砂范围广，适用于各种不同油层。有效的控制砂的粒径，过滤效率达99.5%.。使用性能可靠，是机械防砂领域中的高新技术之一。

二、以准噶尔盆地出砂分布情况为例予以简要说明

浅层稠油藏处于准噶尔盆地西北缘油气富集区，属砂岩油藏，由于地层本身结构疏松，加上采取的注高温高压蒸汽的强采方式，致使在油田开发的同时就伴随着不同程度的出砂，随着开发的延续，出砂井日益增多，出砂情况也更趋复杂、加剧。油井出砂致使油井生产周期缩短，油井产量大减，甚至造成油井停产、报废，严重制约了油井潜能的充分发挥，同时也使开采设备、地面工艺情况迅速恶化，严重影响了油田的高效稳产。

三、机械防砂工艺应用现状

1、防砂技术现状及应用情况

对于出砂油藏，防砂是油气藏开采不可缺少的环节，对原油的稳定开采起着重要的作用。进入20世纪90年代以来，随着加工工艺的不断进步以及防砂认识的深化，积极研发出了大量的新工艺、新方法，特别是在机械防砂方面，取

得飞速的发展。由于机械防砂较化学防砂价格便宜，且对地层无污染，目前国内外防砂是以机械防砂为主。

浅层稠油所采用的机械防砂工艺按挡砂程度的不同可分为：机械防砂工艺和机械排砂工艺。

1.1、机械防砂工艺

（1）砾石充填防砂：将筛管下入井内后，用高渗透砾石充填于筛管和套管的环空之间，有的还将一部分砾石通过射孔孔眼挤入周围地层中，形成多级过滤屏障，阻止油井出砂。这种防砂方法的优点是对油层出砂起到有效的阻挡作用，因而适应性强，应用广泛，可应用于细、中、粗砂岩，直井、定向井、热采井，防砂成功率高、有效期长。不足之处是不适用于粉砂岩和粉细砂岩。另一缺点是施工复杂，成本较高。

（2）筛管完井先期防砂技术：防砂筛管完井是钻井中在出砂严重的出油层段，预先下入一定规格的防砂筛管而无需射孔生产的一种完井方式。这种完井方式能防止油层一定粒径的砂粒进入井筒，并可使油流通道加大，油井完善系数高，油流阻力低，提高油井产能。

1.2、机械排砂工艺—泵挂滤砂管柱防砂

在泵下下入滤砂管柱，例如下入带有割缝衬管、各种地面预制成型的滤砂器管柱等。这种方法优点是施工简单、成本低；缺点是不能对地层出砂进行控制，不能防止一定粒径的砂粒进入井筒，并且滤砂管柱容易堵塞，有效期短。只适用于中、粗砂岩地层（d50>0.1mm），不适用于出砂、汽窜严重，经常砂埋的出砂井。

2.1砾石充填防砂——管内绕丝筛管防砂技术

绕丝筛管的制造方法是在均匀分布于圆周的筛竿上或开孔的金属衬管上，缠绕某种截面的钢丝并焊牢，留出一定的缝隙作为筛孔。管内绕丝筛管防砂工艺主要针对粒径中值在0.26mm以上的出砂井，89—94年普遍采用，防砂有效率88%，该工艺的实施解决了当时特稠油区块的防砂问题。但由于成本高、现场施工复杂，并且当时的加工工艺较为落后，缝隙精度差。因此在1989-1994年经历了大量使用后目前已遭淘汰。

2.2 、筛管完井先期防砂技术

精密微孔复合防砂筛管：从内到外由基管、复合防砂过滤套、不锈钢外保护套等组成。基管采用API标准套管或油管，防砂过滤套为不锈钢精密微孔复合过滤材料，采用全焊接结构。复合防砂过滤套具有高渗透性、高强度、抗高变形能力、高可靠性、抗腐蚀性好的特点，是机械防砂的一种新技术。

精密冲缝筛管：由基管、不锈钢过滤套和支撑环组成。基管采用符合API标准的

套管或油管钻孔而成，冲缝过滤套采用优质不锈钢材料，经数控精密冲孔工艺形成高密度的空间条缝，冲缝过滤套通过支撑环与基管焊接为一体。工作时地层砂被阻挡在冲缝过滤套外，地层流体经过冲缝间隙进入筛管内达到防砂目的。

筛管完井先期防砂技术优点是利用筛管完井有效地避免射孔完井对地层的伤害，极大地保护油层的渗透能力和过流能力。并且在生产中筛管外壁可逐步形成过流砂桥，可阻止较小粒径的砂子进入井筒。它的另一优势是可利用生产中常规措施注汽或拌热对筛管外壁堆积或裹胁的泥砂进行反向冲洗，避免了泵挂滤砂管存在的防砂缝隙容易被泥砂堵塞而无法解堵只能拔出的难题。

2005年在出砂严重的新井采用精密微孔管和精密冲缝管先期防砂完井管柱，达到了较好的防砂和增油效果。

2.3、泵挂滤砂管柱防砂

2.3.1泵挂绕丝管防砂技术

1991年以来因出砂而造成卡泵停抽生产井，进行了泵挂绕丝管防砂，因效果不明显，有效期短而没有大面积被油田推广应用。

2.3.2金属纤维管

金属纤维管挡砂过程是：当携砂流体通过护管流经金属纤维体进入中心管时,油砂被挡在金属纤维体之外,从而达到防砂目的。因为金属纤维有很高的弹性,不同的生产压力会形成不同的孔喉通道,不同粒径的地层砂会通过相应的孔喉通道进入井筒。该工艺具有渗透性高、抗压强度高、耐高温、流通面大、施工工艺简单、作业周期短等特点,适用于泥质含量低于20%、粒度中值大于0.1mm的疏松砂岩油藏。

金属纤维管按设计及制造工艺的不同可分为两种：金属绵蠕动滤砂管和金属纤维薄膜防砂管柱。

金属绵蠕动滤砂管：采用具有一定弹性且不粘结的耐腐蚀金属纤维制成独立滤砂室，分别固定安装在单层的基管管壁中。该工艺主要针对粒径中值在0.1mm以上的出砂井，由于试验井次少，效果有待进一步确定。

金属纤维薄膜防砂管柱：采用设计独特的新型过滤材料，利用线性结构过滤挡砂，过滤层可以根据砂粒粒径大小要求调整。在结构设计上克服了其他筛管的一些缺陷，具有防砂质量稳定可靠、效果好、渗透率大、抗堵塞能力