1、防砂技术历史与新技术摘要：随着我国石油工业的高速发展，防砂技术的不断完善，日趋成熟，逐步形成了防砂综合配套技术体系，并在各大油田大规模工业应用，为原油产量持续稳定增长做出了重要贡献。本文主要介绍了油水井的防砂技术：砂拱防砂，机械防砂，化学防砂，热力焦化防砂和一些新技术（新型滤砂管防砂技术） 。 关键词：防砂 新技术 化学 注入 我国疏松砂岩油藏分布范围广，产量占重要的地位，油井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。这种主要矛盾归结为两个方面，即地质条件和开采条件。地质条件包括井壁附近岩石原始盈利遭到破换，从而引起采油过程中油层出砂，甚至井壁坍塌；岩石胶结状态不牢固；渗透率差等。开采条件包括固井质量，射
2、孔密度，油井工作制度等。出砂的危害极大，主要表现为：砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；出砂使地面和井下设备严重磨蚀，砂卡；冲砂检泵，地面清灌等维修工作量剧增；出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。这些危险既提高了原油生产成本，又增加了油田开采难度。因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的开采至关重要。 一、现状 1.砂拱防砂 砂拱防砂是指油气井射孔完成后不再下入任何机械防砂裴置或填充物，也不注入任何化学药剂的防砂方法。其原理如同拱桥承载一样，许多砂粒在炮眼口处形成砂拱，具有一定的承载能力，挡住地层砂随液产出。砂拱防砂成败的关键在于砂拱的稳定性。要想保持砂拱的稳定性必须考虑两个关键问题：
3、一是降低并稳定地层流体产出速度，二是保持或提高井筒周围地层径向应力。一般来说，套管完井砂拱放啥要求小孔径和高孔密的炮眼。小孔径有利于形成沙桥和提高砂桥的稳定性。高孔密可以增大过流面积，降低地层流体的流速，使其控制在一定的临界范围之内而不致冲毁砂桥，这个临界值称为“临界流速” ，但由于流速并不稳定，随着抽油机冲程和冲数的改变，流速在不断的变化，特别是使用大泵量无杆泵抽油，在炮眼里会造成十分严重的紊流，更容易使砂拱垮塌。因此这种防砂技术在实际中受到了很大的限制。 2.机械防砂 机械防砂可分为两类：一类是下入防砂管柱挡砂，如隔缝套管，绕丝筛管，胶结滤砂管，双层或多层筛管。这类方法工艺简单，具有一定的
4、防砂效果，但由于防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细沙所堵塞，一般效果差，寿命短。另一类是下入防砂管柱加充填物，充填物的种类很多，如砾石，果壳，果核，塑料颗粒，玻璃球或者陶粒等。这种方法能有效的将油层砂限制在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿命短。机械防砂对油层的适应能力强，成功率高，成本低，目前应用十分广泛。 3.化学防砂 化学防砂包括三大类，即：化学胶结防砂法，人工井壁防砂法，其他化学固沙法。 3.1 化学胶结防砂法过程： 3.1.1 预处理液注入 3.1.2 胶结剂的注入 3.1.3 增孔液的注入 3.1.4 胶结剂的固化 这一方法就是用胶结剂将松散的砂在他们的接触点出胶结起来
5、。 3.2 人工井壁防砂法 这一纺纱用于已经出砂层的防砂，目的是在砂层的亏空出做一个由固结的颗粒材料所组成的有足够渗透率的防砂屏障，即人工井壁。这些人工井壁材料都要通过管柱泵送到产层，并挤入套管以外的空穴中去，形成密实充填，使地层恢复或部分恢复原始应力。等着些充填材料凝固，形成具有一定强度的挡砂屏障后，再把井筒中多余的填充物钻洗掉，使油气具备开井生产条件。 3.3 人工井壁防砂的分类： 3.3.1 水泥砂浆人工井壁 3.3.2 水带干灰沙人工井壁 3.3.3 柴油乳化水泥人工井壁。 3.3.4 树脂核桃壳人工井壁。 3.3.5 树脂砂浆人工井壁 3.3.6 预涂层砾石人工井壁。 4.热力焦化防
6、砂 此方法的原理是向油层提供热能，促使原油在沙粒表面焦化，形成具有胶结能力的焦化薄层。主要有热空气固沙和短期的火烧油层固沙。 二、新技术的发展 新型的滤砂管防砂技术。 1.reslink 防砂筛管是专门为裸眼井在不必填充砾石的条件下进行防砂所设计的完井工具。Reslink 的防砂筛管可用于油气水井，可单独使用也可结合砾石充填和压裂完井充填完井使用，同时也可用于直井，斜井，水平井的裸眼完井。其特点为：独特地紧缩式绕丝加工；中心管受力，筛管与套管功能一样，具有承受扭矩，拉伸，挤压和弯曲能力，作业时比较方便，节省成本，作业效率高，成功率也高，油井产量提高，同时也提高油井的寿命。 2.excluber
7、 抗冲蚀防砂筛管，坚固抗损坏能力强，由保护罩单层滤膜网，内衬管，基管，其主要适用于水平井，小井眼井，重复作业井，尤其是裸眼井效果更好。其特点是：筛管的矢量外罩能够在下钻过程中起保护作用，减少冲蚀，从而延长筛管寿命，提高产量。 3.高压冲防砂管柱主要用于冲砂、高压填砂和循环防砂。其特点：该防砂管柱主要由高压充填封隔器、防砂筛管、底部冲砂凡尔等配套工具组成。具有一趟管柱完成冲砂、高压填砂、循环防砂功能。提高了冲砂、防砂效果，从而达到提高产油量的目的。 三、未来新兴技术 1.朝着技术集成，采油技术一体化，系统化方向发展。如压裂防砂，射孔防砂，防砂解堵一体化。 2.朝着解决油田开发后期开采高含水地层剩余储量和难动用储量过程中防砂问题的方向发展。 3.朝着深入研究水平井和特殊井深结构的水平井防砂的方向发展。 四、总结与认识 油水井防砂技术经过油藏工作者的长期实践积累和总结，已逐步得到完善和发展，各种控砂防砂理念的多元化也丰富了防砂手段，进一步推动了防砂技术的进步，防砂技术也由过去常规的维护性措施演化成防砂与增产同步的进攻性配套措施。今后应继续深入进行研究和推广应用，特别是要对不同开发阶段油层出砂的机理、出砂预测进行深入研究，以便增加防砂工作的主动性，使防砂技术不断满足现场生产的需要。
