1、浅谈防砂技术在涩北气田的应用摘要：油气井出砂是油气田开采过程中常遇到的主要问题之一，全世界每年都要花费上亿美元进行出砂预测分析研究和砂治理工作。涩北一、二号气田从十多口井上进行了化学防砂、机械防砂试验，取得了一些有益的经验，但效果不太理想。现有的防砂方法主要以生产井必须限制其产能以避免地层出砂，其它方法由于设计或治理措施不当而使得生产井的产能不能最大程度地发挥出来。控砂真正有效意味着井的生产能力达到最大而出砂又得到了控制。 关键词：气田 防砂 技术对比 一、东部气田的储层特征 东部气田的储集岩为一套发育受构制控制，分布稳定，泥质含量高，成岩性差，物性好的碎屑岩储层。岩性以泥质含量较高的粉砂岩。
2、泥质粉砂岩和少量的细砂岩为主。岩性细而杂。泥质含量高。泥质含量大于30%的砂层约占 60%；欠压实。胶结差。岩性疏松，胶结物以泥质为主。 从以上特征可以得知，东部气田具有储层物性好。气层压力高。边水能量充足。气层厚度大的特点，具备高产的条件，但由于其储层岩性细。粘土含量高、成岩性差，造成生产压差达到某一定质后气层就会出砂，从而影响了气井的单井配产，也降低了气田开发的经济效益。 二、气层出砂的机理 1.出砂的危害 生产井不断地将砂子产出并聚集于油管中，这将是生产中的一个主要问题。同样，如果砂子不断地磨蚀井下和地面设施使其不能正常工作，实践证明油气出砂与生产条件有关，东部气田气层成岩性差、胶结疏松
3、，松散的颗粒有可能随同气流一起流入井筒。如果气流的流速不足以使砂粒带至地面，砂粒就会逐渐在井筒内堆积，砂面上升将会掩盖射孔层段，进入细管，阻碍气流流入井筒，甚至使气井停产，出砂严重时也有可能引起井筒坍塌，套管损坏的事故。 气层出砂也将会对井下工具造成磨损，如油管等下井工具，地面也将造成地面设施的损坏。 2.出砂的机理 “砂子”是组成地层的承载颗粒，“微粒“是一些填隙物质，通常地90%以上的地层颗粒要小。但是要完全消除微粒的产出往往是无效的，而且会使得井的产能严重降低。 在非胶结的砂岩中，由于颗粒的自然成拱作用限制了空穴的增长而产砂量很快下降。这种现象经常在油田中和实验室中见到，由于这种初始出砂
4、是短暂的，因此在实际生产中不必过分担心，关键的问题是初始出砂后产生的空穴的稳定性。 在非固结砂岩中，当存在一定的压降或压差时将导致最初的出砂问题，这可描述为“最大无砂生产速率”或最小“无砂井底流压” ，如果生产井产水将会使得颗粒间阻碍颗粒运移的程度降低或降低砂粒之间的粘合力，从而也会导致出砂。 三、防砂方法及措施 目前气田的防砂技术主要从四个方面： （一）是生产方式，限制产量方面； （二）是在完井作业中采取一定的完井优化措施； （三）是化学固砂； （四）是机械滞留。 东部气田从以上四个方法中都进行过防砂治理试验，有一定的经验。1.生产方式，限制产量方面： 1.1 限制开采速度，建立合理的生产压
5、差 东部气田根据自身的实际，不断摸索气井生产时避免不出砂的临界生产压差，根据多年的试采资料，确定为气井生产压差控制在 10%左右为无出砂开采速度，实践中也得到了检验。这种方法是目前东部气田成功的且大多数采气井采用的防砂方法。 1.2 新技术方法 在涩北一号气田九口井上采用的油套同采工艺，已达到了一口井产气量达 10 万方而不出砂的目的。在修井作业中已采用的优质压井液为减少气层污染得到了检验，井下气嘴的成功应用为气井生产消除产层激动也为防砂打下了基础，新技术的应用前景广泛。 2.完井方式方面 目前东部气田在这种方法应用方面也在大胆探索，完井多以套管射孔方法，使用干净的完井液，而且拳井投产多是采用
6、负压射孔使得有效炮眼数量达到最大，使地层的污染达到最低。 采用大套管高密孔射孔使的过流面积最大，目前在 2 口上已经实施。采用长井段射孔使得部分完井表皮因子最小，目前 1 口井已经实施。以上这些完井方法会在以后的井中不断实施，以达到防砂治砂的目的。 3.化学防砂 涩北一、二号气田共进行了九井次的化学防砂试验，除涩 16 井以外，其它井的防砂都不理想，且有效期短。 涩北气田地层渗透率高，适合搞化学防砂，化学防砂的特点是在生产井发生出砂问题后可以通过油管内直接挤注胶结物质来进行固砂，在薄的高渗透性地层，这种方法一般是有效的；对于较厚的地层，由于处理流体的比重较大，往往在凝固之前就很快穿过产层而沉降
7、在下部，使得上部射孔层段没有胶结，这也可能是东部气田化学防砂效果不明显的原因之一，化学防砂在东部气田要不断优化配方，寻求适合该气田的化学砂方法具有大的前景。 4.机械防砂 机械防砂也称在井底周围机械滞留砂子，当地层颗粒进入井筒时依靠其自身的阻力而不能进入井筒中去。此项技术主要依据两个原理，桥堵和绝对堵塞。机械防砂包括：普通筛管、预充填筛管、砾石充填和压裂充填等，东部气田从一、二号气田搞了四口井的筛管、预充填筛管试验，但都以失败而告终，原因是地层砂太细，砂颗粒在 0.07mm 以下，过细的砂子，使得筛管缝、充填物很难制作，建议在东部气田不宜搞机械防砂。 四、压裂充填及复合防砂技术介绍 1.端部脱
8、砂压裂防砂技术 1.1 端部脱砂压裂防砂的原则为综合防砂。 1.2 为防止压裂后出砂，工艺上结合金属割缝筛管来控制出砂。 1.3 储层胶结性差，渗透性好，应控制砂比和排量，实现端部脱砂，使之形成短宽缝，提高裂缝的导流能力。 1.4 该地区的储层敏感性强，工作液要与储层岩石和流体配伍性好，对储层损害小。 2.高压一次充填防砂技术 针对涩北一号气田储层成岩性差，生产过程中易出砂特点，进行高压一次充填防砂试验，寻求适合于涩北气田的防砂工艺技术，为提高单井产量打下坚实基础；采用高压一次充填防砂工艺，达到改善储层、增加气井产能的目的，其工艺是下封一次从油管压裂充填砂子。 3.纤维复合防砂设计技术 3.1
9、 纤维复合防砂的原则为综合治砂，即：“解稳固防” ； 3.2 使纤维与树脂涂层砂形成三维网状过滤体，起到防砂作用； 3.3 储层胶结性差，渗透性好，应控制砂比和排量，实现端部脱砂，使之形成短宽缝，提高裂缝的导流能力； 3.4 该地区的储层敏感性强，工作液要储层岩石和流体配伍性好，对储层损害小。对复合充填物的要求如下： 3.4.1 纤维和树脂涂层砂砾在储层条件下形成复合体，要求纤维具有抗酸碱和地层水的侵蚀，并在储层条件下稳定，满足东部气田防砂要求；3.4.2 纤维与树脂涂层砂形成复合体，纤维表面与树脂具有较强的亲合能力； 3.4.3 要求纤维复合体固结形成具有一定强度的过滤体，要求纤维与树脂涂层砂在外固化剂条件下固结，且过滤体需具有高的导流能力。 参考文献 1于卫花.油藏整体提液及出砂差异研究J. 中国科技博览 2013 年第 8 期 2文浩，杨存旺.试油作业工艺技术，北京：石油工业出版社，2002. 3陈涛平，胡靖邦.石油工程， 北京：石油工业出版社，2000. 作者简介：靳周，大学专科 1982 年 4 月生，青海油田井下作业公司 从事试油气工作。
