油井防砂工藝的應用與實踐

張玉祥

[摘 要]防砂工藝技術在油田生產中具有重要的作用，如何應用更先進的防砂工藝技術，進而實現由單一的生產維護措施到防砂增產措施的轉變，對于原油生產中提高防砂效果，實現持續穩產具有重要的意義。

[關鍵詞]油井 防砂 現狀 研究

中圖分類號：TP524 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0398-01

一、防砂現狀

1、各種防砂方法應用概況：

遼河油田疏松砂巖油藏儲量大、類型多、分布廣、防砂工作量大，防砂井次呈上升趨勢。隨著含水的上升和采液強度的提高，出砂井數越來越多，如何應用更先進的防砂工藝技術，提高防砂效果顯得尤為重要。

2、各種防砂方法的比較：

從統計結果分析，目前，在應用規模上，高壓擠壓礫石充填防砂工藝是2828

井次，其次是復合防砂698井次和管內循環充填防砂687井次；對防砂效果來說，由于范圍大，井數多，工作量大，大部分采油廠都未做這項工作，許多資料都是臨時收集，其準確性及可信度較難把握，很難統計出準確的結果。

通過調研發現，遼河油田防砂工藝技術已實現了由單一的生產維護措施到防砂增產措施的轉變；由單項工藝技術到配套集成技術系列的轉變；工藝向油藏深入，不斷提高工藝與油藏適應性的轉變。通過數據統計分析及調研走訪，發現了防砂工藝技術在應用實施、質量管理、監督監控、人員素質等方面存在著各種各樣的問題。為了進一步提高遼河油田防砂工藝水平，最大程度提高中高滲透疏松砂巖油藏的采出程度，提高該類油藏油井的防砂免修期，降低油田的防砂作業成本，需建立完善的防砂市場監督管理體系，制定科學的技術規范，為遼河油田剩余油開發，挖潛上產提供有效的保障措施。

二、疏松砂巖油藏開發中面臨的難題

1、高含水油井

主要特點是油井采油強度高、生產壓差增大，出砂加劇；注水開發使地層膠結物不斷溶失，導致地層骨架破壞，出砂加劇，含水上升，影響油井生產；套變套損井逐年增多，據不完全統計，每年套損套變井按照正常生產井的20%速度遞增。

2、海上油田

海上油田同時射開層數多、井段長、層間物性差異大，多年的高速強采使層間矛盾更加突出，單一的濾砂管防砂工藝和籠統的高壓充填已不能滿足海上提速提液的開發需求。

3、難動用區塊稠油粉細砂巖油藏防砂難度大

稠油疏松砂巖區塊，攜砂力強，防砂注汽后，一方面放噴速度過快，易沖蝕擋砂屏障。另一方面粉細砂運移，導致油井產能迅速降低。

4、復雜結構井主導防砂工藝是濾砂管防砂，最近已開展了水平井礫石充填試驗。

三、加強防砂工作采取的措施

（一）、加強基礎理論研究

通過對高含水油井測井資料、巖芯資料，測試資料等資料的處理分析，研究不同高含水油田臨界流速、極限生產壓差、累積出砂量的出砂規律，為高含水油田防砂工藝優化提供可靠的動態資料。同時，加快高壓充填近井形態描述，砂粒在不同粘度，不同流速的沉降規律研究，為施工參數的進一步優化提供科學依據，力爭在年內使防砂基礎理論研究獲得實質性突破。

（二）、加強防砂新技術的引進

通過對國內外新技術的追蹤調研，結合油田勘探開發中不斷暴露的矛盾，樹立引進與自主創新的科研思路，加快裸眼井防砂、膨脹篩管、射孔防砂測試一體化等新技術的引進，不斷解決油田在不同勘探開發期所暴露的新的矛盾。

（三）、大力推廣4項防砂工藝技術

1、高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術

高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術適用于疏松砂巖高含水油藏出砂嚴重、防砂井段較短的油井，是針對油田開發后期研究的一項新技術，目前該項技術已大量進入現場推廣應用，要在科學的工藝設計和施工安全度上不斷完善。

高壓充填防砂工藝管柱一次可完成打橋塞、充填、下生產封隔器三種工序，整個管柱結構簡單、操作方便、與以往防砂工藝技術相比每口井可節約2趟管柱，大大減少了作業時間，防砂成功率高，有效期長。07年將加大對某、勝采、濱南等進入高含水油田油井的推廣應用，大大延長了防砂有效期，進一步提高高含水疏松砂巖油田的最終采收率。

2、分層擠壓礫石充填防砂工藝技術

一次性分層擠壓礫石充填防砂工藝技術適用于出砂嚴重、防砂井段長、夾層大的油井，該工藝一趟管柱可以完成3層以上的油層擠壓充填施工，擠壓時封閉其它層而只對施工層高壓施工，很好地解決了疏松砂巖油藏層間非均質性的防砂難題，又降低了作業成本，縮短了施工周期，減少了油層傷害。目前該項技術已較成熟。其第一口試驗井尚9-13井為03年6月份施工，距今已三年半的時間，防砂仍然有效且保持了較高的產量，其后完成的施工井至今沒有一口防砂失效，說明了該工藝的突出優勢。該項防砂工藝技術的研究成功填補了國內防砂工藝技術的空白，為海上及陸地長井段、多油層、非均質嚴重的油井防砂提供了堅實的技術支撐。該技術是我采油院獨有的技術，外面人很難模仿，07年將對工藝管柱進行進一步完善配套，加大對海上等油田多層井的推廣應用力度。

3、壓裂防砂工藝技術

壓裂防砂是防砂觀念和防砂工藝的重要突破，它通過壓裂改造技術，使油層產生短、寬裂縫，并向油層擠入高強度的礫石作為支撐劑，增大了油井的充填半徑，解除了近井地帶泥質、泥漿以及原油膠質、瀝青質帶來的污染，改善了近井地帶流體的滲流方式，提高了地層導流能力，該項技術適用于地層較深、中高滲、出砂嚴重及存在一定污染油藏的油井防砂。我院在石油開發中心難動用稠油儲量的開發上得到了較大量的推廣應用，相對于高壓充填在提高油井產量上有明顯的效果。一步法壓裂防砂在施工成本和施工效果上相對兩步法有其相當的優勢，根據調研，目前除美國必捷公司外，是我院的獨有技術，下步在不斷改進和配套壓裂防砂施工設備的基礎上，進一步完善壓裂防砂工藝軟件和壓裂防砂一體化工藝管柱。優化施工參數，提高油井防砂后的產能。

4、水平井管內繞絲篩管礫石充填防砂工藝技術

隨著水平井的不斷開發利用，老區含水升高，油層出砂加劇，大泵采液造成液流流速增加，單一的濾砂管防砂局限性逐漸暴露出來，對一些高泥質、粉細砂和一些稠油油藏，生產中極易堵塞濾砂管，含水上升快，無法滿足地質配產要求。利用高滲礫石地層充填以后，在炮眼附近可顯著改善近井地帶流通能力，提高油井產量和延長防砂有效期。為了進一步擴大水平井防砂技術應用范圍，提高水平井防砂綜合效果，目前已完成了一次性水平井礫石充填工藝管柱、低密度充填材料、清潔攜砂液以及施工參數的優化研究，并進行了先導試驗，均取得了較好的防砂效果。

三、建議和思考

1、圍繞油田開發形勢，利用油田重視防砂工藝技術應用的契機，在做好油田防砂工藝技術現狀調研及遼河油田防砂技術規范編制的基礎上，努力籌辦好油田防砂專題會，為實現油田區塊防砂綜合治理奠定良好的基礎。

2、加大同采油工藝所的結合力度，扎實了解、摸清影響油田疏松砂巖油藏開發的瓶頸問題，為針對性的攻關研究明確方向。

3、做好防砂效果的跟蹤、評價、分析，為工藝技術的改進，區塊防砂水平的提高提供可靠的基礎數據。