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1、,油井防砂技术,2011- 5 - 26,2011 -,1,提,纲,一、概述,二、出砂危害与出砂原因,三、防砂技术分类,四、机械防砂技术,五、化学防砂技术,六、排砂工艺技术,七、水平井防砂技术,八、其它防砂技术,2011- 5 - 26,2011 -,2,一、概述,油、气井出砂是砂岩油藏开发过程中经常遇到的问,题之一，它直接影响到油井能否正常生产。是世界各国,石油工业长期以来所面临的课题之一，每年投入了大量,人力、物力和财力进行这方面工作的研究。我国的各油,田都有出砂的问题，如辽河油田每年防砂方面耗资上亿,元 , 美国的墨西哥湾地区、克恩河油田，每年在油井防,砂上耗资上千万美元，委内瑞拉的英特
2、甘博油田、加拿,大的冷湖油田每年也都要投入大量的经费进行防砂。由,此可见防砂工作的重要性和迫切性。,2011- 5 - 26,2011 -,3,一、概述,通常出砂比较严重的一般为年青的第三系地层，该,地层沉积岩距今约 2500 万年左右，尤其是中新世的地,层，出砂尤为严重。,世界范围内，美国墨西哥湾地区和洛杉机盆地，加,拿大阿尔伯达重油区，委内瑞拉、 ( 原苏联 ) 阿塞拜疆,等地区。,我国东部地区的胜利油田的孤岛、孤东、大港油,田、辽河油田、西部地区的玉门油田等，出砂也较严,重。,2011- 5 - 26,2011 -,4,一、概述,世界防砂技术领域，美国的防砂技术较为先进。美国,的贝克 休
3、斯公司、道威尔 斯伦贝谢公司、哈里伯顿公,司、沙龙公司、雪弗龙公司等都拥有自己专门的防砂研究,机构，从施工设备、施工工艺到工具 （如砾石充填工具、,封隔器、滤砂管、泵送设备、施工液体、化学药剂、技术,咨询、现场服务等） 形式一条龙服务。,2011- 5 - 26,2011 -,5,一、概述,六十年代 , 化学防砂在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作,业的主导地位，后来随着机械防砂技术的完善和发展，尤,其各种新式筛管防砂技术、压裂防砂的快速发展，其主导,地位逐渐被取代。,进入九十年代后，随着性能良好的固砂剂、树脂砂的,不断出现，化学防砂技术又有了新的发展。,近年来，随着科技进步，压裂防砂技术、各种新型
4、筛,管、固砂剂等防砂技术也迅速发展起来。,2011- 5 - 26,2011 -,6,一、概述,防砂技术发展过程,早期的油井防砂仅,采用限产的办法来控制,油、气井出砂。这种防,砂方法既影响产量，又,较难操作和控制。后来,逐渐被割缝套管及后来,发展的门类繁多的防砂,技术取代。,2011- 5 - 26,2011 -,7,一、概述,2011- 5 - 26,2011 -,8,一、概述,20 世纪初主要采用限产、简易砂锚防砂,?,1932 年研制出砾石充填防砂方法,?,1947 年研制出化学固砂方法,?,60 年代出现热法固砂防砂方法,?,80 年代，世界各国油井防砂技术日益发展起来。,?,主要以机
5、械方法为主，约占防砂作业总量的 85% 。化学防,砂技术的树脂、人工井壁防砂技术近年来发展较快。,90 年代后期，压裂防砂逐渐成为防砂的主导技术。,?,2011- 5 - 26,2011 -,9,提,纲,一、概述,二、出砂危害与出砂原因,三、防砂技术分类,四、机械防砂技术,五、化学防砂技术,六、排砂工艺技术,七、水平井防砂技术,八、其它防砂技术,2011- 5 - 26,2011 -,10,二、出砂危害与出砂原因,1 、 油井出砂的危害,油井出砂会给采油生产带来很多难题。轻者造成卡泵，使,油井不能正常生产，增加采油、作业检泵和冲砂的工作量；严,重的会造成砂埋油层和油管，使油井减产、停产，出砂过
6、多会,造成地层跨塌而套管损坏等。这些严重后果，不仅会直接影响,油井的产能和油田的产量，而且由于地下注采的不平衡还会影,响油田的最终采收率。,*区块,注采井数比为1：2.42；,理论注采井数比1：1.68,标定采收率32.6%；,实际采收率26%,2011- 5 - 26,2011 -,11,二、出砂危害与出砂原因,（ 1 ）卡泵、掩埋油层、磨蚀设备，增加作业工作量,油井出砂，造成卡泵，使油井不能正常生产，不仅直接,影响油井的产能和油田的产量，增加采油作业检泵和冲砂的,工作量，而且还会对采油设备造成磨蚀。,（ 2 ） 掩埋井下管柱，造成井下事故,对于分层开采的油井，大量出砂会将井下封隔器及管柱,
7、埋住，造成砂卡事故或井下管柱被拔断。,2011- 5 - 26,2011 -,12,二、出砂危害与出砂原因,（ 3 ） 造成地层坍塌，导致套管变形破坏,油层出砂，地层中疏散的砂粒流失，造成地层应,力的变化。当大量出砂时，会形成洞穴，最终引起地,层坍塌，造成套管变形或损坏，甚至造成油井报废。,2011- 5 - 26,2011 -,13,二、出砂危害与出砂原因,2. 油井出砂的原因,先天性的油层的地质因素,?,取决于砂岩地层的地质条件，砂岩地层胶结矿物,含量及分布、胶结类型、成岩压实作用、地质年代等因,素决定。,后期开采过程的开发因素,?,完井、采油及后期措施作业造成的油井出砂,2011- 5
8、- 26,2011 -,14,二、出砂危害与出砂原因,（1）地层胶结强度低,在胶结疏松的地层中，流体流动阻力克服了砂粒间的,聚合力或岩石强度，使油井出砂。特别当原油粘度高，流,速大，流动阻力也愈大，出砂也愈严重。,胶结方式,a 接触胶结 b 孔隙胶结 c 基底胶结,2011- 5 - 26,2011 -,15,二、出砂危害与出砂原因,更细的划分，将不同的出砂地层分为以下类系型，实,际上地层砂没有明显的界限，难以区分。,零 强度,毛管力强度,异常弱,弱胶结,较弱胶结,2011- 5 - 26,2011 -,16,干砂,潮湿砂,胶结,二、出砂危害与出砂原因,（2）油、气井产水,以粘土为主要胶结物的
9、地层中，当开始产水后，水溶,解地层中的胶结物，降低了地层固结强度。,有些油田在一次采油期间，不出砂。但在注水采油期,间，尤其在油井产水后开始出砂。含水上升，加剧出,砂。,2011- 5 - 26,2011 -,17,二、出砂危害与出砂原因,（ 3 ） 地层压力下降,地层内流体的压力支撑上覆岩层的压力。当地层压,力，即流体的压力降低后，则上覆岩层的压力转嫁给地,层，增加了地层颗粒及胶结物的压力。在胶结差的地层,中，随着地层压力下降，增长的压力会压碎胶结物甚至,岩石颗粒，造成油井出砂。因此有些油田在一次采油后,期才开始出现出砂现象。,2011- 5 - 26,2011 -,18,二、出砂危害与出砂原因,地层压力下降对岩层骨架的影响,2011- 5 - 26,2011 -,19,地应力分析,应 ess,Str 力,th,g,裁判,强度 n,re,St,Stres,s,
