第三章出砂機(jī)理及防砂

1、第三章出砂機(jī)理及防砂油氣層巖石在井下未開(kāi)采時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，地層被鉆開(kāi)后井壁巖石的應(yīng)力狀況發(fā)生變化。在采出地層巖石中的流體后，巖石既要承受其它巖石的作用力，又要承受流體的作用力，在力的作用下強(qiáng)度弱的巖石可能會(huì)破碎，形成出砂。出砂是由于油氣井開(kāi)采和作業(yè)等綜合因素造成井底附近地層破壞，導(dǎo)致剝落的地層砂隨地層流體進(jìn)入井筒，而對(duì)油氣井生產(chǎn)造成不利因素的現(xiàn)象。防止油氣井出砂稱為防砂。3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 21、游離砂析出 未膠結(jié)的砂粒，隨油氣流帶出巖石進(jìn)入井筒。加強(qiáng)排液，不必采取防砂措施。2、弱膠結(jié)砂巖層的出砂 疏松巖石，當(dāng)流體拖曳力超過(guò)砂粒聯(lián)結(jié)強(qiáng)度時(shí)，形成出砂。隨流體流量增加而變大，隨采液時(shí)間延長(zhǎng)而加

2、劇。3、砂巖骨架破碎出砂 膠結(jié)強(qiáng)度較高的砂巖層，生產(chǎn)初期無(wú)出砂，中后期出砂，一般為骨架砂。游離砂有利于疏通孔隙喉道，提高產(chǎn)能。防砂防的是后兩種。一、出砂類型3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 3 1、地質(zhì)因素 2、開(kāi)采因素 3、完井因素人為因素自然因素構(gòu)造應(yīng)力的影響 顆粒膠結(jié)性質(zhì)流體性質(zhì) 地層壓降及生產(chǎn)壓差對(duì)出砂的影響 流速對(duì)出砂的影響 含水上升或注水對(duì)出砂的影響地層傷害的影響射孔參數(shù)對(duì)出砂的影響等 二、影響地層出砂的因素3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 41、拉伸破壞機(jī)理 隨內(nèi)外壓差增大，流體流向井內(nèi)的流速也增大，對(duì)巖石的拖曳力增大，巖石承受拉伸力也增大，當(dāng)該力超過(guò)巖石抗拉伸強(qiáng)度時(shí)，巖石就會(huì)遭受拉伸破壞。三、出砂

3、機(jī)理 3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 52、剪切破壞 上覆巖層壓力由孔隙壓力與骨架應(yīng)力共同平衡。隨開(kāi)采進(jìn)行，油藏壓力逐漸降低，施加在巖石骨架上的壓力越來(lái)越大，當(dāng)該力超過(guò)巖石的抗剪切應(yīng)力，巖石就會(huì)被剪切破壞。3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 三、出砂機(jī)理 63.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 三、出砂機(jī)理 巖石的強(qiáng)度有兩部分組成：微粒之間的接觸力和顆粒與膠結(jié)物之間的粘結(jié)力。由于各種物理、化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致膠結(jié)物被破壞掉或者溶解掉，巖石強(qiáng)度降低，造成出砂。3、粘結(jié)破壞 71、砂?？赡茉诰畠?nèi)沉積并形成砂堵，產(chǎn)量降低；2、砂粒將磨損井內(nèi)和地表設(shè)備，卡抽油泵進(jìn)出口凡爾、活塞、襯套等；3、出砂嚴(yán)重的井還可能引起井壁坍塌而損壞套管和襯管、砂

4、埋油層導(dǎo)致油氣井停產(chǎn)，使采油的難度和成本都顯著提高等等。4、污染環(huán)境，尤其是海洋油氣田。 四、出砂的危害3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 81、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法2、經(jīng)驗(yàn)分析法3、應(yīng)力分析法巖心觀察 DST測(cè)試 臨井狀態(tài) 巖石膠結(jié)物 聲波時(shí)差法 地層孔隙度法 組合模量法 出砂指數(shù)法 五、出砂預(yù)測(cè)方法3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 9 一般用粒徑和不同粒徑砂粒的百分含量表示砂粒尺寸及其分布特征。 粒徑測(cè)量方法：篩析法、沉降法、觀測(cè)法。 篩析法：將由粗到細(xì)的一套篩子疊放并固定在振動(dòng)篩分機(jī)上，對(duì)已破碎的砂巖顆粒進(jìn)行篩析，測(cè)量每一種孔徑的篩面上剩余砂粒（篩余）的重量，即可得到顆粒粒徑的質(zhì)量分布。 地層砂粒篩析圖：砂粒直徑與累計(jì)

5、質(zhì)量的曲線圖。如：D50表示累計(jì)百分比占總砂粒質(zhì)量50%的砂粒直徑。D50=0.34mm表示0.34mm直徑以上的砂粒占總砂粒的50%。 累積曲線越陡，粒度組成越均勻；曲線越平緩，粒度越不均勻。六、地層砂的粒徑分析3.1 出砂機(jī)理及預(yù)測(cè) 10油井防砂方法有以下幾種：1、機(jī)械防砂法2、化學(xué)防砂法3、焦化防砂法4、復(fù)合防砂法5、其他防砂法僅下機(jī)械防砂管柱的方法 自然砂拱防砂 防砂管柱礫石充填的方法 人工膠結(jié)地層法 人工井壁法 合理生產(chǎn)制度 向地層擠入樹(shù)脂砂漿液、乳化水泥、預(yù)涂層礫石、水帶干灰砂等 向地層通入熱能，使原油在砂粒表面焦化，形成具有膠結(jié)力的薄膠結(jié)層 機(jī)械防砂法 化學(xué)防砂法 + 3.2 防

6、砂方法與技術(shù) 11（1）濾砂器防砂地層砂產(chǎn)出后，經(jīng)過(guò)濾砂器才可到達(dá)地面，濾砂器具有高滲透性，但可以阻擋地層砂通過(guò)。A、割縫襯管縫長(zhǎng) 垂直于軸線的(L=20-50mm) 平行于軸線的（L=50-300mm）縫寬：=0.15mm，最小可到0.08mm1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 13E、陶瓷濾砂管 外管、陶瓷管、密封；陶粒為防砂材料，抗折、抗壓性能高，能耐土酸、鹽酸、高礦化度水的腐蝕。 F、多孔冶金粉末濾砂管 由鐵粉、銅粉等燒結(jié)成多孔材料篩網(wǎng)，焊接在襯管上。厚度小，防砂效果好，可以阻擋0.06mm及更細(xì)的粉砂或黏土。G、其它優(yōu)質(zhì)復(fù)合防砂管 保護(hù)罩和多層濾網(wǎng)。防砂范圍廣，強(qiáng)度高、抗沖蝕能力強(qiáng)。

7、基管內(nèi)保護(hù)層擴(kuò)散層過(guò)濾層1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 14機(jī)械防砂管柱結(jié)構(gòu)襯管懸掛器：防砂管柱懸掛在套管，封隔 油套環(huán)空，使帶砂流體只能 通過(guò)防砂襯管濾砂套；丟開(kāi) 上部工作油管，便于檢泵、 熱洗清蠟等。丟 手：丟開(kāi)上部工作油管，便于檢 泵、熱洗清蠟等。（丟手在 襯管懸掛器上）安全 接 頭：懸掛器與襯管之間，打撈襯 管時(shí)，先將安全接頭倒開(kāi)， 撈出懸掛器，以免作業(yè)復(fù)雜。皮 碗：防砂管底端，幫助襯管之間 環(huán)空形成砂橋。扶 正 器：防砂襯管上下兩端，保護(hù)襯 管下井時(shí)偏磨套管壁。絲 堵：最底端，防皮碗損壞時(shí)，地 層砂從底端進(jìn)入管柱內(nèi)。1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 15（2）礫石充填防砂 首先

8、將篩管或割縫襯管下到出砂層段，用一定質(zhì)量流體將一定粒度礫石攜帶到防砂段，充填在篩管與地層之間或篩管與套管之間，形成一個(gè)由粗到細(xì)的砂拱，礫石充填具有良好流通能力，又能阻止油層出砂，同時(shí)對(duì)井壁具有一定的支撐作用。分為裸眼礫石充填和管內(nèi)礫石充填，一般與繞絲篩管共同使用。礫石尺寸選擇 太大則滲透性好，防砂效果差；太小則滲透率小，產(chǎn)能低。 合理的礫石尺寸：D50礫石/D50砂=56。礫石的強(qiáng)度和圓度 最常用的礫石是石英砂，礫石的石英含量應(yīng)不低于98%，圓度、球度大于0.6；也有在水平井中使用人造礫石，如陶粒等。1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 16（2）礫石充填防砂 襯管類型選擇 地層流體腐蝕性弱，砂

9、粒較粗，產(chǎn)能偏低的地層，一般選用割縫襯管；反之選用繞絲篩管； 產(chǎn)層厚度超過(guò)30m，海上油氣田應(yīng)考慮使用繞絲篩管； 硫化氫含量高的井，應(yīng)選用有高的抗硫化氫能力的不銹鋼材質(zhì)； 熱采井可以采用滑動(dòng)式篩套；襯管縫隙選擇 原則上篩管縫隙應(yīng)能擋住最小的充填礫石，能擋住絕大多數(shù)的地層砂。 襯管縫隙尺寸應(yīng)為最小礫石粒徑的2/3左右。1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 17（2）礫石充填防砂 礫石攜帶液（攜砂液） 要求：攜帶液對(duì)地層無(wú)污染，液體中的懸浮顆粒直徑小于地層孔隙尺寸；能防止地層粘土膨脹；能防止地層液體的乳化；性能穩(wěn)定，能平衡地層壓力。分為低、中、高粘度和泡沫礫石攜帶液。低粘度攜帶液：鹽水加增粘劑，攜砂

10、比為50-400kg/m3，粘度為50-100cP， 要求采用大排量充填。中粘度攜帶液：攜砂比400-500kg/m3，粘度為300-400cP，排量為0.15- 0.3m3/min。高粘度攜帶液：攜砂比1000-1800kg/m3，粘度為500-1000cP，排量為0.08- 0.3m3/min，用于高密度擠壓充填作業(yè)。泡沫礫石攜帶液：水基液體充氣形成，用于低壓井，污染小。1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 18（2）礫石充填防砂 礫石充填工具 分為反循環(huán)礫石充填和采用專用工具的正循環(huán)充填。反循環(huán)充填工藝簡(jiǎn)單，要求排量大，對(duì)地層傷害嚴(yán)重。目前，一般采用正循環(huán)充填。 常用工具有：卡瓦封隔器式礫

11、石充填工具、皮碗自封式礫石充填工具。其原理類似：下井后，先使用卡瓦或皮碗密封環(huán)空，打開(kāi)充填孔對(duì)地層進(jìn)行擠壓充填，然后打開(kāi)套管閘門進(jìn)行環(huán)空礫石充填，充填完畢后上提管柱，打開(kāi)反循環(huán)孔，反洗出多余礫石，反洗結(jié)束后正轉(zhuǎn)倒扣提出內(nèi)管柱。1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) 19裸眼防砂效果好，成功率高，在條件允許情況下盡可能選用裸眼防砂；裸眼礫石充填前，需要對(duì)井壁的泥餅進(jìn)行清洗。管內(nèi)礫石充填前，應(yīng)對(duì)孔道進(jìn)行清洗，否則影響充填效果；管內(nèi)礫石充填包括常規(guī)礫石充填和壓裂充填，后者增產(chǎn)作用明顯。2、裸眼繞絲篩管礫石充填防砂 1、套管完井篩管礫石充填防砂1、機(jī)械防砂3.2 防砂方法與技術(shù) （2）礫石充填防砂 濾砂器

12、管柱礫石填充油管套管水泥環(huán)油藏濾砂器管柱礫石填充射孔20（2）樹(shù)脂預(yù)涂層礫石防砂 充填前使用樹(shù)脂包覆礫石，充填后樹(shù)脂涂層發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，將松散的礫石顆粒連接在一起，形成既有好的滲透性又有高的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的礫石層。施工簡(jiǎn)單，成功率高，施工后礫石層強(qiáng)度高。使用早期和后期防砂、中、高含水井的防砂。（3）人工井壁防砂 將支撐劑和未固化的膠結(jié)劑按一定比例混合均勻，用液體攜至井下擠入出砂部位，形成具有一定強(qiáng)度和滲透性的壁面，達(dá)到防砂又不影響生產(chǎn)的目的。常用水泥砂漿、樹(shù)脂核桃殼、樹(shù)脂砂漿人工井壁等。施工簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。（4）其它 熱力熔融固砂、“硅鎖”法固砂。（1）人工膠結(jié)固砂方法 從地面向油層擠入液體膠結(jié)劑

13、及增孔劑（柴油），待膠結(jié)劑凝固后，可以將疏松的地層砂膠結(jié)在一起，組織地層砂進(jìn)入井眼，并且保持固結(jié)的砂層具有一定的滲透率。常用： 酚醛樹(shù)脂膠結(jié)砂層和酚醛溶液地下合成防砂。適用于早期防砂、細(xì)砂薄產(chǎn)層。工藝簡(jiǎn)單但成本高。2、化學(xué)防砂3.3 防砂方法與技術(shù) 213、焦化防砂3.3 防砂方法與技術(shù) 焦化防砂的原理是向油層提供熱能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有膠結(jié)力的焦化膠層。 主要有注熱空氣固砂和短期火燒油層固砂兩種方法。 缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，可控性差，對(duì)油藏流體性質(zhì)有較大的依賴性。22（1）常規(guī)機(jī)械-化學(xué)復(fù)合防砂法（2）高滲壓裂充填防砂4、復(fù)合防砂化學(xué)劑在出砂層位固結(jié)地層后，再下機(jī)械防砂管柱（一般為雙層

14、預(yù)充填繞絲篩管）高滲疏松砂巖地層既水力壓裂，又礫石充填，兩工藝有機(jī)結(jié)合，油井既高產(chǎn)又控砂最佳效果。 （1）壓后地層流體流動(dòng)特征徑向流 雙線流 （2）水力裂縫可以避免和緩解巖石的破壞（3）裂縫可以降低流動(dòng)沖刷攜帶砂粒的能力（4）裂縫內(nèi)充填的礫石對(duì)地層砂粒有阻擋作用雙線流 生產(chǎn)壓差降低 流動(dòng)壓力梯度降低 +雙性流 裂縫表面積 流速大幅度降低+3.3 防砂方法與技術(shù) 23（1）砂橋：地層砂?；虺涮钌傲Ｔ谂谘壑車鷺?gòu)成的圓拱結(jié)構(gòu)。 （2）砂橋形成：流速低于臨界流速時(shí)，自然形成砂橋，高于臨界流速會(huì)大量出砂，不能形成砂橋。 為保證沙橋穩(wěn)定性，最簡(jiǎn)單方法是把產(chǎn)量控制在臨界流速以下；在一定采液流速下，可增大出油

15、面積，降低生產(chǎn)壓差，如增大射孔密度，增大孔徑，甚至裸眼完井。（3）砂橋穩(wěn)定性：砂橋形成前會(huì)出砂，形成后出砂漸少，甚至不出砂，即形成穩(wěn)定砂橋。 砂橋穩(wěn)定性主要受砂粒間摩擦力和孔隙間毛管力支配。生產(chǎn)中，一旦流速過(guò)大，超過(guò)臨界流速，流動(dòng)壓力大于砂粒間摩擦力和毛細(xì)管力，使得砂橋垮塌，油井出砂。3.3 防砂方法與技術(shù) 5、砂拱防砂（自然防砂）246、其他方法投產(chǎn)與管理（1）防砂后及時(shí)開(kāi)井排液（2）投產(chǎn)初期適當(dāng)控制工作制度（3）合理生產(chǎn)壓差防砂后適當(dāng)關(guān)井候凝或壓力擴(kuò)散，及時(shí)開(kāi)井，盡快排液生產(chǎn)。投產(chǎn)初期，控制產(chǎn)液量，使地層砂在礫石充填體外沿形成“砂拱”或“砂橋”。較大砂粒能阻止外面較小地層砂，在井壁形成一個(gè)

16、由粗到細(xì)粒濾砂器，具有良好滲透性，又能阻止油層出砂。 防砂井存在人工井壁結(jié)構(gòu)破壞而重新大量出砂可能。防砂后，要先保持防砂前生產(chǎn)壓差，定期取樣分析，觀察油井出砂情況，經(jīng)一段時(shí)間證明油井不出砂，油層本身又具有潛力時(shí)可適當(dāng)放大生產(chǎn)壓差，增加采油量。3.3 防砂方法與技術(shù) 257、適度防砂 嚴(yán)格防砂，不但在工藝上存在一定難度，而且成本高，容易井下砂堵，同時(shí)由于限制生產(chǎn)壓差，防砂措施的存在導(dǎo)致附加表皮增加，不能充分發(fā)揮油井產(chǎn)能。 適度防砂就是在生產(chǎn)許可的范圍內(nèi)，允許一定數(shù)量的地層砂產(chǎn)出，以達(dá)到提高原油產(chǎn)量和較好的生產(chǎn)效益。 適度防砂的含砂量一般應(yīng)控制在5%以內(nèi)。 適度防砂技術(shù)應(yīng)建立在精細(xì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、準(zhǔn)確出

17、砂預(yù)測(cè)和先進(jìn)的工藝配套措施的基礎(chǔ)上。3.3 防砂方法與技術(shù) 26分類防砂法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注機(jī)械防砂繞絲篩管礫石充填（1）成功率高達(dá)90%以上（2）有效期長(zhǎng)（3）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用普遍（4）裸眼充填產(chǎn)能為射孔完井1.2-1.3倍（1）井內(nèi)有防砂管柱，后期處理復(fù)雜，費(fèi)用高 （2）不適用于粉細(xì)砂巖（3）管內(nèi)充填產(chǎn)能損失大按工藝條件和充填方式再細(xì)分濾砂管（1）施工簡(jiǎn)單，成本低 （2）適合多油層完井，粗砂地層 （1）不適用粉細(xì)砂巖（2）濾砂管易堵塞使產(chǎn)能降低（3）濾砂管易受沖蝕，壽命短按材料形成多種濾砂管割縫襯管（1）成本低，施工簡(jiǎn)單（2）適用于出砂不嚴(yán)重的中、粗砂巖，水平井常用 （1）不宜用于粉細(xì)砂巖（2）砂

18、橋易堵塞，影響產(chǎn)能化學(xué)防砂膠固地層（1）井內(nèi)無(wú)留物，易進(jìn)行后期補(bǔ)救作業(yè)（2）對(duì)地層砂粒度適應(yīng)范圍廣（3）施工簡(jiǎn)單（1）滲透率下降，成本高（2）不宜多層長(zhǎng)井段和嚴(yán)重出砂井（3）化學(xué)劑有毒，易造成污染樹(shù)脂液、樹(shù)脂砂漿、溶液地下合成、化學(xué)固砂劑人工井壁（1）化學(xué)劑用量少，成本可下降20-30%（2）井內(nèi)無(wú)留物，補(bǔ)救作業(yè)方便（3）可用于出砂嚴(yán)重的老井（4）成功率高達(dá)85%以上（1）不宜用于多油層、長(zhǎng)井段（2）不能用于裸眼井預(yù)涂層礫石、樹(shù)脂砂漿、水帶干灰砂、乳化水泥砂拱防砂套管外膨脹封隔器 (1) 施工簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低（2）可用于多層完井施工（3）產(chǎn)能損失小，后期處理較容易（1）不宜用于粉細(xì)砂巖及疏松砂地

19、層（2）砂拱穩(wěn)定性不好（3）控制流速影響產(chǎn)能其他水力壓裂礫石充填（1）既防砂又高產(chǎn)（2）消除油層傷害（3）有效期長(zhǎng)（1）不宜用于多油層和粉細(xì)砂巖（2）后期處理難原油焦化固砂（1）特別適用于超稠油疏松砂巖 (2) 井內(nèi)無(wú)留物（1）不宜用于多油層和長(zhǎng)井段作業(yè)（2）施工復(fù)雜，難度大，費(fèi)用高主要防砂方法對(duì)比271、防砂方法選擇原則 （1）立足于先期和早期防砂 （2）綜合技術(shù)現(xiàn)狀、工藝條件和經(jīng)濟(jì)成本，合理選用防砂方法 （3）立足油層保護(hù)，減少傷害，保持油氣井最大產(chǎn)能為目標(biāo)， 結(jié)合有效期，選擇防砂方法。根據(jù)地質(zhì)資料和試油試井資料，結(jié)合出砂預(yù)測(cè)，一旦判斷地層必然出砂，則應(yīng)先期防砂完井或短暫排液后早期防砂，以

20、此為基礎(chǔ)來(lái)選擇防砂方法。如果在地層巖石骨架被破壞后才進(jìn)行防砂，防砂難度將大大增加，而且也以保證防砂效果。1、防砂方法選擇原則2、防砂方法優(yōu)選基本思路3、影響防砂效果因素一、防砂方法優(yōu)選3.3 防砂方法選擇 28 防砂方法選擇中存在的問(wèn)題 （1）難以兼顧各種因素，具有片面性（2）防砂方法適應(yīng)界限難以確定（3）片面經(jīng)驗(yàn)起主要作用（4）注重防砂效果，忽略經(jīng)濟(jì)效果 2、防砂方法優(yōu)選基本思路 建立一套綜合防砂方法技術(shù)適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)效果的優(yōu)選模型。 （1）現(xiàn)有防砂方法適應(yīng)性歸納分析，建立適應(yīng)條件數(shù)據(jù)庫(kù)；（2）根據(jù)專家和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立各因素權(quán)重系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)， 表達(dá)各因素權(quán)重；（3）應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)原理建立防砂綜合模

21、糊評(píng)判模型（技術(shù)評(píng)價(jià)）（4）不同防砂方法下油井產(chǎn)能預(yù)測(cè)。一、防砂方法優(yōu)選3.3 防砂方法選擇 29一、防砂方法優(yōu)選3.3 防砂方法選擇 30（1）地層砂侵入影響二、影響防砂效果因素 地層粘土含量高時(shí)，會(huì)加劇滲透率下降趨勢(shì)礫石破碎產(chǎn)生粉細(xì)砂，結(jié)果相當(dāng)于砂侵 混合物中砂子的百分?jǐn)?shù)3.3 防砂方法選擇 31 (2)地層膠結(jié)程度與地層砂粒徑（3）粘土與細(xì)粉砂泥質(zhì)的含量（4）油藏流體物性粉細(xì)砂巖與高粘土地層，防砂效果差，因粉細(xì)砂和粘土易堵塞濾砂管，粘土遇水膨脹。一般先預(yù)處理地層，防止粘土顆粒膨脹和運(yùn)移。高粘液體與粘土、粉細(xì)砂一起易堵塞濾砂管，油井喪失產(chǎn)能。 二、影響防砂效果因素 3.3 防砂方法選擇 3

22、2（5）地層垂向非均質(zhì)性（6）地層溫度（7）井段長(zhǎng)度（8）多油層防砂井段較長(zhǎng)、垂向非均質(zhì)性較強(qiáng)井，化學(xué)劑擠注效果較差，防砂效果不好，導(dǎo)致繼續(xù)出砂。化學(xué)防砂方法影響較大，化學(xué)固砂劑一般對(duì)溫度要求苛刻 井段較長(zhǎng)不適宜用化學(xué)防砂，會(huì)使化學(xué)劑擠注不均勻 化學(xué)劑固砂與人工井壁法都不適用多層防砂，易擠注不均勻即使礫石充填，夾層超過(guò)一定厚度也要進(jìn)行分級(jí)防砂。 二、影響防砂效果因素 3.3 防砂方法選擇 33（9）射孔參數(shù)（10）井身狀況高孔密 大孔徑 提高滲透率 增大滲流面積 降低流速 大徑礫石充填 高斜度井中礫石充填易虧空甚至充填失敗。化學(xué)劑固砂不適合斜井，化學(xué)劑可能在井筒周圍擠注不均勻。其他條件允許情況

23、下，斜井常采用篩管防砂方法。 二、影響防砂效果因素 3.3 防砂方法選擇 34（11）礫石尺寸選擇不當(dāng)（12）礫石破碎影響考伯里：礫石尺寸為地層砂d1013倍。卡玻夫：礫石尺寸為地層砂d505-10倍，地層砂細(xì)時(shí)效果較好。 ， Saucier：地層砂d504-8倍（通常為5-6）。 殼牌公司Schwartz：根據(jù)地層砂篩析曲線選擇礫石尺寸 較大尺寸礫石，雖滲透率較大，但地層砂易侵入礫石層，反而降低滲透率，形成較大壓降，降低產(chǎn)能。一般選尺寸較小礫石，最好選允許范圍底限，減少砂侵。礫石輸送和泵送過(guò)程顛簸振動(dòng)，泵入時(shí)活塞擠壓和流體沖蝕，可產(chǎn)生破碎。 重新篩選，適當(dāng)控制泵送流速，但流速過(guò)低會(huì)礫石沉淀堵

24、塞。 高產(chǎn)井高速攜砂液對(duì)礫石層產(chǎn)生沖蝕，產(chǎn)生粉碎細(xì)砂，堵塞充填層，降低產(chǎn)量 半對(duì)數(shù)篩析曲線上累積重量10的砂粒直徑二、影響防砂效果因素 3.3 防砂方法選擇 35（13）入井液影響（14）油井產(chǎn)能影響（15）含水率影響礫石充填入井液最基本要求是清潔與地層有較好配伍性。不清潔會(huì)對(duì)地層造成堵塞，即使很細(xì)固粒和地層砂混合也會(huì)使?jié)B透率降低到幾個(gè)毫達(dá)西。另外入井液必須與地層相配伍，不能引起粘土膨脹、運(yùn)移。 產(chǎn)出攜砂液流速高，對(duì)機(jī)械防砂管柱造成破壞。另外高產(chǎn)井不宜采用對(duì)產(chǎn)能有較大影響的防砂方法。高含水油井中采用與化學(xué)劑有關(guān)的防砂方法可能降低防砂有效期，因?yàn)楦吆畷?huì)降低化學(xué)劑固結(jié)作用。二、影響防砂效果因素 3.3 防砂方法選擇 36分類防砂法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注機(jī)械防砂繞絲篩管礫石充填（1）成功率高達(dá)90%以上（2）有效期長(zhǎng)（3）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用普遍（4）裸眼充填產(chǎn)能為射孔完井1.2-1.3倍（1）井內(nèi)有防砂管柱，后期處理復(fù)雜，費(fèi)用高 （2）不適用于粉細(xì)砂巖（3）管內(nèi)充填產(chǎn)能損失大按工藝條件和充填方式再細(xì)分濾砂管（1）施工簡(jiǎn)單，陳本低 （2）適合多油層完井，粗砂地層 （1）不適用粉細(xì)砂巖（2）濾砂管易堵塞使產(chǎn)能降低（3）濾砂管易受沖蝕，壽命短按材料形成多種濾砂管割縫襯管（1）成本低，施工簡(jiǎn)單（2）適用于出砂不嚴(yán)重的中、粗砂巖，水平井常用 （1）不宜用于粉細(xì)砂巖（