砾石充填防砂技术应用
水平井分段砾石充填技术及现场应用
72非均质储层的特征在于裸眼段的长度，大的中间层和许多油层。
渗透率的差异可能导致由于沉降导致的砂桥堵塞，导致不完全的裸眼砾石充填。
裸眼砾石填充水平井分段多层防砂，可提高充填效率，更好地隔离油层和密封层。
防砂是长间隔，大型夹层和异质储层的主要问题。
在水平井的裸眼砾石段中很好地解决了这个问题。
因此，在现有技术的基础上，本文进一步开展了水平井分段砾石充填防砂技术的研究。
1 水平井分段砾石充填技术应用意义渤海油田松散砂岩储层占很大比例。
岩性主要为中、浅砂岩，孔隙度大，渗透率高，胶结松散。
出砂是松散砂岩油藏开采中经常遇到的问题之一。
出砂的原因有很多，如果地层出砂得不到治理，油气井出砂会越来越严重，致使出砂油气井不能有效的开发。
出砂会产生许多严重后果，造成地面和井下设备磨蚀，损坏套 管，减产和停产作业，甚至油井报废。
目前，渤海油气井出砂数量逐年增加，出砂范围不断扩大，并逐年增加。
因此，出砂防治技术的研究和开发对松散砂岩油藏的顺利开发起着重要作用，是这类油藏正常生产的有力保障。
砾石充填[1]是一种广泛使用的防砂技术。
砾石充填防砂方法是一种理想的防砂技术，具有防砂期长，防砂效果好的优点。
它被认为是最好的防砂效果之一。
砾石充填防砂技术已得到广泛应用。
它比其他完成方法具有更大的优势。
它可以保持油井的长期高产，防止油气井过早出砂的形成，保持井壁稳定。
目前，砾石充填已被广泛使用，逐渐成为松散砂岩储层的主要完井方法。
非均质油藏具有较长的断面，较大的夹层和许多储层。
渗透率的差异可导致沉积，堵塞桥梁，造成不完整的砾石充填，裸眼砾石填充水平井多层防砂，提高充填效率，更好地隔离油层和密封层。
防砂是长间隔，大型夹层和异质储层的主要问题。
在水平井的裸眼砾石段中很好地解决了这个问题。
提高水平井的砾石充填效果，延长油井的生产周期具有重要意义。
2 水平分段砾石充填技术使用封隔器密封压以及砾石充填完井筛管和油路之间的水平环形空间的原理被分成较短的互连部分。
浅层出砂油田高压砾石充填工艺的应用
浅层出砂油田高压砾石充填工艺的应用李宇波(中石化胜利油田有限公司现河采油厂工艺研究所) 摘 要:针对胜利油田现河采油厂开采浅层油井日益增多,普通防砂方法已无法有效治理浅层出砂油井。
采用高压砾石充填工艺,结合现河采油厂自身的地质及工艺特点,从选井、技术配套等方面进行筛选,达到既能解决浅层出砂问题,又能够有效提高产量的可行方法。
关键词:浅层;砾石充填;出砂;应用 中图分类号:T E358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)1—0028—01 随着胜利油田现河油区浅层区块的逐步开发,浅层疏松砂岩油藏如通61块沙一段和中带东营组出砂问题日渐突出。
普通防砂措施有效期短,出砂频繁,致使一些潜力油层多未动用。
高压砾石充填工艺是目前防砂措施中最为有效的手段,使用该项技术,可最大限度的控制油井出砂,延长有效期,使上产的后备储量得到有效开发。
1 选井条件高压砾石充填工艺主要针对层位单一,或合采层间距及有效厚度较小的油井。
由于投入较大,应优选具有一定产能的、且采用其它防砂方法效果较差的层位。
对通61块沙一段和中带东营组的油井进行筛选如下:通61沙一段中带东营组井况条件层位复杂基本未动用措施建议多层系,不适合适合单采东三通过筛选,中带东营组做为实施高压充填工艺的主力区块。
2 高压砾石充填工艺配套砾石尺寸:根据选择砾石尺寸的基础索西埃公式,砾石的粒度中值D50=(5-6)d,即选用的工业砾石的粒度中值为防砂井地层砂粒度中值的5-6倍。
根据我厂统计的1500～1700m地层出砂粒径中值,平均为213 m,确定现场采用的砾石尺寸为0.6～1.2mm。
砾石用量:根据我厂浅层岩样分析和电测声波解释,充分考虑到由于充填高压下地层产生微裂缝后砾石挤压进入地层的用量,对于新井,通常以射孔井段按2～3方/m计算。
老井则根据出砂历史概算出地层出砂总量,并考虑1.5倍的附加量。
防砂筛管:挡砂精度原则上应满足挡住最小砂粒的要求。
水平井筛管防砂完井及砾石充填防砂新工艺的研究与应用
术 。该技术利 用裸 眼封 隔器 、分级 箍 、盲板 、洗井阀等特殊完井工具 在 水平井 造斜段实现注水泥 ，根据油藏情况利用裸眼封隔器和 大通径 筛管对 油层部位进行分段完井 。完井时 ，首先对造斜段注水泥 固井 ， 然 后钻除固井盲板 ，最后下入洗井酸化胀封管柱 ， 对油层进行洗井 和
（ ） ８ １ 沾ｌ 块水平井完井方法优选 。
完 井方式 裸 眼 预充 填砾 石筛 管完 井 裸 眼金 属 纤堆 筛管 完井 裸 眼烧 蛄 陶瓷 筛管 完井 裸 眼金 属毡 缔管 完井 裸 眼 井下砾 石充 填 完井 开 井产量 （ ／ 经 济效益 ｆ 吨 天） 万元１ ５ ３ ２ ０ ５ ３ ４ ４ ５ ３９ ６ ５ ４６ ７ ６ ８６ ５ １８ １ ｏ ４１ ３ １５ ２ ８ ５０ ０ １２ ７ ４ ５８ ２ １ ５４ ３ ５９ Ｓ １３ ３ ２ ９６ ６ 生产 时 闻（ 天） ９ ２ １６ ０ ０ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ ０
放。
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匡 匿
图 ９ 井段 ２ ８￣２６ ｍ页 岩段 地 层 厚度 校 正 ４８ ５ ４
本 井在井段２８ ～ ５ ４ 录取页岩层 ，录取地层厚度为７ ｍ， （ ４８ ２６ｍ ６ 见 图９ ）井段换算 成垂深２ ０ ～ ４ ０ ４ ０ ２ ２ ｍ，垂厚为２ ｍ，其实这个 厚度仅仅 ０ 为一 个视厚度 ，在图 中表 现为Ｈ ＡＨ 与 的和 ，如果要求 出真实地层 厚 度还 得消除地层 倾角带来 的影响 ，本层在轨 迹方 向地 层倾角为３ ， 。 那 么就 得用地层倾 角消 除地层下倾带来地层 增厚影响 。ＡＨ＝ （ 层底 水平位移一 层顶 水平位 移 ）× ｇ 。 ，ＡＨ＝５ ×ｔ 。 ＝２ ｍ，得 出 ｔ３ ２ ｇ ３ ． ７ 地层 真实厚 度为１ ．ｍ。 ７３ （ ）引入特殊 录井手段 。非常规 油气勘探打破 了常规油气 录井 ５ 石油地质理论 ，引入一些特殊的录井方法尤其 重要 ，本井在录井过程 （ １４ ） 接 ０ 页 粘度 。根据砾 石充填机理 与固液两相 流理论 ，建立了水 平井砾石充填数模 ，研究 各参数对砾 石充填的影响 ，以达到充填防砂 施工 各参数 的最优 。沾 ｌ 块方案设 计用２ ８ ％防膨 抑砂剂配 成２ ｍ ８ ℃ ５ ） （ 以上本地 热污水溶 液挤前置液 ，携 砂液为 １０ 防膨清洁压 裂液 ，设 ８ ｍ
浅层稠油井挤压砾石充填防砂技术应用研究
浅层稠油井挤压砾石充填防砂技术应用研究吴 军,阮林华,许 建(新疆油田公司重油开发公司,新疆克拉玛依 834000) 摘 要:克拉玛依六、九区稠油区块属砂岩油藏,该类油藏油层埋藏浅,胶结疏松,易出砂。
目前六、九区有近450口严重出砂的油井。
该类井由于出砂严重,导致油井减、停产和产生大量的修井费用,对整个油田的高效开采造成了严重影响。
根据六、九区油井生产特点,通过对挤压砾石充填防砂技术的研究与工艺优化,对2口出砂严重井进行了挤压砾石充填防砂应用试验,应用效果表明该工艺具有防砂效果好,有效期长的特点,能够达到改造油层、防砂增产的目的,为大量出砂破坏油层结构的油井治理提供了有效的方法。
关键词:浅层稠油;严重出砂井;挤压砾石充填;工艺优化 中图分类号:T E 358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0117—03 克拉玛依六、九区稠油区块属砂岩油藏,该类油藏油层埋藏浅,胶结疏松,易出砂。
油层平均中部埋藏深度260m,油层有效厚度5～20m 。
目前出砂井占到开油井的27%,严重出砂井有近450口。
该类井由于出砂严重,导致油井减、停产和产生大量的修井费用,对整个油田的高效开采造成了严重影响。
而采用的化学防砂和机械管柱防砂效果差,有效期短,不能满足油田高效生产的需要。
为提高油田开发效果,同时为寻找该类油井长效的治理方式,通过挤压砾石充填防砂达到改造油层,改善油层近井地带导流能力,达到防砂增产的目的。
1 挤压砾石充填工艺技术简介利用挤压充填工具将绕丝筛管对准油层并悬挂、锚定、密封,然后打开充填通道,用大排量高砂比携砂液将地层和井筒用石英砂一次充填压实,形成连续稳定的高强度高渗透性砂体,阻止地层砂向井筒运移。
通过挤压砾石充填防砂达到改造油层,改善油层近井地带导流能力,达到防砂增产的目的。
2 挤压砾石充填传统工艺设计对六、九区生产的适应性分析传统设计中采用31/2"绕丝筛管,内径76mm;而六、九区广泛采用的56mm 和44mm 管式泵接箍外径为89mm,因此,按照传统设计,井下泵只能位于空心桥塞上方。
封隔循环砾石充填防砂技术应用及评价
封隔循环砾石充填防砂技术的防砂饥理是选定一定缝隙尺寸 、 在 圆周上呈射状分布 、 垂向整齐排列 、 直缝式激 光渗氮割缝筛管 下入油 井，正对 出砂油层 ．然后在筛管周围及近井地带填入一定粒度 （ 圆球
度＞Ｏ ） ｓ ． 的砾石（ ６ 石英含量 ９ ％的石英砂 ） ，形 成一个具有较高渗 ８ 透性的两极拦截过滤体 系 地层骨架砂粒在充填 面上被阻 留，而砾 石 本身 （比筛缝大 ）又被阻隔在筛管周围 ．这种体 系可使地层砂 （ 指地 层骨架颗粒 ） 不运动 ，而地层液体或细小的游离砂可 以通过渗透性较 好的砾石充填层和流通面积极大的筛隙进入油井 ，使油井既能 保证生 产又能控制进一步出砂。
的地层预处理措施。 １ 技 术特 点 ． ４
，
外管柱结 构 自上而下为 ：悬挂器＋ 油管＋ 封隔循环充填工具＋ 扶正 器＋ 信号 筛管＋ 生产筛管＋ 扶正器＋ 导向丝堵。 内管柱结构 自上而下为 ： 填工具＋ 充 冲洗管 。 （ 见图２ ）
１ 适 用 范 围 的探 讨 ． ３
地
１ ．
适用于 出砂严重 、地层附 近亏空较大的老油井或预 测出 砂概率较大的中 、高渗透 油层 的新井 ．对于地层压 力不高的 井 ，可 采 用 挤 压 充 填 的 方 式 ． 这是由工艺本身的特 点所 决定
南 － 科 技 ２ １年第１ ００ 期
技 术 创 新
封 隔循 环 砾 石 充填 防砂 技 术 应 用 及 评 价
赵 玉 泉① 杨 苹 ① 向 明 光 ②
（ 胜 利 油 田 有 限 公 司 滨 南 采油 厂 三 矿 ①
摘 要
② 胜 利 油 田有 限 公 司 东 辛 采 油 厂 ）
本 文介 绍 了封 隔循 环砾 石 充 填 防 砂技 术 的 基 本 原 理 和 方 法 、 适 用 范 围 、特 点 ， 以 及在 东 辛 油 田 东营 组 的应 用 ，该技 术 通过
管内砾石充填防砂技术在曙3-H1井的应用
根 据 油井 泥质 含 量高 、出细粉 砂严 重 的现 状 ，采 用外 径 中９ ５ ｍｍ 的 多层不 锈钢精 密防砂 筛管为 曙 ３ － Ｈ １ 井充 填防砂 工艺筛 管。 １ ． ２ 充 填砾石 的筛 选 根据 井 深和 地 层砂 的粒 度 ，确 定 充填 砾 石 的类 型和 粒 径 等参 数 。 曙 三区 油层 埋 深 ９ ５ ０ — １ ７ ０ ０ ｍ，压 力梯 度 ０ ． ０ １ ９ ＭＰ ａ ／ ｍ，石英 砂 满足 现 场需要 。依 据索 西埃（ Ｓ ａ ｕ ｃ ｉ ｅ ｒ ） ｔ １ 公式：
、
第三 系 沙 河街 组 四 段杜 家 台油 层 ，油层 埋 深 ９ ５ ０ ～ １ ７ ０ ０ ｍ，含 油面 积 １ ９ ． ０ ｋ ｍ ，地质 储量 ２ ２ ４ ４ ×１ ０ ４ ｔ ，可 采储 量 ７ ５ ８ Ｘ １ ０ ４ ｔ ，平均 油层 有效 厚度 １ ２ ． ７ ｍ。杜 家 台油 层 平均 空气 渗透 率 １ ． ０ ７ １ ｍ ，孔 隙 度 ２ ７ ％， 粒 度 中值 ０ ． １ ６ ０ ３ ｍｍ， 分 选 系 数 １ ． ６ ７ 。 曙 三 区 地 面 脱 气 原 油 密 度
砂液配方体 系，筛选 了充填砾石的粒径。现场应用效果表 明，措施 油井能够维持正 常生产 ，措施后检泵周期得到明显延长 ，周期产 油量 大幅度提 高，油
井生产效果得到明显改善。对 同类油藏的开发 具有一定的指 导意义。 关键词 ：曙三 区 稀油油藏
一
砾石充填
防砂技术
概 述 曙三 区 位于 辽河 断陷 盆 地西 部 凹陷西 斜坡 中段 ，开发 目的层 为下
Ｏ ． ９ ０ ２ ９ ｇ ／ ｃ ｍ ，５ ０ ℃粘 度 １ ６ ９ ． ８ １ ｍＰ ａ ． Ｓ ，沥 青 ＋胶质 含 量 ３ ３ ． ４ ４ ％，凝 固点 ２ ６ ℃ 。水 型 Ｎａ ＨＣ Ｏ ，平 均 总 矿 化 度 ５ ２ ５ １ ｍｇ ／ １ ，Ｃ Ｌ 一 含量 １ １ ０ ０ ｍｇ ／ １ ，ＨＣＯ。 一 含量 ２ ２ ８ ５ ｍｇ ／ １ 。 进入 油藏 开发 中后期 ，受 地 质构 造 、沉 积相带 、油层发 育状 况 等
砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用
５ ８ ａｓ ９ ． ｍＰ ・ ，平均 为 ９ ． ｍ ａ Ｓ ５ ３４ Ｐ ・ ；地下 胶 质沥 青含 量
１ ． ％ 一２ ．６ ，平 均 为 ｌ．２ ；含 蜡 量 ６１％ 一 ２１ ３ １ ％ ０ ６０ ％ ．３ １－ ％ ， ０３ ３ 平均 为 ９０ ％。原 油物性 差 ， ． ７ 流动 阻力 大 ＿。 １ ］
（ ） 体性 质对 地层 出砂 有影 响 ， 油稠 ， 度大 ， ２流 如 黏
携砂 能力强 。港 西 四 区断块原 油含 沥青 ，胶 质成 分多 （７ 一２ ％） 密 度 ０９ １％ ５ ； ． ４—０９ ・ｍ 地 下 原 油黏 度 ．８ｇ ｃ 。； 高达 ３ ７—４ ２ｍＰ ・， 从 油层 中流 出 ， 易将 本来 胶 ０ ａｓ油 容 结不 牢 固的砂 粒带 出油 层 。 （） ３ 地层 压力 降低 ， 加 了地 应 力对岩 石颗 粒 的挤 增
从 开发 至今 ， 出砂 一 直是影 响 油井生 产 时率 、 约 开发 制
成 本 的一个 关键 因素 。港 西油 田防砂 主要 经历 了摸 索
实 验阶段 、 场 防砂试 验 阶段 、 现 生产应 用 阶段 。随着科
技 人员对 港西 油 田防砂 技术 研究 的不 断深 入 ，防砂 工
流速达 到 门限流 速时 ，首先 使 充填 于 油层 孑 道 中的未 Ｌ
油层 受 力发 生变化 ， 油井 出砂量增 加 ， 当流体 的流速 达
到 临界 流速 、 层 压力达 到 临界压 力 时 ， 石 发生剪 切 地 岩
破坏 ， 骨 架 砂变 为 自由砂 ， 使 随流 体移 动而 被 采 出 ， 引
高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用
１ 出砂原 因分析
１ １ 地质 因素 ．
在管外 地 层 进 行 挤 压 充 填 ｊ在 井 筒 周 围 形 成 一 ，
定厚度 的充填砂 体 ， 然后 在 管 内进行 循 环 充 填 ， 形 成 筛套 环空 砾石 层 。 由于管 外 充 填砾 石 提 高 了井
曙三 区杜家 台 油 藏 断块 多 ， 层 倾 角 小 ， 层 地 地 应力 场分 布 不 均 衡 ， 层 中容 易 产 生 局 部 应 力 过 地
第１ ７卷第 ４期
２１ ００年 ８月
文章编号 ：１０ ６ ３ （ ００）４—０ １ ０ ０ ６— ５５ ２ １ ０ １ １～ ３
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉｌＯｉ ａ ｄ Ｇａ ｓ ｒ ｏ￣ ｐ ｃａ ｌ ｎ ｓ Ｒｅ ｅ ｖ ｉ
Ｖｏ．１ ． １ ７ Ｎｏ ４ Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０１
填 防砂技 术通 过 近几年 的技 术改 进 ， 有效解 决 了油 井 防砂 的难题 ， 同时 改 善 了 油藏 的渗 流 能 力 ， 藏 油
开 发效果 得 到极大 提高 。
质胶结物强度下降 ， 导致地层松散解体而出砂。
２ 高压砾 石充填 防砂技术
２１ 技术优势 ．
高压 砾 石充 填 防 砂工 艺 利 用 一体 化 管柱 首 先
砂体 承载 砂粒 的负荷 逐渐 增加 ， 使砂 粒 问的应 力平
衡状 态被 破坏 ， 即地 层 应力 超 过 砂 岩 的地 层 强 度 ， 导致 岩石 颗粒剥 离 ， 成 油 井 出砂 ； 造 油井 生 产 时 存 在 生产 压差 ， 流体 流动过 程 中对砂 粒形 成较 强 的 拖 曳力 ， 使砂 粒 与 岩石 骨 架 脱 离 而 出砂 ； 藏 开 易 油 发过程 中 ， 注入水 的影 响 ， 敏地层 岩 石膨胀 ， 受 水 泥
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前置 液
活性 水
顶替 液
0.8～1 30 0.8～1 80 0.5
无 陶粒 无
砂比 ％
5-10
砂量 m3
5
控制 压力 MPa <25
<25
Max 25
5防防砂砂案案例例分效析果
• 防砂施工地面流程图
防 防砂 砂案 案例 例效 分果 析
• （2）施工管柱
防 防砂 砂案 案例 例效 分果 析
• （3）施工过程
• 3.采油防砂方法 • 综合上述油气层出砂原因，为防止油井出
砂，一方面要针对油层及油井的条件，正 确选择固井、完井方式，制定合理的开采 措施，提高管理水平；另一方面，要根据 油层、油井及出砂的具体情况采用防砂方 法。
4.1 油防层砂出砂方防法砂介研绍究综述
• 4.采取合理的防砂工艺 • 根据防砂原理，目前常用的防砂方法主要可分为
出砂
出砂
原理利用防砂管过滤地层内产 出的地层砂
原理
防砂方法介绍
机械防砂
（二）循环充填防砂技术
第一道挡砂屏障
石英砂
第二道挡砂屏障
防砂管
施工过程
防砂方法介绍
机械防砂
（二）循环充填防砂工艺技术
21、座封过程
施工过程
防砂方法介绍
机械防砂
（二）循环充填防砂工艺技术
2、充填防砂过程
施工过程 防砂方法介绍
三大类，分别为机械防砂、化学防砂与其他防砂 方法。 • 而对于**而言，主要为机械防砂，通常情况根据 地层而言，NgⅡ、Ⅳ 出砂轻微，一般挂虑防砂， Ed1基本不出砂，可以不加考虑，而生产NgⅠ 、 Nm组井地层出砂很严重. 根据出砂情况考虑充填 还是挂滤防砂。
原理
防砂方法介绍
机械防砂
（一）防砂管挡砂工艺技术
携砂液设计
防砂管柱设计
图1-1 砾石充填防砂施工分步设计程序
4.3 充砾填石防充砂填方防法砂设设计计
• 4.3充填方式的选择 • 根据防砂油层、油井的特点和设计原则等，
结合完井类型选择出最合适的砾石充填方 式； • 4.3油层预处理设计 • 根据油层砂样分析化验的结果和防砂井的 具体情况，确定酸化解堵和粘土稳定处理 等措施，同时考虑防乳化、防止新生沉淀 等问题；
(2)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
砾油石井充出填砂防的砂原方因法
• 2.1 地层粘结强度低 • 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。
4.2 油砾井石出充砂填的防原砂因方法
机械防砂
（二）循环充填防砂工艺技术
3、生产过程
特点
防砂方法介绍
机械防砂
（二）循环充填防砂工艺技术
特点
★ 该防砂工艺适应性强 ★ 可满足小—中砂粒地层防砂要求 ★ 防砂效果好
局限性
★对于地层亏空过大
★分选性差的油层防砂效果不理想
4.2循砾环石充充填填防防砂砂方方法法
• 4.1 防砂原理 采用PYC - 150 (215) 封隔高压充 填工具与绕丝筛管配套,携砂液以大排量将陶粒带 到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间, 经沉积、压实,形成高效能挡砂屏障,达到防止油层 出砂目的。
目录
• 油层出砂的危害 • 油井出砂的原因 • 防砂方法介绍 • 充填防砂方法设计 • 循环充填防砂施工 • 防砂案例分析
油层出砂的危害
• 1.油层出砂的危害 1.1 砂埋油层、卡泵使油井频繁的冲砂检
泵，油井生产时率大大降低； 出砂严重的会造成套管变形，油井报废。
既提高了原油成本，又增加了油井的管理 难度。因而，油井出砂后必须进行防砂措 施防砂。
砂4小时后复探砂面. • (3) 通井：下入通井规通井并实探人工井底。通井过程中
出现异常情况及时汇报（遇阻加压不得超过30KN）。 • (4) 刮管、油管试压：刮削、油管试压：自上而下：油管+
断销式泄油器+1根油管+固定球座+1根油管+7in套管刮削 器至封隔器卡点位置，并在卡点上下反复刮削3次，以及 油层部位反复刮削3次，反洗井（3％氯化钾溶液）至出口 干净(若中途上提或下放超过正常负荷20KN，则采用 600L/min以上排量反循环冲洗)。
4.3充砾填石防充砂填方防法砂设设计计
• 4.4砾石设计 • 主要包括砾石尺寸设计、砾石用量计算两方面的内容。 • (1)砾石尺寸设计：在筛析实验室中取得防砂井油层砂样
粒度中值d50后，根据计算公式求得所需用的砾石尺寸， 即砾石的粒度中值D50。从目前普遍使用的索西埃 （Saucier）公式D50=（5~6）d50可推知：当D50/d50＜6 时，砾石与油层砂界面清楚，砾石挡住了油层砂，油气井 无砂生产；而当6＜D50/d50＜14时，油层砂部分侵入砾石 充填层，造成砾/砂互混，砾石区渗透率下降，尽管油气 井不出砂，但产量下降；当D50/d50＞14时，油层砂可以 自由通过砾石充填层，防砂无效； • 目前**充填一般用的都为直径为0.45-0.9mm 陶粒砂。
• 4.2 FS 充填工具 • (1) 工具结构。 • FS 充填工具主要由封隔机构(包括液压、锁紧、
密封、卡瓦锚定等部分) 、充填机构、反洗机构、 丢手机构4 部分组成（如下图所示）
4.2循砾环石充充填填防防砂砂方方法法
• (2)工作原理。FYC- 115 (150) 充填工具是封隔高压充填 防砂的关键技术,具有封隔、充填、反洗、关闭充填孔、 丢手等功能。工具下到预定位置后,从油管投球加压,封隔 器坐封,密封油套环空。充填机构位于中心管下部,由充填 筒和关闭机构组成。中心管下端圆柱面上开有充填孔,封 隔器坐封后继续加压,充填孔打开,充填液从油管经中心管 下端充填孔和充填机构的充填孔,进入油套环空实施充填。 反洗机构在充填机构上部,由反洗接头和反洗环组成。充 填完成后,从油套环空泵进去的反洗液,通过反洗接头的反 洗孔,打开反洗环,进入油管充填孔,把充填孔以上的充填砂 反洗干净。中心管下端为反扣螺纹,与连接头上螺纹相接 而组成丢手机构。充填结束后正转油管,实现充填管柱丢 手,中心管、球坐和上接头起出,并自行关闭充填孔,完成充 填过程。
循环充填防砂设计
• 4.10增阻器的使用 • 为防止沙粒在砂管环空形成砂桥，增大携砂液的流动阻力，
使砂粒能够充分填实。 • 4.11携砂液的选择 • 携砂液种类和用量应根据油井的具体情况和工艺要求进行
选择和设计。（一般**用2%—3%氯化钾） • 4.2施工工艺步骤 • 施工工艺应根据油气井的具体情况和施工工具及设备进行
设计，原则是要使操作有利于提高砾石充填的防砂质量和 施工的顺利进行。常规井的施工工艺步骤如图1-2所示：
4.3循砾环石充充填填防防砂砂施设工计
下防砂管住
充填前循环洗井
陶粒充填
投产
丢手
图1-2 常规井的施工工艺步骤
反洗
循4.4环. 防充砂填施防工砂步施骤工
• (1) 起出原井下管柱。 • (2) 探、冲砂：下笔尖探冲砂或填砂至施工砂面位置，沉
循4.4环. 防充砂填施防工砂步施骤工
• （7）座封：钢球到位（大约需要30分钟）后，小排量正 打压座封,座封压力与稳定时间按以下程序操作：
• 0→4MPa(稳压5分钟)→6MPa(稳压5分钟)→8MPa(稳压5 分钟) →10MPa(稳压5分钟) →12MPa(稳压5分钟) →15MPa(稳压5分钟)。
填停止，可以转入下一道工序。下部信号筛管可以提供准 确的开始挤压的时间。信号筛管的缝隙和直径尺寸与生产 筛管相同，长度一般为2m。 • 4.7扶正器设计 • 扶正器可使防砂管柱在井筒内处于中心位置，以便砾石能 够均匀充填在筛管周围，形成良好的挡砂屏障。其位置和 数量的多少根据井筒的具体情况而确定。
4.3循砾环石充充填填防防砂砂设设计计
2.2采油工作制度不合理、或作业措施不当
a.油井投产放喷、抽汲过猛，强烈降压，或
油井生产压差过大，排液速度过快；油井 开关频繁，均会造成油井激动引起油井出 砂。 b.酸化措施，除去地层中的钙质胶结物，或 入井流体与地层不配伍，造成堵塞，加大 油流阻力使油井出砂。
4.1 油防层砂出砂方防法砂介研绍究综述
• 4.8筛管直径设计 • 筛管直径与砾石充填方式和井身结构有关，
既要考虑防砂井段的通径，又要使充填层 有足够的厚度，以保证充填层的挡砂能力 和稳定性。目前**7寸套管一般选用108mm的 绕丝筛管 • 4.9安全接头的使用 • 为方便防砂管的后期套铣筒的打捞，防止 上大修作业，一般每10米放一个安全接头。
• （8）开启充填通道:继续打压至压力突降为零,充填通道开 启。
• （9） 按照防砂泵注程序循环充填防砂施工。 • (12) 反洗井：接好水泥车管线，反洗出油管内的余砂，
洗净为止； • (13) 起出小冲管，防砂施工完成。
5 防防砂砂案案例例分效析果
• 试验井例 (NP11-X116)
• 泵液参数 阶段 排量 流量 充填 名称 m3/min 体积 介质
NP11-X116井砾石充填防砂施工曲线
防 防砂 砂案 案例 例效 分果 析
• 先开始管线试压25兆帕。 • 循环阶段：2~15min循环携砂液，排量1 m3/min，泵压
2.7MPa。 • 充填第一阶段：排量1 m3/ min，14min~40min循环充填，
40min 时泵压升至 18MPa，套管闸门打开，这时加砂量 （扣除油管容积）0.9m3。 • 充填第二阶段：排量1m3/min，40min~50min循环充填， 泵压逐步升至25MPa，加砂量0.82m3。 • 顶替阶段：50min~60 min，排量0.5 m3/min，顶替压力 20MPa。 • 管内理论砂量1.43m3，实际加砂量1.72m3，计算充填率 为120.7%，实际上从进出口排量分析，总的损失液量5.5 m3，有漏失现象，但漏失均匀，不集中在某一点上，所 以整个井筒能达到完全充满，计算充填率基本上与实际吻 合，达到了设计要求。