防砂工艺
压裂充填防砂工艺经济评价
压裂充填防砂工艺经济评价
压裂充填防砂工艺是一种用于油田开发中的采油方法，通过在油层中
施加高压力的液体，将砂砾性物质压裂成小颗粒，然后通过注入充填材料
来防止砂粒再次封堵油井，从而提高油井的产能和采收效率。
在进行压裂
充填防砂工艺之前，进行经济评价是非常重要的，可帮助决策者评估该工
艺的可行性和经济性。
1.投资成本评估：评估该工艺的初始投资成本，包括压裂设备、充填
材料、人工成本等。
同时，还需要考虑到设备的维护与维修成本，在整个
项目周期内进行合理的财务计划。
2.生产效益评价：通过采用压裂充填防砂工艺，油井的产能和采收效
率会有所提高。
评价生产效益主要根据油井的产量增加情况和油田开发的
周期来进行。
3.成本效益评价：评估工艺的成本效益比，即投入和产出之间的比例
关系。
该工艺能否降低生产成本，并提高每桶油的产出价值，从而使项目
变得经济可行。
4.风险评估：评估压裂充填防砂工艺的风险，并进行风险管理。
包括
工艺的技术可行性、环境风险、设备故障风险等，通过合理的风险控制措
施来降低潜在的风险。
5.社会效益评价：评估该工艺对当地经济和社会的影响。
包括提供就
业机会、增加当地税收、改善能源安全等多方面的社会效益。
经济评价的方法主要包括财务分析、成本效益分析、投资回报率分析等。
通过对各项指标的评估，可以得出该工艺是否具有经济可行性的结论，以便决策者做出合理的决策。
总之，压裂充填防砂工艺经济评价是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
只有进行全面的经济评价，才能确保该工艺对于油田开发是可行和经济的选择。
胜利油田防砂工艺技术体系
胜利油田防砂工艺技术体系胜利油田防砂工艺技术体系是指为了解决油井开发过程中砂控问题而采取的一系列措施和技术手段。
胜利油田是我国大陆架油气资源的重要产区之一，由于油井开采时，地层内部岩石破碎、颗粒松散等原因，会产生大量的砂层，导致油井设备堵塞甚至造成油井无法正常生产。
因此，防止砂层进入油井，保持油井的通畅是非常重要的。
胜利油田防砂工艺技术体系主要包括以下几个方面的内容：1. 地层评价技术：通过对目标层地质结构、岩石力学性质等进行综合分析和评估，预测砂控风险，确定适当的防砂措施。
2. 钻井液体系技术：通过控制钻井液的粘度、密度、滤失性等参数，减小井壁与地层之间的差异，防止砂层进入井筒。
3. 钻具和井壁完井技术：通过选择合适的钻具和完井工具，并采取钻井液的撤出、井壁套管的加强等措施，防止砂层进入井筒。
4. 阻砂装置技术：通过安装阻砂器、套管等装置来隔离砂层，防止其进入井筒。
5. 水平井防砂技术：水平井是近年来常用的一种开发手段，通过合理的导流设计和水平段的防砂措施，能够提高井底流体的载砂能力，最大限度地减少砂层进井量。
6. 后期砂控技术：井筒中的砂层和颗粒有时会由于油井开采过程中的地层变形、液流变化等因素而脱落，阻塞了生产设备。
后期砂控技术主要是针对这些问题，通过清砂工艺、冲砂工艺等方法，降低砂层的影响，恢复正常的生产。
胜利油田防砂工艺技术体系的应用可以有效地保证油井的正常开采和生产。
通过合理的防砂措施，可以减少油井设备堵塞的风险，提高油井的产能和经济收益。
而且，胜利油田防砂工艺技术体系还可以减少环境污染，避免砂层进入油气管道，将对环境的负面影响降到最低。
总之，胜利油田防砂工艺技术体系是一套完整的工艺体系，通过地层评价、钻井液体系、钻具和井壁完井以及阻砂装置等多种措施和技术手段，可以有效地防止砂层进入油井，保持油井的通畅，提高油井产能和经济效益。
在油田开发中的应用具有重要意义。
防砂工艺
油层出砂是由于井底附近地带的岩石结构破坏引起 的，它与岩石的胶结强度、应力状态、开采条件、 油井含水等因素有关。
第一节 出砂 原因及危害
1、岩石的胶结强度
砂岩的胶结物有泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。其 中泥质胶结强度最小。 胶结物的多少也是影响胶结强度的重要因素。胶 结物少、胶结强度低是油井出砂的主要内因。
特点：
存在老化现象，有效期不如机械 防砂长，防砂后不影响井筒内的 作业。 要 求 套管无变形、无破损；适用于油层温度 >55℃ 的常规开采井防砂； 适用于油层吸收能力>500l/min(泵压小于20Mpa)；适应于光油管 全井及分层，每次防砂井段<20m 。 适应于油田中后期出砂的常 规油水井的防砂，防砂半径1.5m。
的密度大于 0.934g/cm3 的疏松砂岩稠油油藏；防砂 井应远离油水边界，含油饱和度较高 ( 大于 40 ％ ) ， 防止热量过分损失。
总之，不论注热空气焦化固砂还是短期火烧防砂 效果都较好，是稠油开发井防砂的有效途径。
四、机械防砂
防砂管柱
割缝衬管、绕丝筛管、双层及 多层筛管、滤砂管 筛管或衬管＋砾石充填
2、岩石的应力状态
油层钻开前处于应力平衡状态，钻开后，平衡 状态受到破坏，井壁附近岩石应力集中，故井壁附 近岩石易发生剪切破坏。
第一节 出砂 原因及危害
3、开采因素的影响
1) 地层压力的下降超过了极限，
从而使岩石发生塑性变形，破坏 岩石结构，引起出砂。
由于压降主要发生在 近井地带，故主要引起 近井地带出砂。
油水井防砂工艺简介
2009.9
内 容 提 纲
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 出砂原因及危害 防砂方法分类 防砂工艺现状 砾石充填防砂设计 热采井砾石充填防砂特点 改善斜井水平井防砂效果的措施
浅析油井压裂防砂工艺技术原理及应用
油井开采工艺离不开信息化、智能化、机械化技术的应用。
受机械使用寿命、生产时间的影响，可能会加剧套管破损现象，进而为防砂工艺技术提供了更多的难度。
由此可见，需解决油井开采技术中气井出砂、细粉砂井的问题，有利于避免油井出砂而造成的负面影响。
另外，需采用该工艺改善油井的渗透率，这对于提高油井工艺开采效率是有利的。
一、压裂防砂工艺技术原理1.工艺技术概况。
压裂防砂工艺技术是使用树脂涂层涂抹石英砂，使材料表面有一层保护膜，有利于提高油井的导流功能。
工艺进行中，需及时注入高性能的树脂砂，确保井口裂缝处或亏空段有支撑剂作用，能改善该部位的核心功能。
当支撑剂注入需要管控的裂缝部位时，需提高中央部位的温度参数，致使树脂层发生作用。
通过让保护层实现软化，引导其发生固化聚合反应，确保砂砾可以和保护层更紧实的粘合在一起，有利于防治井口出砂的现象，也能实践油层的改造作用。
通过该方式的优化，能提高油田井口的使用年限，且效果比之前更好。
2.压裂防砂工艺应用原理。
该工艺的出砂原理是基于拉伸、剪切、粘结的过程，实现压裂防砂的目标，也能防治孔隙坍塌的情况。
首先，剪切破坏会导致地层岩石的输送效率，需利用拖曳作用引导岩石颗粒落至指定区域，使指定区域能够在压裂防砂的作用中实现造缝控制，确保流入该区域的液体由单一的方向变成双线性。
其次，单一方向流向大多为径向流状，而此时石油会渗透至井底处，会导致井口、井底部分的压力不断提升，以此形成一个陡峭的压力带，当石油越靠近井壁时，压力也会随之提升。
导致这一情况的原因是由于压力的分布，使压力区域底部的和底边边缘的压差始终在一定范围内，也能控制压差在集中区域地带。
当低端压力不稳定时，可能会引发砂块性能不稳定，导致流体会呈现双线性流状态。
此时需使用这一情况改变压力梯度，控制其压力梯度会随着应力而发货所能改变，使油泄流至地层底部，增大了地底的阻力。
若产生较大部分的裂缝时，会提升井底原油的渗流面积，引发锈蚀情况，降低了流体对地层颗粒的冲击速度。
防砂工艺介绍
• ㈢循环充填防砂工作原理
• 割缝管循环充填防砂工艺的原理是用油 管带着割缝管和充填封隔器下入井内， 割缝管对准生产层，投球蹩压打开座封 循环充填工具，地面用泵车将砾石与携 砂液搅拌均，通过油管打入井内，砂子 充填于割缝管与套管的环形空间，地层 砂子被砾石与割逢管两道屏障阻挡，不 能注流入井筒，从而起到防砂的目的。
对接工具 铁扶正器 φ73mm油管 塑料扶正器
φ73mm割缝管
塑料扶正器 盲管 丝堵砂面
• ㈢防砂原理
• 割缝管砾石充填防砂的原理，是用油管 将割缝管送到井下对准生产目的层，由 油管正蹩压油管与割缝管从丢手处分开， 在地面用高压防砂车组将砾石用携砂液 带入井筒并挤入地层并充填割缝管与套 管的环形空间，在地层与井筒形成两道 挡屏障，有效地防止地层砂子流入井筒， 并有改变地层渗流状况，所以此防砂工 艺有防砂增产的效果。
• ㈣主要技术参数（光盘） • ㈤防砂质量要求（同压防） • ㈥防砂监督要点（同压防）
• 三、CS-1新型固结剂防砂工艺 • ㈠施工步骤 • 1、冲砂至防砂目的层底管以下20m±。 • 2、通进、刮削至砂面冲洗炮眼、洗井干
净。
• 3、 对油管、套管试漏（带封）。 • 4、 完成挤砂施工管柱，笔尖至油层顶界
砂面
• ㈢CS-1防砂工作原理：
• CS-1新型固结剂是一种地面预制好的新 型无机防砂颗粒材料，是一种粒度均匀， 不粘连的松散人造砂粒。施工时，用水 基携砂液将CS-1用结剂携带至油水井出 砂层位充填饱满，在地层条件下，利用 CS-1固结剂颗粒，本身与水基携砂液相 互作用，形成是有一定强度和良好渗透 性的人工井壁，防止地层出砂。
防砂工艺介绍
目前油田防砂工艺较多，可分为机械防砂、 人工井壁防砂两大类：
常用防砂工艺及选井条件
二、化学防砂技术
1、水带干灰砂防砂技术（水防） 2、树脂涂敷砂防砂技术（涂防） 3、高分子聚合物抑砂技术（固砂） 4、HY化学防砂技术
1、水带干灰砂防砂技术（水防）
原理：以水泥为胶结剂，以石英砂为支撑剂，按比例在地面搅拌均匀，用 携砂液携至井下挤入套管外已出砂地层，凝固后形成具有一定强度和渗透性的 人工井壁，防止地层出砂。
绕丝筛管
充填砾石 绕丝筛管
充填前后砾石渗透率之比
充填砾石及筛管尺寸选择
1
0.8
砾石绝对
0.6 渗透率太 理
低
0.4
想 的 粒
径
0.2
比
地层砂侵导致 充填体渗透率 急剧下降
地层砂可以 自由通过
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
砾石与地层砂粒度中值之比
砾石的质量要求：
超大或过小尺寸的颗粒含量不得超过砾石 总质量的2%； 砾石的圆、球度不低于0.6； 在标准土酸中的酸溶度小于1%； 砾石试样水浊度不大于50度； 显微镜观察不能发现两个或两个以上的颗 粒结晶快； 抗破碎试验产生的细颗粒砂质量应符合要 求。
3、生产压差过大导致作用在涂料砂层的剪切应力大而破坏人工井壁，因 此对于涂防井在后期的生产中必须严格控制压差生产。
3、高分子聚合物抑砂（简称抑砂或固砂）技术
A、抑砂机理
水介质中的粘土和砂岩表面均带负电 荷，阳离子聚丙烯酰胺通过其聚合物长 链上的阳离子与砂岩和粘土颗粒带负电 荷的表面相互作用，长链聚合物可以与 多个粘土或粉砂颗粒相互作用而把它们 连接在一起，使颗粒间引力增加，从而 起到很好的砂岩稳定作用。
高分子聚合物分子链 大、小颗粒地层砂
高分子聚合物抑砂示意图
防沙设施生产工艺流程概述
防沙设施生产工艺流程概述防沙设施是用于防治沙漠化、保护土地和生态环境的重要手段之一。
其生产工艺流程包括原料准备、设备调试、生产加工和质量检测等环节。
本文将对防沙设施生产工艺流程进行概述，以供参考。
一、原料准备防沙设施的生产原料主要包括混凝土、钢筋、模具等。
在生产之前，首先需要进行原料的准备工作。
这包括根据生产计划确定所需原料的种类和数量，并进行检查和采购。
同时，还需要对原料进行质量检验，确保其符合相关标准和要求。
二、设备调试设备调试是保证生产过程正常进行的重要环节。
在生产之前，需要对相关设备进行调试，确保其正常工作。
这包括设备的安装、组装、接线等操作，以及对设备的功能进行测试和调整。
只有确保设备正常运行，才能保证后续的生产加工环节顺利进行。
三、生产加工生产加工是防沙设施生产工艺流程中的核心环节。
在设备调试完成后，可以开始进行生产加工工作。
这包括混凝土的搅拌、浇筑，钢筋的裁剪、焊接，以及模具的制作和使用等。
在生产加工过程中，需要严格按照工艺要求操作，确保产品的质量和技术指标。
四、质量检测质量检测是防沙设施生产工艺流程中不可或缺的环节。
通过对产品进行质量检测，可以确保产品符合相关标准和要求，以及满足客户的需求。
质量检测包括对混凝土强度、钢筋焊接质量、尺寸精度等进行测试和评估。
只有通过质量检测的产品才能进入下一个环节，或者最终出厂销售。
总结：通过以上概述，我们可以看出防沙设施生产工艺流程的主要环节包括原料准备、设备调试、生产加工和质量检测。
每个环节都有其特定的要求和重要性，都需要精细操作和严格把控。
只有确保每个环节的顺利进行，才能生产出高质量的防沙设施产品，以应对沙漠化和保护土地生态环境的需求。
常用防砂工艺讲座
常用防砂工艺讲座CATALOGUE目录•防砂工艺简介•砾石层防砂工艺•复合防砂工艺•水泥砂浆防砂工艺•选择合适的防砂工艺•防砂工艺案例分享定义防砂工艺是指通过一定的技术手段，防止地下砂石流入井筒或管道内，以保证采油、采气、供水等作业的正常进行。
分类根据不同的防砂原理和技术特点，防砂工艺可分为机械防砂、化学防砂、热力防砂和复合防砂等四种类型。
定义与分类复合防砂综合利用上述两种或多种防砂方法，以达到更好的防砂效果。
常见的复合防砂方法有机械-化学复合防砂、机械-热力复合防砂等。
工作原理机械防砂利用机械装置或材料阻挡、固定砂粒，防止其流动或进入井筒。
常见的机械防砂方法有滤砂管、割缝筛管、绕丝筛管等。
化学防砂利用化学剂或树脂等材料与地层砂粘合，形成致密的挡砂层，以防止砂粒进入井筒。
化学防砂适用于渗透性较好的地层。
热力防砂通过加热或烧结地层，使地层中的砂粒固定或烧结成一体，防止其流动或进入井筒。
热力防砂适用于深层高温地层。
应用范围油、气、水等管道的防砂；水库、堤坝等水利工程的防渗、防漏及加固处理；其他需要进行防砂处理的作业。
建筑地基加固及地下工程的防水渗漏处理；油田、气田、水井等采收作业的防砂；工艺原理砾石层防砂工艺是通过在油井周围铺设一层或多层砾石，以阻挡地层中的砂粒进入井筒中，从而防止砂堵和增产。
砾石层能够有效地过滤流经它的流体，留下大颗粒的砂粒，而让小颗粒的油、气和水通过。
在油井生产过程中，砾石层能够维持地层的稳定，提高采收率，延长油井寿命。
砾石层防砂施工流程包括以下步骤1. 准备工作：清理施工现场，准备所需设备和材料。
2. 下入套管：将带有筛管的套管下入到井筒中，以作为过滤层的基础。
施工流程施工流程4. 填充粘性物质在砾石层上方填充粘性物质，以保护砾石层不受流体冲刷和侵蚀。
5. 安装封隔器在套管顶部安装封隔器，以隔离油层和上部流体。
3. 填充砾石将筛选好的砾石填充到套管中，形成过滤层。
6. 压井测试进行压井测试以确保砾石层能够有效地过滤流体。
分层防砂工艺技术
分层防砂工艺技术分层防砂工艺技术是一种用于控制河流、河口、港口等水域沉积物运移的技术。
它通过将河道或港口划分为多个层次，采取适当的工程措施，以减少沉积物的运动和沉积，提高水体的通行能力和水动力条件，从而达到防止砂淤、保持航道畅通的目的。
在分层防砂工艺技术中，常用的措施包括河道或港口的疏浚和导流、沉沙池的建设和维护、河床和岸坡的整治等。
下面将从这些方面分别进行介绍。
疏浚和导流是分层防砂的重要手段之一。
通过对河道或港口进行疏浚，可以清除堆积在河底或港池中的沉积物，增加水体的通行能力。
同时，在疏浚的过程中，可以采取导流措施，将沉积物引导到特定的区域，避免其再次堆积在航道或港口中。
导流可以通过设置引导堤、建设导流渠道等方式来实现。
沉沙池的建设和维护也是分层防砂的重要措施之一。
沉沙池是一种专门用于沉积物沉淀和储存的设施，可以有效地减少沉积物的运动和沉积。
在河道或港口的适当位置建设沉沙池，可以将大部分的沉积物截留在其中，保持航道或港口的畅通。
同时，定期清理和维护沉沙池，将沉积物进行处理，有利于保持其功能的正常运行。
对河床和岸坡进行整治也是分层防砂的重要措施之一。
河床和岸坡是河流或港口中沉积物易于积聚的地方，对其进行整治可以减少沉积物的运动和沉积。
河床整治可以采取加固河床、疏通河道等方式，增加水流的流速和冲刷力，防止沉积物的堆积。
岸坡整治可以采取加固岸坡、修建护岸等方式，减少因河岸坍塌而导致的沉积物输入。
分层防砂工艺技术是一种有效控制沉积物运移的技术。
通过疏浚和导流、沉沙池的建设和维护、河床和岸坡的整治等措施，可以减少沉积物的运动和沉积，提高水体的通行能力和水动力条件，保持航道或港口的畅通。
这些措施需要在工程实践中根据具体情况进行合理选择和应用，并定期进行维护和管理，以确保其长期有效性。
分层防砂工艺技术的应用将为河流、河口、港口等水域的可持续发展提供重要支持。
常用防砂工艺简介
三、适用范围及选井条件
➢不宜用于粉细砂岩和高泥质含量的地层 ； ➢不适用于高压井； ➢套管直径小于5in的小井眼施工困难，应慎用或不用； ➢对于多层系油藏，若要经常调层开采的油井应慎用； ➢进行火烧油层开采的特稠油油藏不适合。
除了以上条件外，绝大部分油气井和地层有适宜采 用砾石充填防砂技术。
地质因素
颗粒胶结性质
颗粒胶结程度是影响出砂的主要因素， 胶结性能是否良好又和地层埋深，胶结物种 类、数量和胶结方式、颗粒尺寸形状密切相 关。表示胶结程度的物理量是地层岩石强度。
一般的说：地层埋藏越深，压实作用 越强，地层岩石强度越高，反之亦然，这 就是浅层第三系油气藏易出砂的原因之一。源自颗粒胶结性质完井因素
射孔参数对地层出砂的影响
弹孔流通面积直接影响弹孔压降，对每个弹孔而言 既要提高孔径，对整个井段而言，就要增加孔密。增大 孔径计、算提表高面孔：密在的孔综径合相效同果（是孔提径高15了m有m）效，流孔动密面积，从 而降32低孔流/m动和阻16力孔，/m也的降弹低孔了压流力速梯，度即相在差其2倍他多条，件不变时， 降低孔了径生变产化压造差成，的有压利力于梯减度缓变出化砂大。于即1.7使倍要。采取防砂措 施，高孔密、大孔径射孔也有利于减少因防砂带来的产 量损失。
射孔参数对地层出砂的影响
弹孔穿透深度
只需要突破钻井液伤害半径即可。因为疏松砂 岩地层为高渗透层，没有深穿透的必要，此外，过 分追求孔深还会增加射孔成本费用。
四、影响防砂效果的因素
影响防砂效果和有效期的因素很 多，从防砂设计到现场施工结束，期 间每一个环节的疏漏或失误都可能给 最后的防砂效果造成很大的影响。
一、防砂原理
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a.绕丝筛管：
绕丝为不锈钢丝， 绕丝和纵筋(截面 为三角形)的交叉 点用电焊焊在一起， 两端切平，焊上节 箍。筛套套在带孔 的中心管上，且两 端焊在中心管上。
四、机械防砂
四、机械防砂
全焊接绕丝筛管的优点：
a.耐腐蚀；工作寿命长； b.筛缝外窄内宽，具有一定的自洁作用； c.缝隙最小可达0.1mm，适应任何尺寸的砾石要求； d.流通面积大，施工中不宜堵塞，作业成功率高。
绕丝筛管的缝隙宽度必须能够100％的阻挡住砾石， 通常选择筛管的缝隙尺寸略低于充填砾石的最小尺 寸，常取最小砾石尺寸的1/2-2/3，推荐采用最小 砾石尺寸的2/3：
Wr
2 3
Dg min
Wr －缝宽
3、筛管长度
生产筛管的长度应穿过射孔上下界1.0－1.5m，裸眼 井穿过油层上下界1.0m以上。
2、筛管直径的选择
五、施工参 数的确定
(2)提高防砂有效期
3、最大施工泵压计算
五、施工参 数的确定
1)地层破裂压力
第二节 防砂方法及其适应条件
油、气井防砂方法很多，根据防砂原理，大 致可以分为砂拱防砂、化学防砂、热力焦化防 砂、机械防砂、复合防砂及其它防砂方法。
一、砂拱防砂
适于：产量较低的常规油井
砂拱 防砂
降低流速 增大射孔段长度，增加射孔密度
控制产量
增大地层径向应力 降低流速
裸眼产层膨胀式封 隔器
1、降低流速砂拱防砂：
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1）适用条件：适宜于井斜<45°，套管无变形破损 的油井；原油粘度<3000mpa·s(热采井除外)；至 少二年内不进行油层改造或分层措施。一般地层砂粒 度中值<0.1mm的油井，选用筛隙为0.2mm的绕丝 筛管，采用0.3-0.6mm的砾石充填；地层砂粒度中 值≥0.1mm的油井，选用筛隙为0.3mm的绕丝筛管， 采用0.4-0.8mm的砾石充填。
总之，不论注热空气焦化固砂还是短期火烧防砂 效果都较好，是稠油开发井防砂的有效途径。
四、机械防砂
机械 防砂
防砂管柱
割缝衬管、绕丝筛管、双层及 多层筛管、滤砂管
筛管或衬管＋砾石充填
防砂管柱＋砾 石充填
筛管或衬管＋预涂层砾石充填
筛管或衬管＋粒状塑料球或玻璃 球、陶粒充填
防砂管柱挡砂
四、机械防砂
这类防砂方法简便易行，成本低,但效果差， 原因是防砂管柱的缝隙或孔隙易被进入井筒的细 地层砂所堵塞；地层砂进入井筒，且充满射孔孔 眼，使油井的产能较低。
适用条件：
a.油层均质性好、油层厚度小(3m左右)的油层。油层厚度较 大（多层）时应分段（分层）施工，否则挤注不均匀，降低 防砂效果；
b.细粉砂到中等地层砂，地层垂向渗透性好。 对于粘土和粉砂含量高、受钻井泥浆污染的地层，在固砂前要
进行酸洗处理；
c.套管射孔完井的垂直小井眼井（侧钻井）、高压井防砂。
(1) 预充 填双层 绕丝滤 砂管
四、机械防砂
四、机械防砂
2、滤砂管防砂
四、机械防砂
2）滤砂管防砂工艺 （1）适用条件 套管无变形、无破损；适用于原油粘度<5000mpa·s的常规开采防砂；适 用于常规开采和注蒸汽吞吐井防砂；适用于斜井和水平井中防砂；适用于砂 粒粒度中值>0.05mm；金属面滤砂管耐温性大于350°。 （2）管柱组合（自下而上） 丝堵+∮62mm油管4.0m+金属滤砂管（上下各覆盖油层1米）+∮62mm 油管8m+Y445封隔器工具。 （3）适用范围 金属面滤砂管适合于油田出砂、油层热采注蒸气吞吐；斜井和水平井中的防 砂。
筛管周围既要尽可能加大过 流面积，又要留出足够的环形 空间。筛管直径太小，流动阻 力大，防砂后井的产量小；筛 管直径过大(充填层薄)，地层 流体很容易冲开砾石层直接冲 刺筛管，致使有效期过短。另 外，充填过程中，砾石容易在 窄小处形成砂供造成防砂失败。
裸眼井砾石充填：砾石层径向厚度不小于50mm；
管内砾石充填：砾石层径向厚度不小于25mm。
由于上述优点，绕丝筛管应用广泛。
缺点：造价高，通常为割缝衬管的2－3倍。
b.割缝衬管：
可直接用铣刀铣削套管壁 而制成。缝隙的尺寸取决于铣 刀的宽度，因此0.3mm以下的 缝宽加工困难。
四、机械防砂
适于中－粗地层砂，耐腐蚀性差，缝隙尺寸受腐蚀 而增大，使防砂有效期缩短。
四、机械防砂
在选择筛管和衬管时，应考虑防砂井的 具体条件和综合经济效果。若井液腐蚀性 小，地层砂较粗，产能又较低的井，可选 择割缝衬管；反之选用绕丝筛管。厚油层 (厚度大于30m)，海上油田，作业成本高， 希望防砂有效期长，使用绕丝筛管综合效 益好。
2、确定砾石的直径：
Saucier方法： Schwart方法：
式中 c=d60/d10
D50＝(5－6)d50
D10＝(5-6)d10 c<5
D40＝(5-6)d40 D70＝(5-6)d70
c>5 c>10
二.砾石尺寸的选择 砾石偏粗
一般采用Saucier方法比较安全。
三、筛管缝隙的选择
1、缝宽的选择
机理如同拱桥承载一样，许 多砂粒在炮眼口处形成砂拱， 具有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定的承载能力，阻挡地 层砂随液流产出。
二、化学防砂
向地层注入一定的固砂剂，就地胶结地层砂； 或向射孔孔眼外挤注入砂浆，待砂浆凝固后形 成人工井壁。
化学防砂施工工序
干灰（涂防、固结砂、地填）：
压（洗）井→起原井→探冲捞→探冲砂 →通井→套管试压→下防砂管柱→干灰 （涂防、固结砂、地填） →候凝→探 钻塞→通井。
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
2）管柱组合（自下而上）：单一油层防砂管柱(见图一)：丝堵 +∮62mm油管４.0m+绕丝（上下各覆盖油层1米以上） +∮62mm油管20m+信筛+∮62mm油管10m+PFS充填工具 (∮40mm冲管长度由充填工具至丝堵距离)；封上采下防砂管柱 （见图二）：丝堵+∮62mm油管４.0m+绕丝（上下各覆盖油层 1米以上）+∮62mm油管10m+ PFK不循环充填工具一套；一 般夹层<１0m的油井，采用PFK专用密插和PFKQ组合；夹层> １0m的油井，采用Y211封隔器和PFKQ组合。 一般下封卡点位置在油层下界以下３－５米，上封卡点位置在油 层上界以上５－８米。
四、砾石用量的确定
砾石用量用下式计算： Vt＝亏空体积Vk＋井筒内砾石
容余量V余
信号筛与生产筛之间容积用于储备砾石。 低密度砾石充填：光管长度20－30m; 高密度挤压充填：光管长度至少等于生产 筛长度。
要求炮眼内充满砾石的原因
(1)降低流动阻力
例： 油层的平均压力为 13MPa，油层的渗透率k=0.8 um2，孔眼内地层砂渗透率8 um2，砾石层渗透率 kg=40 um2 。
一.挡砂机理
砾石层的渗透率开始有轻微的降低，之后，随流动时 间的增长，渗透率几乎不再减小。
3)砾石层孔隙充填机理
特点：砾石直径与地 层砂直径相比偏大 ( 10 D50 d50 15)。
一.挡砂机理
地层砂逐渐侵入砾石层孔隙，砾石层渗透率随流 体流入时间的增长逐渐降低。
二、砾石尺寸的选择
1、筛析砂样、绘制粒度组成累积曲线
油井及注入压力低、注水量大出砂的常规水井。
三、焦化固砂：
原理：向地层提供热能，使原油在高温裂解生成 焦炭，从而将地层砂胶结。主要有热空气固砂和 短期火烧固砂两种。
焦化固砂
注热空气固砂 短期火烧固砂
适应条件：它主要用于以火烧油层或注蒸汽开采
的密度大于0.934g/cm3的疏松砂岩稠油油藏；防砂 井应远离油水边界，含油饱和度较高(大于40％)， 防止热量过分损失。
4)油井产水后胶结物的溶解； 热采井易出砂、一般油井含水高时出砂就是此原因。
第一节 出砂 原因及危害
4、注水井停注的影响
由于注水井井下管柱、工具损坏、地面设备故障 等原因造成注水井停注引起井底压力降低，注入水回 流，引起出砂。是注水井出砂的主要原因。
5、出砂的危害
第一节 出砂 原因及危害
① 导致地层亏空，地层坍塌，损坏套管。 ② 造成油井减产停产。 ③ 加快磨损井下管柱，工具及地面设备。 ④ 增加原油处理难度。 ⑤ 增加环境污染及运输处理等问题。
第一节 出砂 原因及危害
1、岩石的胶结强度
砂岩的胶结物有泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。其 中泥质胶结强度最小。
胶结物的多少也是影响胶结强度的重要因素。胶 结物少、胶结强度低是油井出砂的主要内因。
2、岩石的应力状态
油层钻开前处于应力平衡状态，钻开后，平衡 状态受到破坏，井壁附近岩石应力集中，故井壁附 近岩石易发生剪切破坏。
d.高含水期不宜适用。不适用于裸眼井、热采井和老油井；适用 于低含水井。主要由于固沙剂普遍易溶于水，高含水井易降低防 砂效果。
缺点：
成功率偏低，费用相对较高；对地层的渗透性有一定的伤害，并 且存在老化现象。
化学防 砂
树脂胶结
人工井壁
其它化学方 法
树脂注入法、树脂地下合成
预涂层砾石
树脂砂浆
水泥砂浆
水带干灰砂泥砂浆
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
绕丝筛管砾石充填工艺：高压充填、循环充填。
高压充填工艺是利用PFS封隔充填一体化工具连 接绕丝筛管（割缝管）下入井内，绕丝管对准油层 部位，选择一定排量和一定压力，利用携砂液把充 填砂携带入地层，在井筒周围形成一定厚度的充填 砂体，接着进行施工参数调整，使充填砂在井筒环 空内沉积，完成油套环空充填。
四、机械防砂