砂岩油藏防砂适应性比较与应用实践
疏松砂岩油藏纤维压裂防砂技术
高泥质含量疏松砂 岩油藏压裂防砂
出砂原因：
一是这类油藏砂粒间主要靠泥质胶结，以接触或胶结为主，碎屑颗粒多呈 点状支撑，颗粒间距大但胶结强度极差。在地层压力变化或流体冲刷作用 下很容易脱落运移。 二是地层孔隙介质中细小固体颗粒尤其是粘土矿物水化后分散在流体中成 为胶体体系，因电离断键、离子的溶解或晶体取代等作用，这一胶体溶液 具有比整体溶液高的平均离子浓度，并含有在数量上占优势的正离子或负 离子，构成Stem双电层，阳离子由于水化能力比阴离子强，而留在溶液中， 水化能力弱的阴离子则极易被吸附在固体表面。因此，细小砂粒表面为负 电位，使砂粒之间因相互排斥而处于不稳定状态，从而导致出砂。
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剪切速率（1/S）
岩油藏稠油井防砂技术应用
岩油藏稠油井防砂技术应用
岩油藏中的稠油井在生产过程中，由于油井内部会堵塞杂质和沉淀物，导致生产受阻
或者停止。
为了解决这个问题，工程师们常常采用防砂技术来疏通油井，提高稠油井生产率。
本文将介绍岩油藏稠油井防砂技术的应用。
1. 防砂工具
防砂工具是一种常用的防砂技术，主要是通过力学原理，将高强度材料和化学药剂注
入油井，消除井口或沉积层的堆积物，达到控制沉积物堆积的目的。
2. 驱油剂法
驱油剂法也是一种常用的防砂技术，通过注入适当的化学药剂，将成分相似的无机杂
质和沉淀物分散或溶解，使其不再互相堆积和聚集，从而使井流量得到改善。
3. 插注法
插注法是一种传统的防砂技术，其主要思想是在井口插入长形金属物，把沉积物强制
排出，达到控制沙粒积聚的目的。
此方法对井壁的防护效果有限，但成本较低，操作简
便。
4. 喷砂法
喷砂法是一种较为先进的防砂技术，通常采用水压、气压或化学药剂喷洒的方法，将
沉淀物和其他杂质冲刷干净，达到控制沉积物堆积的目的。
该方法不会对地下水资源造成
污染，所以广泛适用于地下水水源地的保护。
总之，岩油藏稠油井防砂技术的应用是一个十分关键的领域，其运用不仅可以有效提
高稠油井的生产率，而且还可以降低环境污染和水资源的浪费。
在未来，我们有理由相信，随着防砂技术的不断进步和完善，岩油藏中的稠油井将成为一个能量产出的大宝库。
桩西疏松砂岩油藏防砂工艺现状及下步攻关方向
桩西疏松砂岩油藏防砂工艺现状及下步攻关方向摘要着桩西勘探开发逐步向滩海延伸，疏松砂岩油田所占比例也越来越大，油藏出砂更为严重，根据油井储层物性、砂体分布、注采对应关系、冲砂情况及油井井况等有针对性地实施分类防砂，基本满足了桩西疏松砂岩油藏的防砂需要。
但防砂过程也暴露出一些问题：如充填防砂后大幅降产、滤砂管防砂易堵塞，部分井化学防砂有效期短、压裂防砂效果不理想、裸眼防砂投产后高含水或供液差，严重制约了疏松砂岩油藏两率的提高。
因此，有必要对这些突出问题进行深入分析，并重新细化各类防砂工艺的选井标准，提出下步改进及攻关方向，为疏松砂岩油藏的增储稳产提供坚实的技术支撑，实现疏松砂岩油藏防砂后稳产、增产。
关键词油藏；防砂；两率；制约；砂体；堵塞；增储；稳产随着桩西勘探开发逐步向滩海延伸，疏松砂岩油田所占比例也越来越大，油藏出砂更为严重，在桩西几代防砂工作者刻苦钻研、积极攻关下。
防砂技术的开发及应用，基本满足了油田开发初期的防砂需求。
但是，随着油田开发进入中后期，油藏条件不断变化，油藏状况越来越复杂，防砂过程中难免暴露出一些问题，因此，有必要对现有防砂工艺的油藏适应性进行重新细化，并进行防砂工艺的进一步完善及攻关，为疏松砂岩油藏的增储稳产提供坚实的技术支撑。
1桩西防砂工艺现状桩西疏松砂岩油藏主要包括老168、老163、桩106、桩139等区块，主要处于滩海区，含油面积32.7km2，地质储量3515×104吨，可采储量697×104吨，占全厂26.4％，日油水平857吨，占全厂36.2％；开发层系以馆陶组为主，油层埋深在1350～1650m；储层岩性主要为细砂岩、粉细砂岩，地层胶结疏松易出砂；纵向上发育多套油层，区块和油层之间差异较大，油藏类型多，油井出砂机理、出砂程度、油层物性、生产制度等各不相同，单一的防砂工艺难以满足多类型出砂油井的防砂需要。
根据油井储层物性、砂体分布、注采对应关系、冲砂情况及油井井况等实际有针对性地实施分类防砂，逐步形成了适合桩西油藏开发的防砂工艺技术系列，即以充填防砂、化学防砂、滤砂管防砂为主，裸眼防砂、压裂防砂和携砂采油为辅。
胜利油区疏松砂岩油藏防砂工艺新进展及下步技术对策
1、防砂基础理论研究取得新进展
❖ 进一步建立和完善了防砂实验室
油田重点防砂实验室筹建工作于2002年正式 启动，有9大功能实验室构成，建成后，可以完 成10大类100余种实验研究和测试任务，为防砂 工艺的评价及新工艺新技术的开发提供平台 。
❖ 防砂设计决策技术日臻完善
出砂预测技术
计算方法：出砂指数计算 经验方法: 孔隙度法、声波时差法等 实验方法：出砂驱替实验 数模方法：液固耦合FEM计算模型
3）工艺管柱 ❖ 短井段（单油层）工艺管柱
高压挤充工具
信号总成 油层筛管 挤充转换总成
✓ 一趟管柱可完成短井段地层 挤压与环空充填防砂施工的所有 工序；
✓采用先丢手后施工的方式，施 工安全可靠；
✓能够实现无套压挤压施工；
底部自封封隔 器
❖ 多油层分层防砂工艺管柱
中间封隔器
一趟管柱可完成2层及 2层以上地层挤压与环空 充填防砂施工的所有工 序；解决长井段、油层 多、非均质性严重油藏 防砂难题
解决问题
科学判断油藏出砂程度 为区块防砂提供依据 指导油井合理生产
防砂工艺决策技术
系统数据管理 防砂方法优选 防砂工艺优化设计 防砂效果预测与评价
解决问题
提高防砂工艺设计水平 科学指导防砂现场施工
防砂工艺适应 性
物理模拟优化
MFrac压裂防砂数值模拟技术
解决问题
MEYER2001压裂防砂软件
提高压裂防砂施工成功率 确保裂缝导流能力
砾石充填
0.4%
压裂防砂
❖ “九五”以来各防砂工艺有效期统
计
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岩油藏稠油井防砂技术应用
岩油藏稠油井防砂技术应用岩油藏稠油井防砂技术是一种应用于岩油开采过程中的重要技术，它的主要目的是防止井底产能受到砂砾堵塞的影响，从而保证井筒的稳定性和生产效益。
下面将介绍该技术的应用。
稠油井开采是指井底沉积物中含有较多的固体颗粒物，这些颗粒物可能在采油过程中被带出井口，若进入井筒则可能造成井底堵塞。
岩油藏中砂砾堵塞是常见的问题，防砂技术的应用能有效解决这一问题。
岩油藏稠油井防砂技术的应用包括井筒设计、作业液设计、井壁加固等多个方面。
井筒设计方面，要尽量选择由大到小的井壁直径，这能减小井眼与井弦直径之间的差距，从而防止砂砾进入井筒。
在作业液设计方面，应选择高滤失控制能力的作业液，使其能有效地控制砂砾颗粒和固体颗粒的运移。
还可以通过添加控砂剂来改善作业液的控砂性能。
在井壁加固方面，可以采取保护套管、固井等措施来加强井壁的稳定性，防止井底砂砾进入井筒。
岩油藏稠油井防砂技术还包括井下作业的控制和管理。
在井下作业过程中，要严格控制固井过程中的压力，避免产生过大的压差，以防止堵塞事件发生。
在凝胶体积控制方面，可以通过添加适量的凝胶剂，调节作业液的粘度，防止砂砾颗粒的沉降和堵塞。
在泥浆管理方面，要定期检查泥浆的物性参数，及时更换老化泥浆，保证作业液的性能稳定。
岩油藏稠油井防砂技术还需要注意井筒清洁和沉积物处理。
在井筒清洁方面，井下作业完成后，要定期进行清洗井筒，清除沉积物和砂砾颗粒。
这可以通过冲刷、液旋和井喷等方法来实现。
在沉积物处理方面，要将井底产出的沉积物收集起来，并进行处理和分离，将有价值的岩石颗粒加以利用，以减少环境污染。
岩油藏稠油井防砂技术的应用对于井底产能的保护和开采效果的提高具有重要意义。
在实际应用过程中，要综合考虑井筒设计、作业液设计、井壁加固、井下作业控制与管理、井筒清洁与沉积物处理等多个方面，确保技术的有效实施和良好效果。
化学防砂在疏松砂岩油藏中的应用与趋势
化学防砂在疏松砂岩油藏中的应用与趋势运用化学方法进行防砂非常简单，同时能够提高渗透率的恢复值，可以为疏松砂岩的油藏进行防砂。
在本次研究中，主要对化学防砂在疏松砂岩油藏中的应用与趋势进行分析。
标签：化学防砂；疏松砂岩油藏；应用；趋势化学防砂的过程，其实就是在地层中融入化学胶的结物或者是填充材料，等到其凝固之后，能够促进地层强度提高，并且形成挡砂屏障，进而能够有效地进行防砂。
主要运用两种方法，即人工腔的结地层与人造井壁，其中，人工腔的结地层主要是将化学固砂剂融入到地层当中，固结地层，主要在琉松类型的油层当中进行应用。
人造井壁的方法是把特殊性的水泥等材质融入到井筒附近，有效地防止出砂。
一、应用化学防砂的分析（一）应用硅酸固化的高分子的防砂剂的应用硅酸固化的高分子的新型防砂剂主要是无机硅酸的粒熟料进行复合形成的。
需要按照以下几种方法应用。
一是，加工无机硅酸粒熟料，使得其发展为粒径组成颗粒；二是，经过高温进行烧制，进而使得亲水固化物形成；三是，要将高分子的表面活性剂涂裹在表层上，使得新防砂材料形成，需要在孤岛油田和孤东油田等主力区域当中选择粘土砂井，并且开展硅酸固化的高分子的防砂剂的试验，需要进行二十多次井次。
（二）应用脲醛树脂的防砂剂在脲醛树脂的基础上脲醛树脂的溶液防砂能够对固结地层的砂砾进行固结，此时，需要将脲醛树脂和偶联剂以及固化剂的混合物看做是胶结剂，并且将水作为增孔剂，根据具体的比例进行混合，并且融入到出砂的层位当中，并且要在油层中进行凝固，使得井壁周围的疏松砂岩可以胶结的更加牢固，继而使得人工井壁的强度以及渗透性提高，避免有油层出砂的问题出现，这一方法在应用过程中的防砂费用非常低，同时适用温度以及含水范围都比较广，具有較高的固结强度和良好的渗透性，在溶液粘度上非常低，融入向油层中计入，可以在分层防砂的过程中进行应用，这是高含水油层中非常有效的一种防砂方法。
（三）应用酚醛树脂的防砂剂油田中对于酚醛树脂的防砂剂应用比较广，已经获得了非常好得成绩，主要有以下几种，即酚醛树脂的涂敷防砂和酚醛溶液的地下合成树脂的防砂等，同时，还在胜利油田当中进行了很好地应用，获得了较好的效果，例如酚醛树脂的涂敷防砂技术的应用效果就非常好。
化学防砂的方法与原理及其适用性
化学防砂的方法与原理及其适用性随着近年来油田各种出砂问题的出现，对原油生产产生了严重的影响，对于出砂油藏，防砂是油气藏开采不可缺少的环节，对原油的稳定开采起着重要的作用。
进入20世纪90年代以来，随着加工工艺的不断进步以及防砂认识的深化，积极研发出了大量的新工艺、新方法，特别是在机械防砂方面，取得飞速的发展。
由于机械防砂较化学防砂价格便宜，且对地层无污染，目前国内外防砂是以机械防砂和化学防砂为主。
化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中以达到充填和固结地层提高地层强度的目的。
一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。
前者是向地层注入各类树脂或各种化学固砂剂直接将地层固结它对疏松油层出砂特别适用。
后者是把具有特殊性能的水泥、树脂、预涂层砾石、水带干灰砂或化学剂挤入井筒周围地层中这些物质凝固后形成一层既坚固又有一定渗透性和强度的人工井壁达到防止油层出砂的目的人工井壁法对由于出砂造成套管外油层部位坍塌所造成的亏空井防砂比较适宜。
总之化学法防砂前题条件要求固井质量好不能有套管外串槽现象射孔炮眼畅通它适用于渗透率相对均匀的薄层段地层防砂而层内差异大的厚层化学防砂施工由于注入剂锥进不均和重力作用易造成固结不均影响防砂效果。
化学防砂还可适用于合采井上部地层防砂。
化学防砂优点是施工后井内无遗留物并可用于异常高压井层的防砂缺点是对地层渗透率有一定伤害特别是重复施工时。
另外注入剂存在老化现象使其有效期有限成功率不如机械防砂化学防砂不适用于裸眼井防砂。
我国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大油气井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。
出砂往往会导致砂埋油层或井筒砂堵或油气井停产作业、使地面或井下的设备严重磨蚀、砂卡及频繁的冲砂检泵、地面清罐等维修使工作量巨增既提高了原油生产成本又增加了油田管理难度。
防砂是开发易出砂油气藏必不可少的工艺措施之一对原油稳定生产及提高开发效益起着重要作用全世界每年要花费几百万美元来研究有效的防砂措施除此之外还要花费几百万美元来修理因出砂而发生故障的油气井和注水井。
预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价
预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价文敏;邓福成;刘书杰;曹砚峰【摘要】我国海上油田使用独立优质筛管或者放大筛管挡砂粒径来提高产量，该措施有时会引起油井出砂不可控。
设计了以砾石层为主要防砂介质的预充填防砂筛管，基于海上某油田地层特性的统计结果进行了防砂试验，结果表明：米采指数与泥质含量及含砂量成反比关系，泥质含量在5％～10％时对筛管的堵塞影响较大，且米采指数前者是后者的2．5倍；调节生产压差仅在短时间内有助于提高产量，对长效增产意义不大。
对比预充填筛管与现场常用独立优质筛管的防砂效果，发现前者对海上地层适应性范围更广，更能满足油井防砂要求。
%Using screeninde pendently or enlarge screen size to improve production in China′s off-shore oil field sometimes causes well sanding to be uncontrollable.In this paper,pre-packed screen is introduces,which design in sand control is gravel lay er.Based on the offshore oil field formation <br> characteristics,the pre-packed screen is used to research on the screen effect in sand control ex-periment.It is found that (1)the fluid productivity index per meter (FPIPM)is inversely propor-tional relationship with clay content and sand content.When the clay content is between 5% and 10%,the influence of the screen clogged is bigger.The former FPIPM is 2.5 times of the latter. (2)It is only for a short time to improve the production with adjusting the drawdown pressure.So this is not a good idea to increase production for a long time.And these results are analyzed com-paratively with high quality sieve screen independent.It is found that the formation adaptability of the pre-packed screen is wider than high qualitysieve screen under the offshore oilfield formation. So the pre-packed screen is more satisfy the sand control requirements.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P35-40)【关键词】预充填筛管;海上油田;地层适应性;防砂【作者】文敏;邓福成;刘书杰;曹砚峰【作者单位】中海油研究总院，北京 100028;长江大学，湖北荆州 434023;中海油研究总院，北京 100028;中海油研究总院，北京 100028【正文语种】中文【中图分类】TE925.307据统计，大多数防砂井采用的是机械防砂。
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砂岩油藏防砂适应性比较与应用实践
发表时间：2014-09-15T09:34:02.153Z 来源：《科学与技术》2014年第4期下供稿作者：郁登朗
[导读] 通过作业发现，出砂属细砂（粒度中值106um），占总砂量的93%，充填砂与地层砂粒径不匹配，挡砂效果差。
中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院郁登朗
摘要：针对油田部分单元存在不同程度的出砂现象，结合出砂油藏地质特点，找出影响出砂的主要因素，开展防砂适应性研究与效果评价，通过完善防砂技术，攻关防砂工艺提高出砂油藏的开发水平。
关键词：防砂；应力状态；抗剪切应力；无因次采液指数前言砂岩油藏砂粒胶结物以泥质为主，胶结疏松，成岩性差，取出的岩芯多为散砂，平面上储层变化较快。
构造简单，主力油层馆陶组大面积分布，构造内无明显断层，储层岩性主要为细-粉细砂岩和粉砂岩，粒度中值0.15mm。
由于采取注水开发，水侵等作用影响，粘土遇到水后膨胀，砂砾之间胶结物破坏，尤其是开发中后期加上提液开采，流速加快，携砂能力增强，出砂加剧。
为解决油井防砂与提液、增油之间的矛盾，创新防砂工艺思路，集成研究、应用防砂提液增产增效技术，从单纯治砂转变为进攻性的增产的防砂措施，由单独重视工艺到油藏和工艺并重；由单纯管内低压循环充填到与改造地层高压充填相结合；由全井防砂到选择性防砂；由单一防砂措施到与防砂配套技术相结合；配套解堵技术、射孔技术、压井技术、携砂液配制技术、入井液过滤技术等，大幅度提高新老井单井产量。
改善油藏开发效果。
1 防砂历程与存在问题开发初期：以单一绕丝筛管管内砾石充填防砂工艺作为主导。
开发中期：引进并采用了涂料砂防砂和复合防砂工艺。
目前以复合防砂工艺为主导工艺，同时采用高压充填、压裂防砂等新工艺。
在应用复合防砂技术的同时，不断地进行改进和创新，包括解堵防砂一体化技术，分层射孔充填、采用高粘溶液作为携砂液等，有效地提高了充填砂量和加砂比，扩大了改造半径，提高防砂效果。
与总体防砂效果相比，砾石充填防砂有效率高、有效期长，但平均单井液量低。
传统的常规砾石充填防砂技术遵循防砂后采出流体含砂量小于0.03%的行业标准，以较彻底防止地层出砂为技术指导，形成了一整套以维护、防御为主要特点的防砂技术体系。
受常规防砂技术限制，防砂与提液增油之间的矛盾越来越突出。
部分油井，特别是高泥质、粉细砂区块油井防砂后低液低效，产量下降快；大厚层及多层合采井笼统防砂导致增液不增油等问题还普遍存在，影响开发效果。
2 防砂工艺改进针对常规防砂工艺存在的主要问题，在充分分析影响防砂效果因素的基础上，打破常规防砂技术桎梏，以充分解放油层为目的，创新防砂工艺思路，开展低液井防砂提液增产增效技术的研究与集成，强化防砂工艺由防御维护型到进攻增产型的转变。
2.1 采取高砂比充填压裂防砂提高渗流能力压裂防砂适用范围：地层深部堵塞井、地层渗透率相对较低、低产油井的防砂。
加砂时，地面携砂比由15%提高到100%，导流能力可以达到2000md·m，平均铺砂浓10-15kg/m2，，提高了原油渗流能力。
以某油田为例，采用压裂防砂工艺共施工7口井，有效率86%，初期单井平均日产液27.0 吨，日产油10.6吨，目前单井日产油5.6 吨，累计增油29211 吨，平均单井增油4173 吨。
取得了良好的防砂、增油效果，解决了油井防砂有效率较低，防砂后产能较低的状况。
3 提液潜力3.1 提液机理分析油藏开发的目的是最大限度的提高采收率，而采收率＝平面波及系数×纵向波及系数×驱油效率。
提高平面波及和纵向波及的有效手段是放大生产压差，扩大泄油面积和减少层间差异，而要想提高驱油效率，最有效的手段是有效增加过水倍数，提高单井液量，因此提液措施是有效提高油藏采收率的重要手段。
平面压力分布从径向流压力分布曲线上可以明显的看到，压降面呈现漏斗状曲面，习惯称为“压降漏斗”；平面上等压线呈现以井轴为中心的同心圆分布，平面径向流遵循从高压区流向低压区的规律。
水锥或舌进形成后，有效放大生产压差，可有效扩大波及。
油藏开发过程中不同的层段的渗透率对应的启动生产压差不同，在低含水到含水90%以上的过程中，启动压力变化规律为：低含水时期启动压差变大，高含水初期启动生产压差由小变大，待高含水后，低渗透层的启动压力变化不大，中高渗透层的启动生产压差变化减小。
3.2 分级砾石充填。
为保持近井地带充填层较好的完整性和导流能力，达到“远防近排” 效果。
调整传统的砾石充填防砂参数，实施地层、近井分级充填。
通过不同粒径充填砾石优化组合，达到减少砂砾互混、增加环空、炮眼和近井地带导流和排砂能力的目的。
设计遵循逐级挡砂原则，尽可能提高砾石排砂层渗透性，也就是要采用较大粒径的砾石。
考虑油田地层情况，结合现场施工设备能力，确定四种组合。
表1 分级充填渗透率实验结果表组合方式0.3-0.6+0.4-0.8 0.4-0.8+0.6-1.0 0.3-0.6+0.6-1.0 0.6-1.0流量mL/s9.10 10.8 10.2 11.3压力MPa0.2 0.2 0.2 0.2出砂情况很少泥质砂较少泥质砂少量泥质砂少量泥质砂3.3 放大筛管缝隙。
环填砾石尺寸由0.3-0.6mm、0.4-0.8mm增至0.4-0.8mm、0.6-1.0mm，对筛缝优化调整。
根据公式计算，结合现场应用情况，将割缝管由0.3mm 放大到0.4mm，绕丝由0.2 放大到0.3～0.4mm；提高筛管的泄油面积，增强其导流能力，实现平稳流动。
从试验结果看，在相同的条件下，0.4mm割缝流量明显较高，有利于提高液。
4 应用实例油井产量递减遵循无因次采液指数递减规律；为保证合理开发必须提液，提液幅度参考无因次采液指数，根据**油藏无因次采液曲线，含水<80%可以有杆泵小幅调参，80%<含水<90%可以有杆泵大幅调参，含水>90%可以电泵大幅提液。
同时根据井型和开发状况优化防砂工艺：机械防砂，初期控制采液强度在8m3/（m.d）以内，尽可能低参数生产，待生产1 个月稳定后，再逐步放大生产参数；化学防砂，初期控制采液强度在6m3/（m.d）以内，待生产1 个月稳定后后，再逐步放大生产参数。
但不要轻易洗井，对油田的高油气比井不
能放套管气，建议油套连通生产。
后期提液遵循逐步放大生产参数原则，避免防砂失效。
典型井**井2011 年3 月新投，采用砾石充填防砂，因无该井地层砂粒径筛析数据，借鉴同层临井结果，砾石粒径选择0.4-0.8mm，生产17 天后地层出砂，光杆下不去。
通过作业发现，出砂属细砂（粒度中值106um），占总砂量的93%，充填砂与地层砂粒径不匹配，挡砂效果差。
参考文献：[1] 张琪，采油工程原理与设计。
石油大学出版.2000.3。