八面河油田常用防砂工艺及选井条件.ppt

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1、八面河油田常用防砂工艺及选井条件 Still waters run deep.流流静静水深水深,人人静静心深心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、出砂的机理及影响因素分析二、八面河油田防砂形势简介三、八面河油田主要防砂工艺介绍四、防砂方式的选择及影响效果的因素提提 纲纲1 1、减产或停产作业、减产或停产作业 油井出砂最容易造成油井出砂最容易造成砂埋油层砂埋油层、砂堵油管砂堵油管、地面管汇和贮油罐积砂地面管汇和贮油罐积砂。2 2、地面和井下设备磨蚀、地面和井下设备磨蚀 由于油井产出流体中含有地层砂，主要成分是由于油井产出流体中

2、含有地层砂，主要成分是SiOSiO2 2，硬度高，能使，硬度高，能使抽油泵阀抽油泵阀座磨损而不密封座磨损而不密封、阀球点蚀阀球点蚀、柱塞和泵缸拉伤柱塞和泵缸拉伤、地面闸门失灵地面闸门失灵、输油泵叶轮严重输油泵叶轮严重冲蚀冲蚀。3 3、套管损坏、油井报废、套管损坏、油井报废 最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加,套管外的地层孔穴越来越大，套管外的地层孔穴越来越大，到一定程度往往会导致突发性的到一定程度往往会导致突发性的地层坍塌地层坍塌。套管坍塌部位由于受力失去平衡产生。套管坍塌部位由于受力失去平衡产生变形或损坏。严重时会导致油井报废。变形或损坏。严重时会导

3、致油井报废。防砂是保障出砂油田正常生产必须的措施！防砂是保障出砂油田正常生产必须的措施！1 1、出砂的危害、出砂的危害 一般油层的出砂可分为一般油层的出砂可分为充填砂充填砂和和骨架砂骨架砂，当流体的流速达到一定值时，首先使得，当流体的流速达到一定值时，首先使得充填于油层孔道中的未胶结砂粒发生移动，油井开始出砂，随着流速的增加、油井受充填于油层孔道中的未胶结砂粒发生移动，油井开始出砂，随着流速的增加、油井受力发生变化，油井出砂量增加，当流体的流速和生产压差达到某一定值时，油井发生力发生变化，油井出砂量增加，当流体的流速和生产压差达到某一定值时，油井发生剪切破坏，造成岩石结构损坏，使骨架砂变为自由

4、砂，被流体带动着移动，引起油井剪切破坏，造成岩石结构损坏，使骨架砂变为自由砂，被流体带动着移动，引起油井大量出砂。大量出砂。2 2、出砂的机理、出砂的机理A A、剪切破坏机理、剪切破坏机理 上覆岩层压力由孔隙压力与骨架应力共同平衡。随开采进行，油藏压力逐渐降低，施加在岩石骨架上的压力越来越大，当该力超过岩石的抗剪切应力，岩石就会被剪切破坏。剪切破坏的主要因素是油藏压力的衰减或生产压差过大，如果油藏能量得不到及时补充或注剪切破坏的主要因素是油藏压力的衰减或生产压差过大，如果油藏能量得不到及时补充或注水效果差或生产压差超过岩石强度，都会造成地层的应力平衡失稳，形成剪切破坏。水效果差或生产压差超过岩

5、石强度，都会造成地层的应力平衡失稳，形成剪切破坏。B B、拉伸破坏机理、拉伸破坏机理在开采过程中，流体由油藏渗流至井筒，沿程会与地层颗粒发生摩擦，流速越大，摩擦力越大，施加在岩石颗粒表面的拖曳力越大，即岩石颗粒前后的压力梯度越大，岩石就会遭受拉伸破坏。与过高的开采速度和过大的流体速度有关。流体对岩石的拉伸破坏主要集中在炮眼周围，与过高的开采速度和过大的流体速度有关。流体对岩石的拉伸破坏主要集中在炮眼周围，因为炮眼周围的流速远大于地层内部，另外，近井地带流体易脱气，粘度增大，对岩石颗因为炮眼周围的流速远大于地层内部，另外，近井地带流体易脱气，粘度增大，对岩石颗粒的拖曳力也会增大。粒的拖曳力也会增

6、大。两种机理同时作用并相互影响两种机理同时作用并相互影响,剪切引起地层破坏后，地层颗粒更容易在产液拖曳力作剪切引起地层破坏后，地层颗粒更容易在产液拖曳力作用下发生运移。用下发生运移。3 3、影响出砂的因素、影响出砂的因素（1 1）地质因素）地质因素（2 2）开采因素）开采因素（3 3）完井因素）完井因素自然因素自然因素人为因素人为因素a、地层压降及生产压差对出砂的影响 b、流速对出砂的影响 a、射孔孔道填充物对出砂的影响 b、射孔参数对出砂的影响 b、颗粒胶结强度a、构造应力的影响c、流体性质c、含水上升或注水对出砂的影响 d、蒸汽吞吐对出砂的影响断层附近和构造顶部区域原构造应力最大，断层附近

7、和构造顶部区域原构造应力最大，是地层强度最弱的部位，局部内部骨架已经是地层强度最弱的部位，局部内部骨架已经被破坏，被破坏，是最容易也是出砂最严重的地区。是最容易也是出砂最严重的地区。地层埋藏越深，压实作用越强，胶结强度越地层埋藏越深，压实作用越强，胶结强度越高，越不易出砂。高，越不易出砂。孔隙式胶结孔隙孔隙式胶结孔隙-接触式胶结接触式胶结接触式胶结接触式胶结1 1、含油饱和度越高，胶结越好。、含油饱和度越高，胶结越好。2 2、原油粘度越高，越易出砂（、原油粘度越高，越易出砂（a a、粘度高，、粘度高，毛细管力小，胶结强度弱。毛细管力小，胶结强度弱。b b、粘度高，作用、粘度高，作用在岩石颗粒上

8、的拖曳力大在岩石颗粒上的拖曳力大e、日常管理不当导致压力激动1 1、压降过大导致岩石颗粒负荷大，形成剪切破坏。、压降过大导致岩石颗粒负荷大，形成剪切破坏。2 2、压降引起脱气导致原油粘度增大、压降引起脱气导致原油粘度增大3 3、压降需要放大生产压差，作用在岩石上的拉伸作、压降需要放大生产压差，作用在岩石上的拉伸作用力增大，更易出砂。用力增大，更易出砂。1 1、含水上升导致毛细管力下降，地层强度降低、含水上升导致毛细管力下降，地层强度降低2 2、胶结物被水溶解、胶结物被水溶解3 3、注水对地层的冲刷作用加剧出砂、注水对地层的冲刷作用加剧出砂1 1、高温高压蒸汽将环空充填砂挤入地层或溶蚀，井、高温

9、高压蒸汽将环空充填砂挤入地层或溶蚀，井筒内砾石充填带被破坏；放喷时大量地层砂回吐从筒内砾石充填带被破坏；放喷时大量地层砂回吐从绕丝管导致出砂。绕丝管导致出砂。2 2、热采采油速度高，导致近井地带地层压降大，、热采采油速度高，导致近井地带地层压降大，射孔后各种填充物导致孔道堵塞，孔道压降是生产射孔后各种填充物导致孔道堵塞，孔道压降是生产压差的主要组成部分（压差的主要组成部分（80%80%）应采取大孔道、高密度射孔方式降低流动阻力，降应采取大孔道、高密度射孔方式降低流动阻力，降低流速。低流速。一、出砂的机理及影响因素分析二、八面河油田防砂形势简介三、八面河油田主要防砂工艺介绍四、防砂方式的选择及影

10、响效果的因素提提 纲纲八面河油田分区分层出砂状况表八面河油田分区分层出砂状况表八面河油田分区分层出砂状况表八面河油田分区分层出砂状况表 八面河油田储层性质：普遍埋藏较浅，原油粘度较高，岩心疏散，孔隙度八面河油田储层性质：普遍埋藏较浅，原油粘度较高，岩心疏散，孔隙度较高，胶结疏松，胶结物含量低，储层易出砂。较高，胶结疏松，胶结物含量低，储层易出砂。总体上看：总体上看：1 1、除广北区出砂轻微外，其它区块均不同程度出砂。、除广北区出砂轻微外，其它区块均不同程度出砂。2 2、所有区块沙三段普遍出砂严重，沙四段较轻。、所有区块沙三段普遍出砂严重，沙四段较轻。3 3、八面河油田地层砂的粒径中值在、八面河

11、油田地层砂的粒径中值在0.1-0.3mm0.1-0.3mm之间。之间。南区出砂尤为严重，防砂井数比例高达南区出砂尤为严重，防砂井数比例高达82.3%82.3%，沙三上、沙三中油井，沙三上、沙三中油井基本上都需要防砂，沙四段大部分井需要防砂。基本上都需要防砂，沙四段大部分井需要防砂。防砂方式防砂方式施工井次施工井次成功井次成功井次成功率成功率%有效率有效率%平均有效期平均有效期高充高充48348347547598.3 98.3 95.4 95.4 11281128绕绕防防31731731131198.1 98.1 93.0 93.0 13291329化防化防8282727287.8 87.8 6

12、6.7 66.7 596596近五年来主要防砂效果对比近五年来主要防砂效果对比比例比例时间时间以绕防为主的机以绕防为主的机械防砂阶段械防砂阶段八面河油田历年防砂方式构成图八面河油田历年防砂方式构成图绕防和化学防砂绕防和化学防砂互补阶段互补阶段解堵类防砂和复杂解堵类防砂和复杂结构井防砂阶段结构井防砂阶段八面河油田防砂工艺技术的发展经历了三个阶段：八面河油田防砂工艺技术的发展经历了三个阶段：近年来，随着开发的深入，含水上升、蒸汽吞吐热采、井身轨近年来，随着开发的深入，含水上升、蒸汽吞吐热采、井身轨迹复杂对防砂提出了更高要求，循环充填、预充填绕防、水平井防迹复杂对防砂提出了更高要求，循环充填、预充填

13、绕防、水平井防砂等新工艺得到广泛推广应用，呈逐年增加的趋势。砂等新工艺得到广泛推广应用，呈逐年增加的趋势。一、出砂的机理及影响因素分析二、八面河油田防砂形势简介三、八面河油田主要防砂工艺介绍四、总结提提 纲纲八面河油田常用防砂工艺技术：八面河油田常用防砂工艺技术：一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术二、化学防砂技术二、化学防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术六、热采井防砂技术六、热采井防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术 原理：原理：利用选定缝隙尺寸的绕丝筛管利用

14、选定缝隙尺寸的绕丝筛管下入油井正对出砂油层，然后下入油井正对出砂油层，然后在绕丝筛管周围在绕丝筛管周围填入一定粒度的砾石，形成一个二级拦截过滤填入一定粒度的砾石，形成一个二级拦截过滤体系，较细的地层砂在充填砾石面上被阻留，体系，较细的地层砂在充填砾石面上被阻留，而砾石本身比筛缝大又被阻隔在筛管周围，而砾石本身比筛缝大又被阻隔在筛管周围，以以保证让流体流过而阻挡地层砂进入井中，使油保证让流体流过而阻挡地层砂进入井中，使油井既能获得产能又可控制出砂。井既能获得产能又可控制出砂。绕丝筛管绕丝筛管充填砾石充填砾石绕丝筛管绕丝筛管00.20.40.60.8102468101214161820砾石与地层砂

15、粒度中值之比砾石与地层砂粒度中值之比充填前后砾石渗透率之比充填前后砾石渗透率之比砾石绝对砾石绝对渗透率太渗透率太低低地层砂可以地层砂可以自由通过自由通过地层砂侵导致地层砂侵导致充填体渗透率充填体渗透率急剧下降急剧下降理理想想的的粒粒径径比比 按索西公式按索西公式D=D=（5 56 6）d d5050。实际地层砂粒度分布范围广，采用：。实际地层砂粒度分布范围广，采用：D=D=（4 4 8 8）d d5050。筛缝尺寸应等于最小充填砾石尺寸的筛缝尺寸应等于最小充填砾石尺寸的1/21/22/32/3。八面河油田地层砂平均粒径中值为八面河油田地层砂平均粒径中值为0.1mm0.1mm，则充填砂，则充填砂

16、砾石直径为砾石直径为0.40.40.8mm0.8mm，筛缝尺寸筛缝尺寸为为0.3mm0.3mm，选择石英砂和陶粒作为充填砾石。，选择石英砂和陶粒作为充填砾石。充填砾石及筛管尺寸选择充填砾石及筛管尺寸选择砾石的质量要求：砾石的质量要求：超超大大或或过过小小尺尺寸寸的的颗颗粒粒含含量量不不得得超超过过砾砾石石总质量的总质量的2%2%；砾石的砾石的圆、球度圆、球度不低于不低于0.60.6；在标准土酸中的在标准土酸中的酸溶度酸溶度小于小于1%1%；砾石试样水浊度不大于砾石试样水浊度不大于5050度；度；显显微微镜镜观观察察不不能能发发现现两两个个或或两两个个以以上上的的颗颗粒结晶快；粒结晶快；抗抗破破

17、碎碎试试验验产产生生的的细细颗颗粒粒砂砂质质量量应应符符合合要要求。求。适用范围：适用范围：1、不宜用于粉细砂岩（地层砂粒径中值0.07mm）和高泥质含量的地层。因为要防止粉细砂，则要求小砾石尺寸，这样砾石层渗透率低，影响产能；粉细砂容易侵入砾石层，使砾石层渗透率严重下降，影响产能；粘土容易将砾石层堵塞，降低产量。2、不适用于高压井。压力及产量太高时，高速液流冲刷作用容易使砾石破碎，产生层产生粉细砂，堵塞通道，降低产量。3、套管直径小于5in的小井眼施工困难，应慎用或不用。4、对于多层系油藏，若要经常调层开采的油井应慎用。5、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

18、地层有适宜采用砾石充填防砂技术。施工过程施工过程绕防管柱示意图绕防管柱示意图充填工具充填工具信号筛管信号筛管生产筛管生产筛管冲冲 管管丝丝 堵堵灰灰 面面油层油层扶正器扶正器井筒处理井筒处理（刮管、通井、洗井）下入管柱下入管柱地层预处理地层预处理（解堵、粘土稳定处理）洗井洗井座封座封加砂充填砾石加砂充填砾石顶替压力至顶替压力至12MPa反洗井丢手反洗井丢手充填工具信号筛管生产筛管冲 管丝 堵灰 面油层扶正器施工管柱设计施工管柱设计工作原理：将砂浆从油管内泵入，到达充填工具经转换内管自皮碗下方的转换孔流出，由于皮碗（朝下）的单向密封作用，迫使砂浆沿筛管/套管环形空间下行，并在环形空间内逐渐堆积，

19、而脱砂液通过筛缝进入筛管，通过冲管返至充填工具内、外管之间的夹壁腔，并从皮碗上方旁通孔流出进入油管/套管环形空间，继续上行至井口，完成砾石的循环充填。扶正器的作用：使防砂管柱在井内处于中心位置，以使砾石均匀地充填到筛管周围，形成良好的挡砂屏障。信号筛管的作用：向地面施工人员提供井下充填情况的信号。当充填砾石堆积到生产筛管顶部，地面充填压力相对稳定，直到砾石把光管段环形空间全部填满达到信号筛管后，压力开始上升，当信号筛管全部被砾石填满后，压力剧增，表明井桶内砾石储备量已达到设计要求，充填停止，可进行下步工序。光管的作用：在光管与套管的环空内储备一部分充填砾石，因为防砂结束后，砾石会发生沉降、或溶

20、蚀导致环空砾石损失，充填高度下降，光管周围储备的砾石可以补偿损失砾石，保证筛管不裸露，使防砂持续有效。此外，环空内的较多的储备砾石还阻止地层流体（包括产出砂）沿着环空向上窜流生产筛管：长度应超过射孔井段上、下界各1.01.5m，以便确保筛管对准生产层，获得筛管的最大利用率。长度规格2.6m、4.6m、6.6m（热采筛管2.8/4.8/6.6m）。冲管：与充填工具配合形成充填通道。常用绕防工具：常用绕防工具：1 1、FS-WTFS-WT砾石充填工具（旋转油管丢手，用于斜度小的井）砾石充填工具（旋转油管丢手，用于斜度小的井）充填通道充填通道挡砂皮碗挡砂皮碗正循环通道出口正循环通道出口将配好的混砂液

21、泵入油管，到达工具经转换内管自皮碗下方的转换孔流出，由于皮碗的单向密封作用，迫使砂浆沿筛管与套管环形空间向下运动，并逐渐堆积，而脱砂液通过筛缝流入返至转换工具内、外管之间的夹壁腔，并从皮碗上方旁通孔流出到达上部环形空间继续向上直至井口，完成砂浆的正循环充填。筛管周围空间全部被砾石填满后，泵压急剧上升，停止顶替，地面改反循环流程，洗井液从油套环形空间泵入，进入工具转换孔经内管向上流入油管内，将管内多余的砂冲出。反洗后按设计值上提管柱，正转油管15-25圈，则丢手接头处的左旋螺纹被松开，即可实现丢手，将筛管及工具部分零件留井，起出工具其余部分及冲管。正旋转后丢手正旋转后丢手2 2、FS-PTFS-

22、PT砾石充填工具（投球打压丢手，用于斜度大不能旋转油管的井）砾石充填工具（投球打压丢手，用于斜度大不能旋转油管的井）3 3、YFSYFS热采可循环充填工具（封隔器充填工具，用于热采井）热采可循环充填工具（封隔器充填工具，用于热采井）封隔胶筒封隔胶筒支撑卡瓦支撑卡瓦充填通道充填通道循环通道出口及反洗循环通道出口及反洗通道入口通道入口旋转丢手旋转丢手施工步骤：施工步骤：1、下防砂管柱：按防砂管柱组合及管柱示意图下到设计位置，装好井口；2、反洗井：排量400-500L/min，将井内脏物洗出，观察出口是否畅通；3、坐封：从油管投入38mm钢球，打压8-10-12-15MPa，各稳压3min，坐封后继

23、续打压16-20MPa，打开充填通道进行充填；4、充填砾石：排量300-400L/min，砂比8%，最终顶替泵压15.0MPa；5、反洗井：排量400-500L/min，返出液不含砂后停止洗井；6、丢手：上提管柱至悬重，正转油管10-20圈丢手，丢手后起出防砂管柱。影响绕丝筛管防砂失效因素分析：影响绕丝筛管防砂失效因素分析：1 1、施工过程中出现的各种问题导致、施工过程中出现的各种问题导致环空未充填好环空未充填好（负压、砂桥、防砂（负压、砂桥、防砂管柱不居中等现象）。管柱不居中等现象）。导致二级防砂屏障只剩下绕丝筛管一级防砂屏障。导致二级防砂屏障只剩下绕丝筛管一级防砂屏障。2 2、防砂管柱质量

24、问题导致、防砂管柱质量问题导致穿孔穿孔（盲管生锈穿孔、筛管被砂砾击穿）。（盲管生锈穿孔、筛管被砂砾击穿）。3 3、注蒸汽吞吐热采时、注蒸汽吞吐热采时蒸汽对环空砂的冲刷、溶蚀蒸汽对环空砂的冲刷、溶蚀导致砂量大幅减少，导致砂量大幅减少，挡砂屏障失效，极易引起出砂。挡砂屏障失效，极易引起出砂。八面河油田常用防砂工艺技术：八面河油田常用防砂工艺技术：一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术二、化学防砂技术二、化学防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术六、热采井防砂技术六、热采井防砂技术二、化学防砂技术二、

25、化学防砂技术1 1、水带干灰砂防砂技术（水防）、水带干灰砂防砂技术（水防）2 2、树脂涂敷砂防砂技术（涂防）、树脂涂敷砂防砂技术（涂防）3 3、高分子聚合物抑砂技术（固砂）、高分子聚合物抑砂技术（固砂）4 4、HYHY化学防砂技术化学防砂技术1 1、水带干灰砂防砂技术（水防）、水带干灰砂防砂技术（水防）原理：原理：以以水泥为胶结剂水泥为胶结剂，以，以石英砂石英砂为支撑剂，按比例在地面搅拌均匀，用携为支撑剂，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。井壁

26、，防止地层出砂。适用范围：适用范围：适用于已出砂的油、水井防砂；适用于已出砂的油、水井防砂；适用于多油层、高含水油井防砂；适用于多油层、高含水油井防砂；适用于防砂井段在适用于防砂井段在50m50m以内的油、水井防砂；以内的油、水井防砂；适用于低压油、水井后期防砂。适用于低压油、水井后期防砂。缺点：缺点：造成的堵塞较为严重，对单层产量的制约可达造成的堵塞较为严重，对单层产量的制约可达50%50%，目前主要用于水井防砂。，目前主要用于水井防砂。油层油层人工井底人工井底携砂液携带携砂液携带水带干灰砂水带干灰砂防砂管柱防砂管柱水带干灰砂防砂示意图水带干灰砂防砂示意图40-60m m1 1、用料设计、用

27、料设计A A、配方：油井水泥：石英砂、配方：油井水泥：石英砂=1=1：（：（1.51.52.52.5）（重量比，根据地层情况而定）（重量比，根据地层情况而定）B B、用量：每米射孔井段按、用量：每米射孔井段按2t2t设计。设计。井筒处理井筒处理（刮管、通井、洗井）下入管柱下入管柱试挤加砂试挤加砂顶替顶替关井关井72h冲钻冲钻2 2、施工过程、施工过程（砂比10%）1999-2010年水防施工工作量统计表年水防施工工作量统计表 水防具有在效期长、成功率高的特点，并且井下不留防砂管柱，可以水防具有在效期长、成功率高的特点，并且井下不留防砂管柱，可以满足分注、测试、洗井需要，减少大修拔机械防砂管柱的

28、工作量，缩短满足分注、测试、洗井需要，减少大修拔机械防砂管柱的工作量，缩短作业周期，适合于在八面河油田注水井上应用。作业周期，适合于在八面河油田注水井上应用。影响水防失效因素分析：影响水防失效因素分析：井底流动压差过大导致作用在挡砂屏障上的剪切应力过大，从而导致水井底流动压差过大导致作用在挡砂屏障上的剪切应力过大，从而导致水防形成的人工井壁被破坏。原因（井底压力波动，如压力突升突降等），因防形成的人工井壁被破坏。原因（井底压力波动，如压力突升突降等），因此在日常管理中应注意控制水井井底压力变化。此在日常管理中应注意控制水井井底压力变化。2 2、树脂涂敷砂防砂技术（涂防）、树脂涂敷砂防砂技术（涂

29、防）原理：原理：在一定粒径的石英砂表面通过物在一定粒径的石英砂表面通过物理化学方法均匀涂敷一层树脂，在常温理化学方法均匀涂敷一层树脂，在常温下经过干燥、碾压、过筛等生产过程，下经过干燥、碾压、过筛等生产过程，成为不发生粘连的稳定颗粒。成为不发生粘连的稳定颗粒。树脂涂敷树脂涂敷砂通过携砂液挤入地层，在地层温度、砂通过携砂液挤入地层，在地层温度、压力及催化剂等条件作用下，涂料砂外压力及催化剂等条件作用下，涂料砂外表面的树脂发生软化，使接触的颗粒相表面的树脂发生软化，使接触的颗粒相互粘结，并逐渐固化，形成具有一定强互粘结，并逐渐固化，形成具有一定强度和良好渗透性的人工井壁，度和良好渗透性的人工井壁，

30、从而起到从而起到防砂作用。防砂作用。表表观观棕棕黄黄色或色或黄黄色色密度（密度（g/cmg/cm3 3）1.450.02 1.450.02 粒粒径径（mmmm）0.40.40.890%0.890%固固结温结温度（度（）4545抗折强度（抗折强度（MPaMPa）2.52.5抗抗压压强度（强度（MPaMPa）5.0 5.0 涂覆率（涂覆率（%）98.5 98.5 渗透率（渗透率（mm2 2）20 20 树脂涂敷砂性能指标树脂涂敷砂性能指标防砂前防砂前 防砂后防砂后 适应性：适应性：1 1、适用于每米油层出砂量、适用于每米油层出砂量50L50L的油、水井早期和中后期防砂，对新射开的油、水井早期和中后

31、期防砂，对新射开油层必须先进行吐砂后再防砂；油层必须先进行吐砂后再防砂；2 2、油层温度高于油层温度高于5050；3 3、射孔井、射孔井段小于段小于40m40m，层厚小于，层厚小于25m25m，且射开层中无泥岩夹层，层间差异，且射开层中无泥岩夹层，层间差异越小越好（大多数文献推荐处理井段不超过越小越好（大多数文献推荐处理井段不超过20m20m）；）；4 4、沉砂口袋不小于沉砂口袋不小于10m10m。涂防特点：涂防特点：防具有施工简单、解放井筒、保持地层原始渗透率的特点，防具有施工简单、解放井筒、保持地层原始渗透率的特点，尤其适用于早期低含水、含气少的井，尤其适用于早期低含水、含气少的井，对防细

32、粉砂井效果好于绕防对防细粉砂井效果好于绕防。现场施工现场施工地层压力上升地层压力上升2 MPa2 MPa以上以上试试 挤挤关井反应关井反应钻塞后下泵投产钻塞后下泵投产顶替顶替人工井底人工井底携砂液携携砂液携带涂料砂带涂料砂防砂管柱防砂管柱涂料砂防砂示意图涂料砂防砂示意图30-50m m井筒处理井筒处理加携砂液及固化剂加携砂液及固化剂1999-2010年涂防施工工作量统计表年涂防施工工作量统计表影响涂防失效因素分析：影响涂防失效因素分析：1 1、涂料砂质量问题、施工问题等导致加砂困难或涂料砂都被带入地层，、涂料砂质量问题、施工问题等导致加砂困难或涂料砂都被带入地层，未在近井地带形成较好的人工井壁

33、。未在近井地带形成较好的人工井壁。2 2、小层数多、渗透率级差大、井段长，导致油层进砂不均，未能形、小层数多、渗透率级差大、井段长，导致油层进砂不均，未能形 成有效人工井壁。成有效人工井壁。3 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、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。此对于涂防井在后期的生产中必须严格控制压差生产。3 3、高分子聚合物抑砂（简称抑砂或固砂）技术、高分子聚合物抑砂（简称抑砂或固砂）技术A A、抑砂机理、抑砂机理 水介质中的粘土和砂岩表面均带负电水介质中的粘土和砂岩表面均带负电荷，阳

34、离子聚丙烯酰胺通过其聚合物长荷，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。起到很好的砂岩稳定作用。高分子聚合物抑砂示意图高分子聚合物抑砂示意图大、小颗粒地层砂大、小颗粒地层砂高分子聚合物分子链高分子聚合物分子链 适用范围适用范围：采出程度低，原始渗透率高，采出程度低，原始渗透率高，渗透性能好，渗透性能好，日产液量大

35、于日产液量大于20m20m3 3；有注水井补充有注水井补充地层能量地层能量，液面高、波动不大；，液面高、波动不大；地层地层出砂不严重出砂不严重或防砂后仍出少量粒径最好小于或防砂后仍出少量粒径最好小于0.1mm0.1mm细粉砂。细粉砂。该工艺只能抑制细粉砂和细小颗粒的运移，对出砂量小或不严重的井较该工艺只能抑制细粉砂和细小颗粒的运移，对出砂量小或不严重的井较适用适用,防砂程度较低。防砂程度较低。适用范围适用范围2004-2010年高分子聚合物抑砂施工工作量统计表年高分子聚合物抑砂施工工作量统计表 20042004年以来，应用年以来，应用7171井次，成功率为井次，成功率为64.8%64.8%，平

36、均有效期为，平均有效期为260260天。天。4 4、HYHY化学防砂技术化学防砂技术 原理：HY化学防砂，是多种树脂混合+固相纤维材料复合而成，固砂剂在一定条件下聚合成长高分子链的线型或网状高分子聚合物，在砂粒之间形成一层很薄的胶合物，将砂粒牢固地胶结在一起，从而达到防砂的目的。固固 相相 纤纤 维维 液相高分子胶结材料液相高分子胶结材料填充已亏空的地层填充已亏空的地层 堆积于井壁附近堆积于井壁附近 固结填充堆积井壁附近的固相材料，在井壁固结填充堆积井壁附近的固相材料，在井壁附近形成挡砂人工井壁附近形成挡砂人工井壁 固结井壁附近分散的砂粒，避免井壁附近的固结井壁附近分散的砂粒，避免井壁附近的砂

37、粒运移流入井筒砂粒运移流入井筒 组组成成 适用范围：适用范围：1 1、适用于已出砂的水井防砂；、适用于已出砂的水井防砂；2 2、适用于粉细砂岩油层防砂；、适用于粉细砂岩油层防砂；3 3、适用于多油层水井防砂。、适用于多油层水井防砂。工艺特点：工艺特点：1 1、防砂材料配制后具有低粘度易泵送。、防砂材料配制后具有低粘度易泵送。2 2、适用温度范围广（适用、适用温度范围广（适用30-9030-90的油层）。的油层）。3 3、施工简单，现场施工成本低。、施工简单，现场施工成本低。4 4、固化时间可调。、固化时间可调。施工工艺：施工工艺：冲砂冲砂洗井洗井管柱（油层顶界管柱（油层顶界20m20m）清洗地

38、层清洗地层挤防砂材料挤防砂材料顶替顶替关井反应关井反应2 2小时小时钻塞钻塞下泵生产。下泵生产。2004-2010年年HY化学防砂工作量统计表化学防砂工作量统计表 应用应用100100井次，平均有效期为井次，平均有效期为436436天，成功率为天，成功率为83.0%83.0%。其中水井应用。其中水井应用8686井次，井次，防砂成功率为防砂成功率为95.2%95.2%，油井只有，油井只有42.8%42.8%。因此该工艺适合于水井防砂，有效期长，因此该工艺适合于水井防砂，有效期长，成功率高；而油井层多，层间差异大，后期生产压差大，成功率较低。成功率高；而油井层多，层间差异大，后期生产压差大，成功率

39、较低。八面河油田常用防砂工艺技术：八面河油田常用防砂工艺技术：一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术二、化学防砂技术二、化学防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术六、热采井防砂技术六、热采井防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术原理：原理：复合防砂就是化学防砂与机械防砂的有机结合复合防砂就是化学防砂与机械防砂的有机结合，它是，它是先向地层中挤入先向地层中挤入化学防砂剂化学防砂剂，在地层温度、压力及固化剂等条件下，固结成具有一定强度和，在地层温度、压力及固化剂等条件下，固结成具有一定强度和渗透性

40、的人工井壁，渗透性的人工井壁，防止地层砂流向井筒防止地层砂流向井筒；然后再进行绕丝筛管砾石充填防然后再进行绕丝筛管砾石充填防砂，提高防砂成功率。砂，提高防砂成功率。适用范围：单一化学防砂或绕防无法防住砂的井。适用范围：单一化学防砂或绕防无法防住砂的井。现场应用现场应用19井次井次，形成地层人工井壁、绕丝筛管环空和筛丝筛管三级挡砂屏障，形成地层人工井壁、绕丝筛管环空和筛丝筛管三级挡砂屏障，防砂成功率达到防砂成功率达到100%。该工艺适合地层压力高，化学防砂加不进砂或加砂量少不能形成有效人工井壁的井，该工艺适合地层压力高，化学防砂加不进砂或加砂量少不能形成有效人工井壁的井，地层出砂严重亏空较大的井

41、，目前被高充和压裂防砂替代，应用较少。地层出砂严重亏空较大的井，目前被高充和压裂防砂替代，应用较少。八面河油田常用防砂工艺技术：八面河油田常用防砂工艺技术：一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术二、化学防砂技术二、化学防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术六、热采井防砂技术六、热采井防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术原理：原理：在防砂的同时，采用物理或化学的方法解除地层污染和堵塞，达到增在防砂的同时，采用物理或化学的方法解除地层污染和堵塞，达到增产和防砂的双重目的。产和防砂的双重目的。

42、适用范围：适用范围：A A、存在有机或无机堵塞的油井、存在有机或无机堵塞的油井B B、渗透率较低或稠油井、渗透率较低或稠油井C C、施工层与水层距离要、施工层与水层距离要10m10m，边底水活跃的慎用高充和压裂防砂，边底水活跃的慎用高充和压裂防砂D D、对多层系油藏要慎用，要求防砂层数不超过、对多层系油藏要慎用，要求防砂层数不超过4 4层层E E、其它条件与绕防类似、其它条件与绕防类似 B B、压裂、压裂+绕丝筛管砾石充填防砂（即压裂防砂）技术绕丝筛管砾石充填防砂（即压裂防砂）技术 用压裂液压开地层，形成裂缝，并在裂缝中充填填充物，形成高渗流通道，然后再进行用压裂液压开地层，形成裂缝，并在裂缝

43、中充填填充物，形成高渗流通道，然后再进行绕防施工。施工工序：先进行压裂，在进行绕防施工。绕防施工。施工工序：先进行压裂，在进行绕防施工。配套工艺配套工艺 C C、高压砾石充填防砂（即高充）技术、高压砾石充填防砂（即高充）技术 在高于地层破裂压力的条件下，将充填砂携带至地层和筛管与套管环形空间，形成高渗在高于地层破裂压力的条件下，将充填砂携带至地层和筛管与套管环形空间，形成高渗透、大半径的挡砂屏障，达到解堵防砂和双重目的。透、大半径的挡砂屏障，达到解堵防砂和双重目的。A A、解堵或酸化、解堵或酸化+绕丝筛管砾石充填防砂（解堵防砂）技术绕丝筛管砾石充填防砂（解堵防砂）技术 在绕防前后，根据地层不同

44、堵塞原因，采用不同的解堵方法，达到解堵和防砂的双重目在绕防前后，根据地层不同堵塞原因，采用不同的解堵方法，达到解堵和防砂的双重目的。的。施工工序：在绕防循环充填前或后挤入解堵液，再进行绕防施工。施工工序：在绕防循环充填前或后挤入解堵液，再进行绕防施工。压裂防砂工作量统计表压裂防砂工作量统计表 现场应用现场应用1616井次，成功率为井次，成功率为100%100%。主要在中低渗透热采效果差的稠油井上开展，。主要在中低渗透热采效果差的稠油井上开展，由于施工式艺复杂，成本高，实施后效果与高压充填基本持平，因此推广应用规模由于施工式艺复杂，成本高，实施后效果与高压充填基本持平，因此推广应用规模较小。较小

45、。2002-2010年高压充填防砂工作量统计表年高压充填防砂工作量统计表 现场应用现场应用783井次，主要在南区及东区、西区的中低渗透井井次，主要在南区及东区、西区的中低渗透井,平均成功率平均成功率为为97.4%。解堵类防砂技术具有解堵和防砂的双重功能，能不同程度改善近井地带的渗解堵类防砂技术具有解堵和防砂的双重功能，能不同程度改善近井地带的渗流状况，提高油井产液量，成功率高，有效期长，对八面河油田稠油井和中低渗流状况，提高油井产液量，成功率高，有效期长，对八面河油田稠油井和中低渗透油藏具有较好的适应性。高充与压裂防砂、解堵或酸化绕防相比，成本更低，透油藏具有较好的适应性。高充与压裂防砂、解堵

46、或酸化绕防相比，成本更低，施工时间短，所以施工井数多，比例大。施工时间短，所以施工井数多，比例大。冲检作业污染冲检作业污染高充引效高充引效高压充填工艺特点：高压充填工艺特点：1、施工简单：地层填砂与油套环空填砂结合在一起，减少了起下管柱次数，减少了作业占井时间，节约了地面施工费用。2、防砂有效期长：由于大排量高压将地层充填与井筒充填结合在一起，确保了充填砾石与空洞周壁紧密镶嵌，有效防砂半径大，形成了高效能的挡砂屏障，故有效期长。3、采液强度高：由于套管内下入了高强度的绕丝筛管，地层与环空又被砾石充填结实，故采液强度高，适用于大排量的提液。4、携砂力强：由于套管内下入了绕丝筛管，流通面积小，流速

47、大，易将砾石运移到空洞边界，把空洞填满挤实，故携带能力强。5、具有一定的解堵作用。高压充填施工工序高压充填施工工序砂量设计：砂量设计：八面河油田油层大量出砂半径在八面河油田油层大量出砂半径在0.14-0.45m0.14-0.45m 最大出砂半径在最大出砂半径在0.21-3.5m0.21-3.5m 高压充填处理半径设计为高压充填处理半径设计为0.5-1.5m0.5-1.5m V=R V=R2 2h h 以挤压式充填模式确定排量。以挤压式充填模式确定排量。遵循原则：遵循原则：1 1、在在油油管管及及油油套套环环空空内内携携砂砂液液速速度度应应大大于于石石英英砂砂自自由由沉沉降速度。降速度。2 2、

48、在在射射孔孔炮炮眼眼内内，携携砂砂液液喷喷射射速速度度应应大大于于石石英英砂砂自自由由沉沉降速度。降速度。参数设计：参数设计：排量设计排量设计改进：可循环充填防砂工艺工艺原理工艺原理关闭套管阀门，对地层进行挤压充填关闭套管阀门，对地层进行挤压充填打开套管阀门，对环空进行循环充填打开套管阀门，对环空进行循环充填工艺特点工艺特点 在以往的高充工艺基础上对充填工具进行改进，增加可循环充填的通道，提高环空充填的程度和强度，提高环空充填效果，解决原来高压充填仅靠自然沉降来进行环空充填，充填程度低、强度低的问题。关闭套管闸门地填关闭套管闸门地填 打开套管闸门环空填打开套管闸门环空填 改进：预充填+绕防防砂

49、工艺工艺原理工艺原理下防砂工具实施环空充填下防砂工具实施环空充填下光油管对地层预充填下光油管对地层预充填适用范围：适用范围：渗透率较低或稠油井；油层与水层距离10m，边底水活跃的慎用；防砂层数不超过4层；套管完好八面河油田常用防砂工艺技术：八面河油田常用防砂工艺技术：一、绕丝筛管砾石充填防砂技术一、绕丝筛管砾石充填防砂技术二、化学防砂技术二、化学防砂技术三、复合防砂技术三、复合防砂技术四、解堵类防砂技术四、解堵类防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术六、热采井防砂技术六、热采井防砂技术五、复杂结构井防砂技术五、复杂结构井防砂技术将水平井、大斜度井、挂小套井、侧钻井划分为复杂结构井

50、将水平井、大斜度井、挂小套井、侧钻井划分为复杂结构井水平井、大斜度井水平井、大斜度井挂小套井、侧钻井挂小套井、侧钻井悬挂虑砂管防砂悬挂虑砂管防砂裸眼完井防砂一体化裸眼完井防砂一体化逆向充填逆向充填预充填预充填+绕防绕防化防化防特殊工具机械防砂特殊工具机械防砂1 1、悬挂滤砂管防砂（即滤防）、悬挂滤砂管防砂（即滤防）原理：目前使用的滤砂管主要有金属棉和精密复合筛管两种。防砂原理是：通过金属棉滤砂管或精密筛管的不锈钢微孔复合过滤层挡住一定粒径的地层砂，细粉砂粒则通过缝隙排出，从而达到防砂目的。11外保护管外保护管;2;2筛网筛网;3;3中心基管中心基管;44过滤器过滤器;5;5 扩散管扩散管;6;