油井出砂的危害及防砂技術(shù)分析

李豪豪

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

我國國土面積幅員遼闊，每個地區(qū)的石油開采環(huán)境都各不相同，但是隨著石油資源的不斷開采，我國的石油資源也面臨著枯竭的問題，需要引起石油企業(yè)的高度重視。因此在石油的開采過程中石油企業(yè)要對使用的技術(shù)進行科學合理的選擇，保障石油開采質(zhì)量和開采效率。油井出砂是影響石油開采效率的重要因素，我們需要對油井出砂危害進行分析研究，找到有效的防砂技術(shù)措施。

1 油井出砂的危害

油井在建產(chǎn)的初期其基礎(chǔ)比較薄弱，出砂的幾率比較大，一旦油井中進入砂石，就會導(dǎo)致抽油泵嚴重磨損，可能引發(fā)油井出現(xiàn)重大安全事故。經(jīng)過我們對油井實際情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，出砂引起的危害主要有以下幾點：

（1）油井在出砂初期可能不會引起人們的注意，但是一旦隨著出砂時間增加，出砂數(shù)量增加，油井可能會出現(xiàn)停止運行等問題。

（2）油井出砂是不可避免的，因此需要我們提前根據(jù)實際情況制定有效的預(yù)防措施，一旦油井出砂，就會對整個油井區(qū)域產(chǎn)生影響，油井出砂處理工作需要消耗大量的人力物力財力，對油田的經(jīng)濟效益產(chǎn)生較大的影響。

（3）油井開采中比較常用的設(shè)備之一就是抽油泵，一旦油井出砂，可能會使抽油泵不能實現(xiàn)有效舉升，影響油井產(chǎn)量。

2 油井出砂的機理

在油井生產(chǎn)初期或者關(guān)井后的第二個生產(chǎn)周期中，經(jīng)常會出現(xiàn)地層有弱膠結(jié)問題，可能導(dǎo)致油井出砂，主要是因為張應(yīng)力小于剪切力造成的。一旦地層中的膠結(jié)能力不強，即使很小的采液強度也會造成出砂的現(xiàn)象。

油井在中等膠結(jié)強度的易出水地層進行開采時，初期是不會出現(xiàn)出砂現(xiàn)象的，但是隨著地層出水的不斷增加，出砂的問題就可能發(fā)生。地層中有膠結(jié)較弱的時候也會出現(xiàn)出砂的現(xiàn)象，地層的不斷出水，原有固結(jié)砂粒毛管力逐漸下降，是導(dǎo)致油井出砂的主要因素之一，地層砂在地層流體的作用下，切應(yīng)力變得越來越大，因此油井出砂的幾率也會變得越來越高。

膠結(jié)性比較好的地層隨著油藏壓力的不斷下降，也會出現(xiàn)出砂的問題。油藏壓力隨著主應(yīng)力的變大而降低，這一過程中膠結(jié)強度較高的地層就會可能出現(xiàn)出砂的問題，膠結(jié)強度比較弱的地層與之相比較，出砂的狀況較差，出砂的狀態(tài)可能是時斷時續(xù)的。

3 油井的主要防砂技術(shù)

3.1 機械防砂和防砂管柱技術(shù)

油井防砂技術(shù)中比較常用的一種就是機械防砂技術(shù)，將一些繞絲篩管、多層篩管、割縫襯管等防砂設(shè)備安裝在油井采油泵的下面，避免地層砂進入到采油泵之外，有效地預(yù)防油井出砂，機械防砂技術(shù)有著操作簡單、應(yīng)用方便的優(yōu)勢，缺點就是很容易出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，對采油泵的使用壽命有所影響。

防砂管柱技術(shù)也是油井防砂工作中比較常用的一種，防砂管柱技術(shù)是在機械防砂技術(shù)的基礎(chǔ)上進行不斷地完善和創(chuàng)新而來的，在油井中下入防砂管柱，再進行填充作業(yè)，填充物主要是陶粒、礫石以及果殼一類物品，有著很好的多層過濾效果，對油井出砂問題有著很好的預(yù)防作用，所以在熱采井、垂直井、細中砂巖地層中防砂管柱技術(shù)應(yīng)用的范圍比較廣，取得的效果比較好。

3.2 化學防砂技術(shù)

化學防砂技術(shù)的主要原理就是將一定量的化學藥劑與砂漿進行混合，已達到加強地層強度的目的，化學防砂技術(shù)可以分為人工膠結(jié)地層法與人工井壁法兩種。人工井壁法的主要原理就是將乳化水泥、樹脂砂漿、水泥砂漿、水帶干灰砂、頂涂層砂石等物質(zhì)加入到井筒周邊的地層中，等以上各種物質(zhì)固結(jié)后就會加強井壁的強度，增加井壁的滲透性，充分地發(fā)揮出油井防砂效果。針對出砂導(dǎo)致的虧空井問題，因為人工井壁法不受套管的限制，能夠有效地解決以上問題；人工膠結(jié)地層法的主要原理就是將樹脂等化學防砂劑加入到地層中，加強地層的強度。以上兩種化學防砂技術(shù)在應(yīng)用的過程中，前提都要保障固井質(zhì)量，保障套管不會出現(xiàn)外竄的現(xiàn)象。化學防砂技術(shù)在均勻滲透率薄層段地層中比較適用，有著施工后遺留雜質(zhì)比較少的優(yōu)勢，同時在高壓井層中應(yīng)用也不會對地層的滲透率產(chǎn)生嚴重影響。

3.3 復(fù)合防砂技術(shù)

復(fù)合防砂技術(shù)是將機械防砂技術(shù)與化學防砂技術(shù)的優(yōu)勢相結(jié)合，主要的原理就是在油井地層周圍通過化學技術(shù)形成良好的滲透性人工井壁，采用機械防砂技術(shù)實現(xiàn)二次擋砂效果，復(fù)合防砂技術(shù)的防砂效果更好，能夠有效地解決油井出砂問題，同時該技術(shù)的使用時間比較長，在不同的油井類型中都能夠適用，復(fù)合防砂技術(shù)在一些比較復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中都能夠應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。復(fù)合防砂技術(shù)與以上兩種技術(shù)相比較，施工成本比較高，施工工藝也相對復(fù)雜，一般適用在以上兩種防砂技術(shù)不能解決油井出砂問題時才進行使用。

3.4 壓裂充填防砂技術(shù)

在高滲透疏松砂巖油層中壓裂充填防砂技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，隨著油藏的開采時間加長，油層的膠結(jié)強度逐漸的下降，因此我們必須提高油田的開采速度，才能保障油田的開采量，此時油層出砂的問題也會越來越嚴重，我們想要解決油田出砂問題的同時，還要保障油田開采質(zhì)量和開采效率，就要將砂石填充防砂技術(shù)與壓裂填充防砂技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)油井防砂目的的同時，促進油田產(chǎn)量的不斷增加。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上的研究和分析發(fā)現(xiàn)，油井出砂防砂技術(shù)并不是一朝一夕能夠完成的，是一項比較復(fù)雜、系統(tǒng)的工作，最近的幾年中我國出砂防砂技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績，但是在油田的開采過程中還存在一定的問題，因此相關(guān)企業(yè)需要高度地重視油井出砂防砂工作，對油井出砂產(chǎn)生的危險進行分析研究，找到油井出砂的機理，根據(jù)實際情況制定科學合理的油井防砂技術(shù)措施，實現(xiàn)油井出砂防砂目的，提高油井開采質(zhì)量和開采效率，促進油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。