油井出砂機理分析及防砂措施研究

郭鳴

摘要：油井的產量會直接被油井出砂所影響，是以，通過對有效措施加以采用來預防油井出砂對于保證油井產量來說是非常有意義的。基于此，本篇文章將深入分析油井出砂機理，同時探討來防砂的主要措施，以供參考。

關鍵詞：防砂措施;出砂機理;油井

引言

在對油田進行開采時，地下層能量會受到影響不斷的下降，這種情況下油井的內部就會逐漸增大壓差，會嚴重影響油井出砂問題，從而在一定程度上影響到油井產能。地層出砂很有可能進入井筒里面，這就會導致出現設備以及管線堵塞的情況，有時還會破壞到油井井泵，嚴重時還會造成井壁坍塌。除此之外，還很有可能會損壞或者是造成套管變形，致使整個油井受此影響不能繼續的生產，從而對最終的采收率以及后續的開采工作造成影響。基于此，需要不斷研究油井出砂機理，并對相應的措施進行采取來有效預防油井的出砂問題，對油田產能的穩定進行更好地保證。

一、分析油井出砂的主要原因

（一）地質條件影響

首先，油層膠結強度的影響。油井出砂會嚴重受到油層膠結強度的影響，而膠結物的數量、種類以及強度等又會對油層膠結強度產生影響。碳酸鹽膠結、泥層膠結以及硅質膠結等是主要的油層膠結的形式，在這之中硅質膠結的強度最好，泥層膠結的強度最弱。對于相同的膠結來說，膠結的強度會隨著數量的增加而增加;孔隙式膠結、一般基質式膠結以及接觸式膠結等就是膠結的主要方式，在這之中一般基質式膠結的強度最高，接觸式膠結的強度最低。將其他影響因素全面排除以后，如果有比較高的儲層滲透率，那么油層相對而言也更容易出砂，同時儲層滲透率經常會受到膠結方式的影響，需要我們對其引起足夠的重視。

其次，地層應力條件的改變。在油田鉆井期間不可避免的會改變井壁附近巖石的應力，會對巖層的應力平衡產生破壞，有時會出現應力集中在井壁附近的情況，同時在不斷增加油層深度的過程中就會有更加明顯的應力集中，會嚴重破壞巖層，這樣一種形式下就會導致在開采過程中油井有出砂問題出現，嚴重時井壁也很容易坍塌。

（二）開采因素的影響

第一，在開采油井的時候，油井開采工作制度會在開采的過程中影響到生產壓差，一旦改變生產壓差或者是逐漸增大生產壓差，就會導致油層中的流體速度受到影響不斷地加快，這樣一來就會嚴重沖刷巖層，致使流體當中出現巖層顆粒，并且這些巖層顆粒還會隨著流體進入到井筒里面，導致出現油井出砂問題。

第二，地層壓力變化影響。在開采油田的時候，開采方式會影響到地層能量，很容易出現虧空地層能量的現象，導致不斷的下降地層壓力。而地層壓力的下降又會影響到巖石的形變，巖石會將先前的彈性形變向塑性形變進行改變，從而會破壞到巖石結構，造成油井出砂。

第三，油田含水影響。在當前這一時期，對油層進行開采的一個十分關鍵的方式就是注水開發。油田在不斷開發的過程中會不斷的上升油井的含水率，同時在這一過程中也會不斷的提高油層的水洗程度，這樣一來水就會沖走并且溶解掉膠結物，從而導致巖石不斷下降膠結強度。在這一形勢下，巖石顆粒會受到地層應力的嚴重擠壓，會擾亂顆粒間的膠結，從而出現油井出砂的問題。

第四，儲層會被生產方式所破壞。在開采油田的時候，要想更好地改善油層的滲透性質，那么就會對水力振動以及壓裂等工藝進行采用，對這些措施進行采用的過程中就很容易破壞井筒周邊的儲層結構，會逐漸弱化儲層結構的強度，從而很容易導致油井出砂。

第五，油田在當前這一時期不斷的被開采，隨之就會不斷降低油田原油儲量，同時也會十分明顯的下降油層地層，在這一過程中會大量脫出原油的輕質氣體，會增加原油粘度。而一旦增加原油粘度，那么就會在流動的過程中增加對巖層的拖拽力，在這種情況下如果有比較松的巖層膠結，那么經過很大的拖拽以后巖石就會有很多顆粒脫落下來流到井筒里面，造成油井出砂。

二、油井防砂的具體措施

（一）化學防砂

通過對化學方式進行利用來不斷對地層砂的膠結強度進行增強，以此來提升人工井壁的強度的方式就是化學防砂方式，這種化學防砂技術能夠很好的避免井筒中出現地層砂。化學防砂的優點有很多，它有比較簡單的施工過程，同時也有相對來說十分低的施工成本，并且有很好的防砂效果。如果油井存在非常高的放水量，那么化學防砂技術可以很好的對其進行堵水，通過這樣的一種方式來對油井的產量進行更好地保障。但是化學防砂也存在一些比較明顯的缺點，那就是化學防砂通常情況下有效期都不會特別長，在長時間對其進行沖刷以后，會再次破壞到化學膠體結構，這種情況下化學防砂就不能很好的控水與防砂了。是以，在高含水的油井或者是開采的初期應用化學防砂方法是比較合理的，應該對地層壓力狀態、油井出砂實際情況、注采連通情況以及滲透率大小情況等加以考慮，以此來對施工的參數以及施工方案進行確定，同時還應該精確的計算所需的防砂半徑，保證能夠有效落實防砂方案。

（二）機械防砂

機械防砂其實就是在油井里面放入防砂管柱，以此來避免井筒中混入地層砂的一種防砂工藝。機械防砂的主要有點其實就是其防砂增油效果十分好，但是很難會針對細粉砂巖油藏的防沙工作進行防砂。在對機械防砂工藝進行應用的過程中，一定要對合理的參數進行選擇，也就是需要注意防砂管的孔眼大小，應該對防砂粒徑進行確定。防砂管粒徑如果特別大的話，那么防砂的效果也不會特別好，但是防砂管粒徑如果特別小的話還會對油井產能產生限制。基于此，在對其進行實際應用時需要在加工工藝條件允許下對那些有代表性的砂樣進行選擇與區分，對防砂粒徑進行確定，同時還要對防砂管的孔眼大小進行合理選擇，以此來對防砂的效果進行保證。

結束語

導致出現油井出砂問題的原因有很多種，比如說油井出砂會與地層應力條件改變、油層膠結強度等等有關，要想更好的對油井的產量進行保障，就應該通過采用合理的防砂措施來處理油井。現階段機械防砂、化學防砂以及復合防砂等等防砂措施都是比較常用的，需要在對其進行選擇的過程中與實際的油井情況相結合，通過這種方式來更好地對油井產能進行保障。

參考文獻

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