第十四章 油井砂蠟水稠油1

第十四章 油井砂、蠟、水、稠第一節(jié)防砂與清砂一、油井出砂的危害油井出砂:是指構(gòu)成儲(chǔ)層巖石部分骨架顆粒產(chǎn)生移動(dòng)，并隨地層流體流向井底的現(xiàn)象。出砂造成的危害，主要有以下幾方面：油井出砂會(huì)將油層砂埋、油管砂堵，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使井底坍塌，損壞套管，使油井停產(chǎn)。油井出砂會(huì)加速井下設(shè)備、工具等的磨蝕，甚至磨損。油井出砂，會(huì)造成停產(chǎn)而影響產(chǎn)量、增加井下作業(yè)量，從而提高了采油成本。二、油層出砂的原因及規(guī)律油層出砂與巖石的膠結(jié)強(qiáng)度、應(yīng)力狀態(tài)和開(kāi)采條件有關(guān)。巖石的膠結(jié)強(qiáng)度主要取決于膠結(jié)物的種類(lèi)、數(shù)量和膠結(jié)方式。砂巖的膠結(jié)物粘土膠結(jié)強(qiáng)度小碳酸巖膠結(jié)強(qiáng)度中硅質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)度大同類(lèi)膠結(jié)物量多 膠結(jié)強(qiáng)度大量少 膠結(jié)強(qiáng)度小膠結(jié)方式基底膠結(jié)孔隙膠結(jié)接觸膠結(jié)膠結(jié)強(qiáng)度大膠結(jié)強(qiáng)度中膠結(jié)強(qiáng)度低無(wú)膠結(jié)物的流砂地層 易坍塌開(kāi)采條件其它開(kāi)采條件相同時(shí)，生產(chǎn)壓差愈大、滲流速度愈高，井壁附近流體對(duì)巖石的沖刷力就愈大，若液體粘度高更易出砂。相同生產(chǎn)壓差下，地層是否出砂還取決于建立生產(chǎn)壓差的方式。它是指緩慢還是突然(或急劇)的方式建立壓差。因?yàn)樵谕瑯訅翰钕露咴诰诟浇a(chǎn)生的壓力梯度不同。三、防砂方法要針對(duì)油層和油井條件，正確地選擇完井方法，制訂合理的開(kāi)采措施；要根據(jù)油井出砂規(guī)律，選用礫石充填、人工井壁、人工膠結(jié)砂層、安裝井下濾器防砂以及控制合理生產(chǎn)壓差等措施防砂。1.制訂合理的開(kāi)采措施1)在制訂油井配產(chǎn)方案時(shí)，要通過(guò)礦場(chǎng)試驗(yàn)使所確定的生產(chǎn)壓差不會(huì)造成油井大量出砂。如因受壓差限制而無(wú)法滿(mǎn)足采油速度要求時(shí)，只能在采取其它防砂措施之后才能提高采油壓差，否則將無(wú)法保證油井正常生產(chǎn)。在易出砂油水井管理中，開(kāi)、關(guān)井操作要平穩(wěn)，并嚴(yán)防油井激動(dòng)。易出砂井應(yīng)避免強(qiáng)烈抽汲和氣舉等突然增大壓差的誘流措施。對(duì)膠結(jié)疏松的油層，為解除油層堵塞而采用酸化等措施時(shí)，必須注意防止破壞油層結(jié)構(gòu)，以避免造成油井出砂。對(duì)粘土膠結(jié)的疏松低壓油層，避免用淡水壓井，要防止水大量漏入油層，引起粘土膨脹。根據(jù)油層條件和開(kāi)采工藝要求，正確地選擇完井方法和改善完井工藝。對(duì)于油水(或氣)層交互及層間差異大的多油層，常采用射孔完井。無(wú)論采用哪種完井方法，必須從鉆開(kāi)油層到固井、射孔的每個(gè)步驟都要嚴(yán)格保證質(zhì)量，否則不僅會(huì)影響防砂效果，甚至?xí)绊懮a(chǎn)。2.礫石充填防砂方法礫石充填防砂方法屬于先期防砂(即在油井投產(chǎn)前的完井過(guò)程中采取的防砂措施)工藝。常用礫石充填有兩種：裸眼礫石充填和套管礫石充填。此種防砂方法是較早的機(jī)械防砂法，近年來(lái)在理論上、工藝及設(shè)備上不斷完善，被認(rèn)為是目前防砂效果最好的方法之一，特別是在注蒸汽井中的防砂，其效果更為顯著。(1)工藝原理礫石充填就是將地面選好的礫石用具有一定粘度的液體攜至井內(nèi)充填于具有適當(dāng)縫隙的不銹鋼繞絲篩管(或割縫襯管)和地層出砂部位之間，形成具有一定厚度的礫石層，阻止油層砂粒流入井內(nèi)的充填方式。礫石層先阻擋了較大顆粒的砂子，形成砂橋或砂拱，進(jìn)而又阻止了細(xì)砂入井。通過(guò)自然選擇形成了由粗粒到細(xì)粒的濾砂器，既有良好的流通能力，又能防止油氣層大量出砂。3.人工井壁防砂方法人工井壁防砂通常是指從地面將有特定物

理、化學(xué)性能的膠結(jié)劑和桃殼砂或其它填充物的

支護(hù)劑混合均勻，由攜砂液攜帶擠過(guò)泡眼后，在

出砂部位堆積固化后形成有一定強(qiáng)度和滲透性能，可阻擋地層砂的井壁防砂方法，起到阻止油層砂

子流入井內(nèi)而不影響油井生產(chǎn)的作用。這類(lèi)防砂

方法也稱(chēng)為顆粒防砂方法，其中有水泥砂漿、樹(shù)

脂、核桃殼及樹(shù)脂砂漿等方法。四、清砂常用的清砂方法有撈砂與沖砂兩種。對(duì)于低壓油層，由于地層漏失而無(wú)法建立循環(huán)的井，可采用鋼絲繩下入專(zhuān)門(mén)的撈砂工具——撈砂筒進(jìn)行撈砂。沖砂是向井內(nèi)打入液體，利用高速液流將砂堵沖散，并利用循環(huán)上返的液流將沖散的砂子帶到地面。沖砂適用于能建立循環(huán)的井。為使沖砂更有效必需正確選擇沖砂液和沖砂方式。1.沖砂液（油、水、乳狀液、汽化液等）對(duì)沖砂液的要求：①具有一定的粘度，以保證有良好的攜砂能力；②具有一定的密度，以便形成適當(dāng)?shù)囊褐鶋毫?，防止井噴；③?lái)源方便，而又不損害油層。常用的沖砂液有油、水、乳狀液、汽化液等。為防止油層污染，在液體中可加入表面活性劑。一般油井用原油，水井用清水(或鹽水)，低壓井用混氣沖砂液。2.沖砂方式正沖砂沖砂液沿沖砂管(油管)向下流動(dòng)，流出管口時(shí)以較高的流速?zèng)_散砂堵。被沖散的砂和沖砂液沿沖砂管與套管的環(huán)形空間返至地面。正沖砂的特點(diǎn)是沖力大，易沖散砂堵。反沖砂與正沖砂通路相反，其優(yōu)點(diǎn)是上返力強(qiáng)。聯(lián)合沖砂利用正、反沖砂的優(yōu)點(diǎn)，下入聯(lián)合沖砂管柱，用正沖的方式將砂堵沖開(kāi)，并處于懸浮狀態(tài)，然后迅速改為反沖洗，將沖散的砂子從沖管內(nèi)返

出地面。負(fù)