第十四章 油井砂,蜡,水,稠第一节 防砂与清砂一,油井出砂的危害油井出砂,是指构成储层岩石部分骨架颗粒产生移动,并随地层流体流向井底的现象 。
出砂造成的危害,
1) 油井出砂会将油层砂埋,油管砂堵,严重时会使井底坍塌,损坏套管,使油井停产 。
2) 油井出砂会加速井下设备,工具等的磨蚀,
甚至磨损 。
3) 油井出砂,会造成停产而影响产量,增加井下作业量,从而提高了采油成本 。
二,
油层出砂与岩石的胶结强度,应力状态和开采条件有关 。 岩石的胶结强度主要取决于胶结物的种类,
数量和胶结方式 。
砂岩的胶结物粘 土 胶结强度 小碳酸岩 胶结强度 中硅 质 胶结强度 大同类胶结物 量多 胶结强度大量少 胶结强度小胶结方式基底胶结 胶结强度 大孔隙胶结 胶结强度中接触胶结 胶结强度低无胶结物的流砂地层 易坍塌开采条件?1） 其它开采条件相同时,生产压差愈大、
渗流速度愈高，井壁附近流体对岩石的冲刷力就愈大，若液体粘度高更易出砂。
2）相同生产压差下，地层是否出砂还取决于建立生产压差的方式。它是指缓慢还是突然 (或急剧 )的方式建立压差。因为在同样压差下二者在井壁附近产生的压力梯度不同。
三,
1） 要针对油层和油井条件,正确地选择完井方法,制订合理的开采措施；
2） 要根据油井出砂规律,选用砾石充填,人工井壁,人工胶结砂层,安装井下滤器防砂以及控制合理生产压差等措施防砂 。
1.
1 )在制订油井配产方案时,要通过矿场试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂 。
如因受压差限制而无法满足采油速度要求时,只能在采取其它防砂措施之后才能提高采油压差,否则将无法保证油井正常生产 。
2) 在易出砂油水井管理中,开,关井操作要平稳,并严防油井激动 。
3) 易出砂井应避免强烈抽汲和气举等突然增大压差的诱流措施 。
4) 对胶结疏松的油层,为解除油层堵塞而采用酸化等措施时,必须注意防止破坏油层结构,
以避免造成油井出砂 。 对粘土胶结的疏松低压油层,避免用淡水压井,要防止水大量漏入油层,引起粘土膨胀 。
5) 根据油层条件和开采工艺要求,正确地选择完井方法和改善完井工艺 。 对于油水 (或气 )层交互及层间差异大的多油层,常采用射孔完井 。
无论采用哪种完井方法,必须从钻开油层到固井,射孔的每个步骤都要严格保证质量,否则不仅会影响防砂效果,甚至会影响生产 。
2.
砾石充填防砂方法属于先期防砂 (即在油井投产前的完井过程中采取的防砂措施 )工艺 。
常用砾石充填有两种：裸眼砾石充填和套管砾石充填 。 此种防砂方法是较早的机械防砂法,近年来在理论上,工艺及设备上不断完善,被认为是目前防砂效果最好的方法之一,特别是在注蒸汽井中的防砂,其效果更为显著 。
(1)
砾石充填就是将地面选好的砾石用具有一定粘度的液体携至井内充填于具有适当缝隙的不锈钢绕丝筛管 (或割缝衬管 )和地层出砂部位之间，形成具有一定厚度的砾石层，阻止油层砂粒流入井内的充填方式。
砾石层先阻挡了较大颗粒的砂子,形成砂桥或砂拱,进而又阻止了细砂入井 。 通过自然选择形成了由粗粒到细粒的滤砂器,既有良好的流通能力,又能防止油气层大量出砂 。
3,人工井壁防砂方法人工井壁防砂通常是指从地面将有特定物理,化学性能的胶结剂和桃壳砂或其它填充物的支护剂混合均匀,由携砂液携带挤过泡眼后,在出砂部位堆积固化后形成有一定强度和渗透性能,
可阻挡地层砂的井壁防砂方法,起到阻止油层砂子流入井内而不影响油井生产的作用 。 这类防砂方法也称为颗粒防砂方法,其中有水泥砂浆,树脂,核桃壳及树脂砂浆等方法 。
四,清砂常用的清砂方法有捞砂与冲砂两种。
对于低压油层，由于地层漏失而无法建立循环的井，可采用钢丝绳下入专门的捞砂工具 —
—捞砂筒进行 捞砂 。
冲砂 是向井内打入液体，利用高速液流将砂堵冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂为使冲砂更有效必需正确选择 冲砂液 和 冲砂方式 。
1,冲砂液 （ 油,水,乳状液,汽化液等 ）
对冲砂液的要求：
① 具有一定的粘度,以保证有良好的携砂能力；
② 具有一定的密度,以便形成适当的液柱压力,
防止井喷；
③ 来源方便,而又不损害油层 。
常用的冲砂液有油,水,乳状液,汽化液等 。 为防止油层污染,在液体中可加入表面活性剂 。 一般 油井用原油,水井用清水 (或盐水 ),低压井用混气冲砂液 。
2,冲砂方式
(1)
冲砂液沿冲砂管 (油管 )向下流动,流出管口时以较高的流速冲散砂堵 。 被冲散的砂和冲砂液沿冲砂管与套管的环形空间返至地面 。
正冲砂的 特点 是冲力大,易冲散砂堵 。
(2)
与正冲砂通路相反,其优点是上返力强 。
(3)
利用正,反冲砂的优点,下入联合冲砂管柱,
用正冲的方式将砂堵冲开,并处于悬浮状态,然后迅速改为反冲洗,将冲散的砂子从冲管内返出地面 。
(4)
负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液 (可由某种气液混合物组成 ),冲砂时从冲砂管中打入从套管返出,使井底建立低于油层的压力称为
,负压,,在负压差作用下,依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井,达到冲砂的目的 。
出砂造成的危害,
1) 油井出砂会将油层砂埋,油管砂堵,严重时会使井底坍塌,损坏套管,使油井停产 。
2) 油井出砂会加速井下设备,工具等的磨蚀,
甚至磨损 。
3) 油井出砂,会造成停产而影响产量,增加井下作业量,从而提高了采油成本 。
二,
油层出砂与岩石的胶结强度,应力状态和开采条件有关 。 岩石的胶结强度主要取决于胶结物的种类,
数量和胶结方式 。
砂岩的胶结物粘 土 胶结强度 小碳酸岩 胶结强度 中硅 质 胶结强度 大同类胶结物 量多 胶结强度大量少 胶结强度小胶结方式基底胶结 胶结强度 大孔隙胶结 胶结强度中接触胶结 胶结强度低无胶结物的流砂地层 易坍塌开采条件?1） 其它开采条件相同时,生产压差愈大、
渗流速度愈高，井壁附近流体对岩石的冲刷力就愈大，若液体粘度高更易出砂。
2）相同生产压差下，地层是否出砂还取决于建立生产压差的方式。它是指缓慢还是突然 (或急剧 )的方式建立压差。因为在同样压差下二者在井壁附近产生的压力梯度不同。
三,
1） 要针对油层和油井条件,正确地选择完井方法,制订合理的开采措施；
2） 要根据油井出砂规律,选用砾石充填,人工井壁,人工胶结砂层,安装井下滤器防砂以及控制合理生产压差等措施防砂 。
1.
1 )在制订油井配产方案时,要通过矿场试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂 。
如因受压差限制而无法满足采油速度要求时,只能在采取其它防砂措施之后才能提高采油压差,否则将无法保证油井正常生产 。
2) 在易出砂油水井管理中,开,关井操作要平稳,并严防油井激动 。
3) 易出砂井应避免强烈抽汲和气举等突然增大压差的诱流措施 。
4) 对胶结疏松的油层,为解除油层堵塞而采用酸化等措施时,必须注意防止破坏油层结构,
以避免造成油井出砂 。 对粘土胶结的疏松低压油层,避免用淡水压井,要防止水大量漏入油层,引起粘土膨胀 。
5) 根据油层条件和开采工艺要求,正确地选择完井方法和改善完井工艺 。 对于油水 (或气 )层交互及层间差异大的多油层,常采用射孔完井 。
无论采用哪种完井方法,必须从钻开油层到固井,射孔的每个步骤都要严格保证质量,否则不仅会影响防砂效果,甚至会影响生产 。
2.
砾石充填防砂方法属于先期防砂 (即在油井投产前的完井过程中采取的防砂措施 )工艺 。
常用砾石充填有两种：裸眼砾石充填和套管砾石充填 。 此种防砂方法是较早的机械防砂法,近年来在理论上,工艺及设备上不断完善,被认为是目前防砂效果最好的方法之一,特别是在注蒸汽井中的防砂,其效果更为显著 。
(1)
砾石充填就是将地面选好的砾石用具有一定粘度的液体携至井内充填于具有适当缝隙的不锈钢绕丝筛管 (或割缝衬管 )和地层出砂部位之间，形成具有一定厚度的砾石层，阻止油层砂粒流入井内的充填方式。
砾石层先阻挡了较大颗粒的砂子,形成砂桥或砂拱,进而又阻止了细砂入井 。 通过自然选择形成了由粗粒到细粒的滤砂器,既有良好的流通能力,又能防止油气层大量出砂 。
3,人工井壁防砂方法人工井壁防砂通常是指从地面将有特定物理,化学性能的胶结剂和桃壳砂或其它填充物的支护剂混合均匀,由携砂液携带挤过泡眼后,在出砂部位堆积固化后形成有一定强度和渗透性能,
可阻挡地层砂的井壁防砂方法,起到阻止油层砂子流入井内而不影响油井生产的作用 。 这类防砂方法也称为颗粒防砂方法,其中有水泥砂浆,树脂,核桃壳及树脂砂浆等方法 。
四,清砂常用的清砂方法有捞砂与冲砂两种。
对于低压油层，由于地层漏失而无法建立循环的井，可采用钢丝绳下入专门的捞砂工具 —
—捞砂筒进行 捞砂 。
冲砂 是向井内打入液体，利用高速液流将砂堵冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂为使冲砂更有效必需正确选择 冲砂液 和 冲砂方式 。
1,冲砂液 （ 油,水,乳状液,汽化液等 ）
对冲砂液的要求：
① 具有一定的粘度,以保证有良好的携砂能力；
② 具有一定的密度,以便形成适当的液柱压力,
防止井喷；
③ 来源方便,而又不损害油层 。
常用的冲砂液有油,水,乳状液,汽化液等 。 为防止油层污染,在液体中可加入表面活性剂 。 一般 油井用原油,水井用清水 (或盐水 ),低压井用混气冲砂液 。
2,冲砂方式
(1)
冲砂液沿冲砂管 (油管 )向下流动,流出管口时以较高的流速冲散砂堵 。 被冲散的砂和冲砂液沿冲砂管与套管的环形空间返至地面 。
正冲砂的 特点 是冲力大,易冲散砂堵 。
(2)
与正冲砂通路相反,其优点是上返力强 。
(3)
利用正,反冲砂的优点,下入联合冲砂管柱,
用正冲的方式将砂堵冲开,并处于悬浮状态,然后迅速改为反冲洗,将冲散的砂子从冲管内返出地面 。
(4)
负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液 (可由某种气液混合物组成 ),冲砂时从冲砂管中打入从套管返出,使井底建立低于油层的压力称为
,负压,,在负压差作用下,依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井,达到冲砂的目的 。
