第章 出砂机理及防砂.ppt

3.1出砂机理及预测 3.2防砂方法与技术 3.3防砂方法优选 ;油气层岩石在井下未开采时处于稳定状态，地层被钻开后井壁岩石的应力状况发生变化。在采出地层岩石中的流体后，岩石既要承受其它岩石的作用力，又要承受流体的作用力，在力的作用下强度弱的岩石可能会破碎，形成出砂。 出砂是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利因素的现象。 防止油气井出砂称为防砂。;1、游离砂析出 未胶结的砂粒，随油气流带出岩石进入井筒。加强排液，不必采取防砂措施。 2、弱胶结砂岩层的出砂 疏松岩石，当流体拖曳力超过砂粒联结强度时，形成出砂。随流体流量增加而变大，随采液时间延长而加剧。 3、砂岩骨架破碎出砂 胶结强度较高的砂岩层，生产初期无出砂，中后期出砂，一般为骨???砂。 游离砂有利于疏通孔隙喉道，提高产能。防砂防的是后两种。; 1、地质因素 2、开采因素 3、完井因素;1、拉伸破坏机理 ;2、剪切破坏 ;3.1 出砂机理及预测 ;1、砂粒可能在井内沉积并形成砂堵，产量降低； 2、砂粒将磨损井内和地表设备，卡抽油泵进出口凡尔、活塞、衬套等； 3、出砂严重的井还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产，使采油的难度和成本都显著提高等等。 4、污染环境，尤其是海洋油气田。 ; 1、现场观测法 2、经验分析法 3、应力分析法; 一般用粒径和不同粒径砂粒的百分含量表示砂粒尺寸及其分布特征。 粒径测量方法：筛析法、沉降法、观测法。 筛析法：将由粗到细的一套筛子叠放并固定在振动筛分机上，对已破碎的砂岩颗粒进行筛析，测量每一种孔径的筛面上剩余砂粒（筛余）的重量，即可得到颗粒粒径的质量分布。 地层砂粒筛析图：砂粒直径与累计质量的曲线图。 如：D50表示累计百分比占总砂粒质量50%的砂粒直径。 D50=0.34mm表示0.34mm直径以上的砂粒占总砂粒的50%。 累积曲线越陡，粒度组成越均匀；曲线越平缓，粒度越不均匀。;油井防砂方法有以下几种： 1、机械防砂法 2、化学防砂法 3、焦化防砂法 4、复合防砂法 5、其他防砂法 ;（1）滤砂器防砂;C、双层预充填砾石绕丝筛管防砂 ;E、陶瓷滤砂管 ;机械防砂管柱结构;（2）砾石充填防砂 ;（2）砾石充填防砂 ;（2）砾石充填防砂 ;（2）砾石充填防砂 ;裸眼防砂效果好，成功率高，在条件允许情况下尽可能选用裸眼防砂； 裸眼砾石充填前，需要对井壁的泥饼进行清洗。 管内砾石充填前，应对孔道进行清洗，否则影响充填效果； 管内砾石充填包括常规砾石充填和压裂充填，后者增产作用明显。;（2）树脂预涂层砾石防砂 充填前使用树脂包覆砾石，充填后树脂涂层发生交联固化反应，将松散的砾石颗粒连接在一起，形成既有好的渗透性又有高的联结强度的砾石层。施工简单，成功率高，施工后砾石层强度高。使用早期和后期防砂、中、高含水井的防砂。 （3）人工井壁防砂 将支撑剂和未固化的胶结剂按一定比例混合均匀，用液体携至井下挤入出砂部位，形成具有一定强度和渗透性的壁面，达到防砂又不影响生产的目的。常用水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆人工井壁等。施工简单，适应性强。 （4）其它 热力熔融固砂、“硅锁”法固砂。;3、焦化防砂;（1）常规机械-化学复合防砂法 （2）高渗压裂充填防砂;（1）砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。 ;6、其他方法－投产与管理;7、适度防砂;分类;1、防砂方法选择原则; 防砂方法选择中存在的问题 ;一、防砂方法优选;（1）地层砂侵入影响; (2)地层胶结程度与地层砂粒径 （3）粘土与细粉砂泥质的含量 （4）油藏流体物性;（5）地层垂向非均质性 （6）地层温度 （7）井段长度 （8）多油层防砂;（9）射孔参数 （10）井身状况 ;（11）砾石尺寸选择不当 （12）砾石破碎影响;（13）入井液影响 （14）油井产能影响 （15）含水率影响;分类;比较项目; 油气井防砂总过程