油井出砂原因與治理措施

馮 斌

（中油遼河油田分公司遼興油氣開發(fā)公司，遼寧盤錦 124010）

在我國的部分油田中，受到多種因素的影響，油井會出現(xiàn)出砂問題，當油井出砂問題十分嚴重時，油井將無法進行正常的生產(chǎn)作業(yè)，這會給油田企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。另一方面，盡管我國油田企業(yè)都使用了防砂工藝，但是由于不同油田出現(xiàn)出砂問題的原因各不相同，因此防砂工藝僅僅會發(fā)揮一定的效果，并不能完全解決油井的出砂問題[1]。針對該種狀況，本文首先對出砂問題的原因進行全面分析，在此基礎上，提出多種類型的防砂工藝措施，為保障油田的正常生產(chǎn)作業(yè)奠定基礎。

1 油井出砂原因分析

1.1 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素主要指的是油田的地質(zhì)條件，例如油田所處區(qū)域的膠結類型以及地質(zhì)年代等。一般情況下，如果油田的地質(zhì)年代相對較晚，則地層中的膠結礦物質(zhì)的含量就越低，砂粒之間的膠結能力就差，此時在油井生產(chǎn)作業(yè)的過程中出砂問題就相對較為嚴重；另一方面，油井的出砂問題主要是由地層的膠結能力以及顆粒之間的摩擦力所決定，根據(jù)地層的膠結能力，可以將地層分為3種類型，分別是流砂地層、部分膠結地層以及脆性砂地層。流砂地層主要指的是地層并沒有膠結能力，地層中的砂石之間并沒有膠結物存在，地層中的砂石在一定條件下可以流動，在對該種類型的地層進行生產(chǎn)作業(yè)的過程中，油井的出砂問題相對較為嚴重，同時，在鉆井作業(yè)的過程中還非常容易出現(xiàn)卡鉆問題。在部分膠結地層中，膠結物的含量相對較少，部分砂石處于膠結狀態(tài)，但是膠結能力相對較差，強度也相對較低，處于該種類型的油井在一定程度上會出現(xiàn)出砂問題。在脆性砂地層中，膠結物的含量相對較高，砂石之間的膠結力相對較強，地層的強度也相對較高，處于該種類型地層的油井在生產(chǎn)作業(yè)時出現(xiàn)出砂問題的概率相對較低，出砂問題也相對較輕[2]。

1.2 開采因素

開采因素主要指的是進行原油開采的速度以及速度變化情況，在進行原油開采作業(yè)時，液體的滲流能力會對地層中的砂石拖曳力產(chǎn)生一定的影響，最終對出砂問題產(chǎn)生嚴重影響，在生產(chǎn)條件基本相同的前提下，如果地層中的生產(chǎn)壓差相對較大，則地層中液體的滲流能力就越強，此時地層中的液體會對地層產(chǎn)生一定的沖刷力，進而使得油井的出砂問題相對較為嚴重。在另一方面，在生產(chǎn)作業(yè)的過程中，地層中出現(xiàn)出水問題以后，地層中的黏土在水的作用下將會變得十分松散，地層砂石之間的膠結強度也會嚴重下降，砂石顆粒之間會產(chǎn)生一定的位移，進而引發(fā)油井出砂問題。同時，如果油井的開采速度產(chǎn)生嚴重的變化，則會對油層產(chǎn)生極大的破壞，進而使得油井出砂問題嚴重。

1.3 人為因素

人為因素主要會對低滲透油田的出砂問題產(chǎn)生嚴重影響。對于低滲透油田而言，其自身并沒有自然產(chǎn)能，該種類型的油田必須進行壓裂改造，此時油井才能具有生產(chǎn)能力。在對油田進行改造的過程中，井壁的巖石在外力的作用下會受到嚴重的破壞，同時，在壓裂作業(yè)時，很多油井在裂縫并沒有完全閉合的前提下就進行排液，此時裂縫中的砂石會隨著排液一起進入到井底之中，進而使得油井出現(xiàn)嚴重的出砂問題。在另一方面，在進行壓裂作業(yè)的過程中，如果壓裂液的黏度相對較低，壓裂液也會隨著原油進入到井底，在進入井底的過程中，壓裂液會攜帶裂縫中的砂石，進而使得井底的砂石數(shù)量增加，油井的出砂問題將變得十分嚴重[3]。

2 油井出砂治理措施

2.1 建立出砂模型

為了解決油井的出砂問題，首先需要建立合理的出砂模型，進而對油井的出砂問題進行一定的預測，在出砂問題預測的基礎上，工作人員才能根據(jù)相關要求制定防砂方案。在建立出砂模型的過程中，工作人員需要對油藏的情況進行全面分析，分析的目標包括油藏內(nèi)的地質(zhì)條件以及砂石之間的膠結強度，通過全面的油藏分析還可以為原油的開采奠定基礎。在油藏分析以后，工作人員需要對油田的現(xiàn)場資料進行全面的收集，這主要是因為不同的油藏具有不同的特點，通過收集現(xiàn)場的資料，有利于提高工作人員對開發(fā)現(xiàn)場的認識，一般情況下，收集的資料越全面，則建立的出砂模型就越合理。最后，工作人員可以根據(jù)收集到的相關資料，建立出砂預測模型，目前最常見的出砂模型有三種，分別是應力應變模型、沖蝕模型以及虹蚓洞模型，工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場的情況對模型進行合理的選擇。

2.2 生產(chǎn)狀況監(jiān)控

在上文分析中指出，油井的出砂問題受到多種因素的影響，這些因素部分屬于可控因素，但是仍然有部分因素屬于不可控因素，因此，在油井生產(chǎn)的過程中，對其生產(chǎn)狀況進行嚴格的監(jiān)控也十分重要。地層中的狀況相對較為復雜，工作人員難以全面掌握地層中的相關信息，通過對生產(chǎn)狀況進行嚴格的監(jiān)控，有利于工作人員對井下的狀況進行合理的判斷，以便工作人員調(diào)整生產(chǎn)狀況，進而防止出現(xiàn)出砂問題，這是防止油井出現(xiàn)出砂問題的根本方法。目前，對于存在出砂問題的油田而言，都十分重視油井的生產(chǎn)監(jiān)控工作，生產(chǎn)監(jiān)控主要是對油井的出砂問題進行地面監(jiān)控。

2.3 試井完井技術優(yōu)化

為了全面防止油井出現(xiàn)出砂問題，油田企業(yè)也需要對試井完井技術進行全面的優(yōu)化，通過試井可以對會出現(xiàn)出砂問題的地層進行合理的評價，并可以對油井的生產(chǎn)狀態(tài)進行動態(tài)的測試，進而獲取地層中的壓力以及儲層物性等相關信息，有利于油田提前制定合理的防砂方案。在進行完井作業(yè)的過程中，油田需要根據(jù)油井產(chǎn)量的不同，選擇合理的油井類型，根據(jù)地層的基本特點，選擇合理的完井方案，在進行完井作業(yè)時，需要盡可能降低對地層產(chǎn)生的損害，同時，工作人員也需要根據(jù)油田相應的開發(fā)方案，對油管的尺寸以及套管的尺寸進行合理的選擇。

2.4 兩步法防砂

如果油井可能會出現(xiàn)嚴重的出砂問題，則油田企業(yè)可以采取兩步法的防砂方案。首先，工作人員需要在油層的上方位置安裝帶有封隔器的防砂油管，同時需要向油井周圍的地層中注入一定量的高密度石英砂，盡可能提高該區(qū)域的充實程度，防止油井周圍地層中的砂石進入到油層之中。其次，工作人員需要在防砂層內(nèi)安裝繞私篩管，在篩管內(nèi)注入一定量的陶粒砂，采用該技術方案可防止地層中的砂石出現(xiàn)遷移問題。在使用兩步法防砂技術的過程中，需要遵循三大原則。首先，工作人員需要在注重防砂效果的前提下，選擇最合理的防砂技術，也需要對油井的生產(chǎn)工藝以及相關參數(shù)進行合理的設計；其次，防砂過程中需要選擇最先進的工藝，進而防止出砂問題對油井的生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生嚴重的影響；最后，工作人員需要根據(jù)經(jīng)濟效益，盡可能提高防砂施工的質(zhì)量以及防砂施工的成功率。

3 結語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，油井的出砂問題會對油井的生產(chǎn)產(chǎn)生嚴重影響，一般情況下，油井的出砂問題受到多種因素的影響，主要的影響因素有地質(zhì)因素、開采因素以及人為因素，因此，油田企業(yè)需要根據(jù)自身的實際情況，合理應用建立出砂模型、生產(chǎn)狀況監(jiān)控、試井完井技術優(yōu)化以及兩步法防砂四種油井出砂治理技術，全面防止油井出現(xiàn)出砂問題。