油田開發(fā)過(guò)程中的水井防砂技術(shù)

楊佳昕，胡明義(長(zhǎng)慶油田采油二廠西峰采油三區(qū)，甘肅 慶陽(yáng) 745100)

0 引言

油井出砂是由于很多原因造成的，這對(duì)油井的正常開發(fā)非常不利。油井出砂的話，油井的開發(fā)就會(huì)變得困難。嚴(yán)重的情況下，油井甚至可能停止生產(chǎn)。目前，需要注意改進(jìn)和參考，因此在開發(fā)石油生產(chǎn)時(shí)，必須注意應(yīng)用有效的防砂技術(shù)。在防砂技術(shù)方面，持續(xù)改善相關(guān)技術(shù)，避免出砂對(duì)生產(chǎn)影響，為了減少石油生產(chǎn)的阻礙，需要強(qiáng)化分析和研究相關(guān)技術(shù)，不斷進(jìn)行技術(shù)革新。

1 油田化學(xué)防砂技術(shù)概述

分析中國(guó)油田可知，中國(guó)疏松砂巖油藏儲(chǔ)量大，石油產(chǎn)量大，分布較大。在正常情況下，油井出砂的主要問(wèn)題是采油設(shè)備磨損嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致油田停產(chǎn)。而且，地面清光和沖砂檢泵的工作負(fù)荷大幅增加。若有砂卡現(xiàn)象出現(xiàn)，石油開采場(chǎng)就會(huì)被關(guān)閉。如果出砂非常嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致井壁和油層的崩塌，并可能導(dǎo)致套管的損傷和油井廢棄。損壞非常嚴(yán)重，石油生產(chǎn)困難和生產(chǎn)成本大幅增加。原油成本急劇增加。另一方面，為了避免油井出砂，必須確保油井的生產(chǎn)條件，制定合理的生產(chǎn)方法，控制生產(chǎn)壓差，限制和強(qiáng)化滲透速度。在管理出砂層的同時(shí)，為了確保油井的正常生產(chǎn)，必須根據(jù)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)和蓄水池的特性采取適當(dāng)?shù)姆郎按胧?/p>

2 油水井出砂原因

分為主觀理由和客觀理由。客觀原因是貯水池淺埋、地質(zhì)年代晚、水泥凝固的礦物量和分布少、石油蓄水池的強(qiáng)度小。地應(yīng)力大于地層強(qiáng)度時(shí)，沙子會(huì)磨損生成。主觀理由如下。

(1)在鉆井過(guò)程中，由于一個(gè)不平衡的鉆井，壓力過(guò)大；

(2)生產(chǎn)速度不夠，石油挖掘系統(tǒng)突然發(fā)生了變化；

(3)不能避免滲漏、噴涂、翻修、噴砂對(duì)豎桿耐久性的不利影響；

(4)在豎井進(jìn)入中流水切割開發(fā)期后，由于水泥溶解和侵蝕，豎桿強(qiáng)度下降；

(5)地層降低引起的地層壓力上升，垂直負(fù)荷增加，砂粒間的應(yīng)力平衡崩潰，產(chǎn)生沙子。

3 防砂技術(shù)

3.1 機(jī)械防砂技術(shù)

現(xiàn)在機(jī)械沙的控制分為兩個(gè)類別。一種是在這個(gè)領(lǐng)域廣泛使用的防砂管柱防砂技術(shù)。這個(gè)主要用于懸掛在采油泵下掛接如繞絲篩管、割縫襯管、雙層或多層篩管、各種防砂器。原理是使用上述的防砂管柱阻斷地層砂，防止其進(jìn)入采油泵。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易用，是由中等粗大的砂巖存油層生產(chǎn)的大粒徑砂。缺點(diǎn)是，因?yàn)樯杉?xì)砂的油井容易堵塞，所以油采油泵不能供給液體，其壽命比較短。第二種機(jī)械防砂是第一種類型的開發(fā)和進(jìn)步。機(jī)械防砂的控制方法，采用多級(jí)濾砂屏障，達(dá)到防砂目的的對(duì)策。目前，這種方法適用于各種砂層。

機(jī)械防砂技術(shù)通過(guò)各種各樣的方法，可以細(xì)分為裸眼井礫石充填和套管井內(nèi)礫石充填防砂方法。技術(shù)原理是將篩管或割縫襯管引導(dǎo)到井內(nèi)防砂層段，將適當(dāng)?shù)牧Ｗ哟笮〉纳笆┙o流體。在篩管和油層或套管之間填充，形成特定厚度的砂石層，使用它，防止地層砂流入井中。一個(gè)大的沙子池。油層的砂粒在砂石層的外側(cè)被阻擋，根據(jù)自然的選擇在砂石層的外側(cè)被積蓄。它具有良好的流通能力，可以有效防止油層出砂。為了提高成功率，管內(nèi)礫石充填施工通常與大直徑的高孔密射孔相結(jié)合。一般來(lái)說(shuō)，充填防砂有可靠的結(jié)構(gòu)、高成功率以及適度的成本等優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，機(jī)械防砂有很強(qiáng)的適應(yīng)性，無(wú)論產(chǎn)層薄厚、滲透率高低、夾層厚薄都可以使用。在舊油井的作業(yè)中，發(fā)揮了恢復(fù)地層應(yīng)力，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，最大限度地活用生產(chǎn)井的作用，由于成功率高、相對(duì)成本低的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械防砂被廣泛利用。

3.2 樹脂防砂技術(shù)

樹脂固砂主要是指容易流動(dòng)的液體樹脂的注入地層。這樣就可以把樹脂送到地層的孔里。另外還添加了固化劑。在固化劑均勻吸附的條件下，液體樹脂逐漸固化?？梢栽竭^(guò)接觸點(diǎn)。另外，由于砂粒之間可以混合，所以有必要有效控制流體的移動(dòng)。

3.2.1 糠醛樹脂防砂

糠醛樹脂防砂劑在油田防砂中被廣泛使用。在符合目前需求的油田防砂過(guò)程中有效果，很多糠醛樹脂防砂專家也開始進(jìn)行相關(guān)研究。例如，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)，KH-550偶聯(lián)劑、糠醛脲甲醛樹脂固砂劑等，尤其是溫度為50～90℃的流層。但是，這個(gè)技術(shù)在使用之前需要等待一段時(shí)間，請(qǐng)注意底部的沙子需要凝固。由此，透明度提高，形成了人工掩體的高強(qiáng)度，通過(guò)這種人工掩體可以有效地防止孔砂的形成，滿足特定的防砂擋砂需求，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中這項(xiàng)技術(shù)更加優(yōu)秀。

3.2.2 酚醛樹脂防砂技術(shù)

相關(guān)的調(diào)查和分析結(jié)果表明，如果不能有效防止沙塵，就會(huì)損害油田的生產(chǎn)效果。在樹脂工藝中廣泛應(yīng)用防砂工藝。這種控制技術(shù)主要用于在石英砂表面涂有酚樹脂涂層，以均勻涂覆酚樹脂材料。操作后，石英砂具有一定的粘度。達(dá)到一定溫度后，樹脂涂覆的表面逐漸軟化凝固，可以保證相應(yīng)材料具有高透明度和高機(jī)械強(qiáng)度。

3.2.3 吠喃樹脂防砂技術(shù)

呋喃樹脂是廣泛使用的油田化學(xué)防砂技術(shù)的重要部分。在實(shí)際使用中，可以通過(guò)改進(jìn)其性能來(lái)添加其他添加劑，其進(jìn)一步改善材料性能，產(chǎn)生化學(xué)吸附力，具有高活性，可應(yīng)用于砂粒。在聚合過(guò)程中，反應(yīng)變得更激烈，化學(xué)物質(zhì)的分子量進(jìn)一步增加，分子構(gòu)造從原來(lái)的單鏈構(gòu)造變成不溶性網(wǎng)狀構(gòu)造分子。在開發(fā)過(guò)程中，進(jìn)一步提高了砂粒的強(qiáng)度效果，對(duì)呋喃樹脂防砂技術(shù)在涂敷過(guò)程中是非常簡(jiǎn)單和廣泛的認(rèn)識(shí)。

3.2.4 脲醛樹脂防砂技術(shù)

脲醛樹脂防砂技術(shù)主要使用液體，所以相對(duì)方便，防砂效果良好。使用脲醛樹脂溶液的話，由于壓力和溫度的影響，下層之間會(huì)發(fā)生縮聚和交聯(lián)反應(yīng)，酚醛樹脂液的粘度會(huì)大幅上升。另外，附著在砂粒表面形成點(diǎn)，可以有效地將砂粒集中在一起，滿足砂固結(jié)的特定要求的同時(shí)，也可以通過(guò)實(shí)際的分析決定是使用了脲醛樹脂液。脲醛樹脂液在井筒附近的孔中起到了出色的保護(hù)作用，擋砂井壁具有高壓縮強(qiáng)度和強(qiáng)韌性，在開采過(guò)程中可以大大提高固砂防砂的特定效果。

3.3 化學(xué)防砂技術(shù)

化學(xué)防砂，以增強(qiáng)化學(xué)劑和其混合物為目的。化學(xué)防砂是指人工膠結(jié)地層和人工井壁，將樹脂或其他化學(xué)防砂劑注入地層直接固定地層。人工側(cè)壁由樹脂砂漿液、頂涂層礫石、水帶干灰砂等組成。井簡(jiǎn)周圍的地層。固結(jié)后，為了防止油層出砂，會(huì)形成具有一定強(qiáng)度和透過(guò)性的人工井壁?；瘜W(xué)法防砂要求良好的結(jié)合質(zhì)量，不會(huì)套管外串槽。適用于滲透率相對(duì)均勻的薄層的防砂，但層差較大的厚層，由于注入劑的不均勻驅(qū)動(dòng)和重力，容易發(fā)生不均勻的壓縮，影響砂的防除效果?；瘜W(xué)防砂的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)后井里沒(méi)有殘留物。缺點(diǎn)是，特別是在重復(fù)的建設(shè)中，會(huì)有特定的滲透率損傷。

4 油井防砂工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

目前，石油生產(chǎn)的突破也不斷得到改善。油井防砂的效果總是比較理想的。化學(xué)防砂、防砂過(guò)濾管等對(duì)策，有非常大的防砂效果。礫石充填技術(shù)，所以防砂效果非常強(qiáng)大，需要高精度的射孔技術(shù)，也需要使地層酸化。這樣，可以緩解堵塞情況，清掃炮眼，防止炮眼的污染，嚴(yán)重影響油井的生產(chǎn)。當(dāng)油井在開發(fā)后階段改善了水的含量，并起到了良好的作用時(shí)，像這樣將水力壓裂法和砂石填充法結(jié)合起來(lái)，就可以根據(jù)水力壓裂的原理，切實(shí)實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)量的增加。油井的下部可以形成雙線性流動(dòng)。根據(jù)這個(gè)，在油層油流的整體滲濾有降低的可能性。同時(shí)可以減少在井底出砂，可以實(shí)現(xiàn)砂石充填，可以實(shí)現(xiàn)人工井的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

為了避免來(lái)自中油井的砂土生產(chǎn)，一方面要加強(qiáng)勘探工作，根據(jù)油井的特殊條件選擇適當(dāng)?shù)慕雍虾屯瓿煞椒?，為進(jìn)一步加強(qiáng)砂層管理創(chuàng)造適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)手段，加強(qiáng)管理人員水平，改進(jìn)實(shí)際操作人員的技術(shù)手段。此外，根據(jù)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)，需要引進(jìn)適當(dāng)?shù)纳晨刂萍夹g(shù)來(lái)確保油井的正常生產(chǎn)，并使用智能的沙控制技術(shù)來(lái)解決當(dāng)前的沙控制問(wèn)題。為了確保穩(wěn)定的高產(chǎn)量塊。油井的防沙技術(shù)通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐逐漸得到改善和進(jìn)一步發(fā)展。各種防砂技術(shù)和防砂概念的多樣化也充實(shí)了防砂手段，進(jìn)一步促進(jìn)了防砂水平的進(jìn)步。防沙技術(shù)從傳統(tǒng)的保守對(duì)策向防沙和生產(chǎn)的攻擊性調(diào)整進(jìn)化，強(qiáng)化防沙主動(dòng)性，進(jìn)一步研究和應(yīng)用，特別是在各種階段出砂，以適應(yīng)各階段防砂技術(shù)的需要。