吴堡区块油井出砂机理及治理对策

胡荣（长庆油田分公司第一采油厂吴堡采油作业区，陕西 延安717500）

1 油井出砂机理

油层出砂的主要原因可以总结为两个方面，即地层条件和开采状况，内因是地质条件，外因是开采状况。

1.1 内因—砂岩油层的地质条件

(1)应力状况

油层钻开前处于应力平衡状态，钻开后，平衡状态受到破坏，井壁附近岩石应力集中，故井壁附近岩石易发生剪切破坏。

(2)岩石胶结情况

砂岩的胶结物有泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。其中泥质胶结强度最小。胶结物的多少也是影响胶结强度的重要因素。胶结物少、胶结强度低是油井出砂的主要内因。

1.2 外因—开采因素

(1)地层压力的下降超过了极限，就会使岩石的本身发生形状改变，破坏了其本身的结构，引出出砂的问题。一般这种压降主要会发生在近井地带，这便是引起近井地带出砂的主要原因。

(2)流体在流向井底时，对岩石颗粒产生拖拽力，稠油粘度大，较容易出砂。

(3)油井工作制度的改变方式。在同样的压差下，地层是否容易出砂还取决于建立压差的方式(急剧或者缓慢)。

(4)油井产水后胶结物的溶解。热采井易出砂、一般油井含水高时出砂就是此原因。

（5）注水井停注的影响。由于注水井井下管柱、工具损坏、地面设备故障等原因造成注水井停注引起井底压力降低，注入水回流，引起出砂。是注水井出砂的主要原因。

2 防砂工艺技术

油、气井防砂方法很多，根据防砂原理，大致可以分为砂拱防砂、化学防砂、热力焦化防砂、机械防砂、复合防砂及其它防砂方法（如图1），基本保证了出砂油井的正常生产。

（油、气井防砂方法-图1）

2.1 砂拱防砂工艺技术

（1）降低流速砂拱防砂：机理如同拱桥承载一样，许多砂粒在炮眼口处形成砂拱，具有一定的承载能力，阻挡地层砂随液流产出。

（2）管外膨胀封隔器防砂：其内管是套管，外壁为橡胶筒，外壁与内筒之间可以注入水泥，使橡胶筒向外扩张压实裸眼井壁，停泵后胶皮同内部的单流阀关闭，使胶皮筒内腔仍保持高压。适于：产量较低的常规油井（如图2）。

(砂拱防砂-图2）

2.2 化学防砂工艺技术

向地层注入一定的固砂剂，就地胶结地层砂；或向射孔孔眼外挤注入砂浆，待砂浆凝固后形成人工井壁。

(1)化学防砂施工工序干灰（涂防、固结砂、地填）：压（洗）井→起原井→探冲捞→探冲砂→通井→套管试压→下防砂管柱→干灰（涂防、固结砂、地填）→候凝→探钻塞→通井。

(2)选井条件：a.油层均质性好、油层厚度小(3m 左右)的油层；b.细粉砂到中等地层砂，地层垂向渗透性好；c.套管射孔完井的垂直小井眼井（侧钻井）、高压井防砂；d.高含水期不宜适用。

3 吴堡区块出砂情况

该区块共发现出砂井28口，其中新井17口，平均砂高56m，砂埋油层7口；发现老井出砂井11口，平均砂高88m，砂埋油层10口。具体情况分析如下：

表1：2012年出砂油井情况统计表

3.1 砂样

从冲砂洗井砂样看均为压裂砂。

3.2 出砂井分布

出砂油井主要分布在长4+5层和长8层。

3.3 出砂情况分析

（1）2012年新投产油井

从2012 年新井出砂情况来看，出砂井主要集中在长8 油层，长8层埋深较深，平均井深2197m，因长8层岩性致密、物性较差，在初期改造时，加砂量相对较大，导致试油排液时易造成压裂砂返吐。

从出砂周期来看，生产时间在一个月以内的有6口井，平均砂高60m，占出砂井的35.3%，平均日产液3.59m3，其中砂埋2口井。场核实油井出砂多为压裂砂，出砂周期短的井都为投产后即砂卡，主要因为在油井试油结束时冲砂洗井不彻底，投产时未洗井直接下泵导致，严重影响了油井正常生产。

长8层油井出砂情况统计表

（2）2012年以前油井

2012年以前投产的老井在检泵时，针对试油产量高实际投产后产量较低的油井进行了探砂面，共发现10口井射孔段被砂埋，进行冲砂洗井后正常生产，平均产量上升1.3m3/d。

3.4 出砂井治理

对于出砂严重，砂卡的油井，尽量降低生产压差，调整生产参数，在修井时进行冲砂洗井，以减少砂埋产层的情况发生。

近年随压裂规模的扩大，压裂后出砂井数逐渐增加，吴堡油井出砂基本上是因为压裂砂的返吐，砂埋射孔段的井较多，因此在压裂完后的冲砂洗井一定要彻底，在投产下泵时也要进行冲砂洗井作业。

针对已经出砂井可以根据现场实际情况开展：预涂层砾石防砂、水泥砂浆人工井壁、采用固结砂防砂工艺、HY 液体防砂工艺、绕丝筛管砾石充填防砂、滤砂管防砂等一些列防砂固砂方法进行预防治理。

4 认识及建议

结合吴堡区已经出现出砂井情况，优化配套并完善防砂工艺。对出砂严重的井，应实施冲砂洗井后开展相应固砂措施，同时可下入绕丝筛管砾石充填防砂、滤砂管防砂等工具。确保油井正常平稳生产。

下步新井试油投产方面要求：

1.加强新井试油过程中的洗井作业质量，并对洗井过程进行监督；

2.作业区投产下泵时对长8层油井与出砂严重的区域油井必须进行探砂面作业，以便使新投油井能正常生产。