油井出砂机理分析及防砂措施研究

郭鸣

摘要：油井的产量会直接被油井出砂所影响，是以，通过对有效措施加以采用来预防油井出砂对于保证油井产量来说是非常有意义的。基于此，本篇文章将深入分析油井出砂机理，同时探讨来防砂的主要措施，以供参考。

关键词：防砂措施;出砂机理;油井

引言

在对油田进行开采时，地下层能量会受到影响不断的下降，这种情况下油井的内部就会逐渐增大压差，会严重影响油井出砂问题，从而在一定程度上影响到油井产能。地层出砂很有可能进入井筒里面，这就会导致出現设备以及管线堵塞的情况，有时还会破坏到油井井泵，严重时还会造成井壁坍塌。除此之外，还很有可能会损坏或者是造成套管变形，致使整个油井受此影响不能继续的生产，从而对最终的采收率以及后续的开采工作造成影响。基于此，需要不断研究油井出砂机理，并对相应的措施进行采取来有效预防油井的出砂问题，对油田产能的稳定进行更好地保证。

一、分析油井出砂的主要原因

（一）地质条件影响

首先，油层胶结强度的影响。油井出砂会严重受到油层胶结强度的影响，而胶结物的数量、种类以及强度等又会对油层胶结强度产生影响。碳酸盐胶结、泥层胶结以及硅质胶结等是主要的油层胶结的形式，在这之中硅质胶结的强度最好，泥层胶结的强度最弱。对于相同的胶结来说，胶结的强度会随着数量的增加而增加;孔隙式胶结、一般基质式胶结以及接触式胶结等就是胶结的主要方式，在这之中一般基质式胶结的强度最高，接触式胶结的强度最低。将其他影响因素全面排除以后，如果有比较高的储层渗透率，那么油层相对而言也更容易出砂，同时储层渗透率经常会受到胶结方式的影响，需要我们对其引起足够的重视。

其次，地层应力条件的改变。在油田钻井期间不可避免的会改变井壁附近岩石的应力，会对岩层的应力平衡产生破坏，有时会出现应力集中在井壁附近的情况，同时在不断增加油层深度的过程中就会有更加明显的应力集中，会严重破坏岩层，这样一种形式下就会导致在开采过程中油井有出砂问题出现，严重时井壁也很容易坍塌。

（二）开采因素的影响

第一，在开采油井的时候，油井开采工作制度会在开采的过程中影响到生产压差，一旦改变生产压差或者是逐渐增大生产压差，就会导致油层中的流体速度受到影响不断地加快，这样一来就会严重冲刷岩层，致使流体当中出现岩层颗粒，并且这些岩层颗粒还会随着流体进入到井筒里面，导致出现油井出砂问题。

第二，地层压力变化影响。在开采油田的时候，开采方式会影响到地层能量，很容易出现亏空地层能量的现象，导致不断的下降地层压力。而地层压力的下降又会影响到岩石的形变，岩石会将先前的弹性形变向塑性形变进行改变，从而会破坏到岩石结构，造成油井出砂。

第三，油田含水影响。在当前这一时期，对油层进行开采的一个十分关键的方式就是注水开发。油田在不断开发的过程中会不断的上升油井的含水率，同时在这一过程中也会不断的提高油层的水洗程度，这样一来水就会冲走并且溶解掉胶结物，从而导致岩石不断下降胶结强度。在这一形势下，岩石颗粒会受到地层应力的严重挤压，会扰乱颗粒间的胶结，从而出现油井出砂的问题。

第四，储层会被生产方式所破坏。在开采油田的时候，要想更好地改善油层的渗透性质，那么就会对水力振动以及压裂等工艺进行采用，对这些措施进行采用的过程中就很容易破坏井筒周边的储层结构，会逐渐弱化储层结构的强度，从而很容易导致油井出砂。

第五，油田在当前这一时期不断的被开采，随之就会不断降低油田原油储量，同时也会十分明显的下降油层地层，在这一过程中会大量脱出原油的轻质气体，会增加原油粘度。而一旦增加原油粘度，那么就会在流动的过程中增加对岩层的拖拽力，在这种情况下如果有比较松的岩层胶结，那么经过很大的拖拽以后岩石就会有很多颗粒脱落下来流到井筒里面，造成油井出砂。

二、油井防砂的具体措施

（一）化学防砂

通过对化学方式进行利用来不断对地层砂的胶结强度进行增强，以此来提升人工井壁的强度的方式就是化学防砂方式，这种化学防砂技术能够很好的避免井筒中出现地层砂。化学防砂的优点有很多，它有比较简单的施工过程，同时也有相对来说十分低的施工成本，并且有很好的防砂效果。如果油井存在非常高的放水量，那么化学防砂技术可以很好的对其进行堵水，通过这样的一种方式来对油井的产量进行更好地保障。但是化学防砂也存在一些比较明显的缺点，那就是化学防砂通常情况下有效期都不会特别长，在长时间对其进行冲刷以后，会再次破坏到化学胶体结构，这种情况下化学防砂就不能很好的控水与防砂了。是以，在高含水的油井或者是开采的初期应用化学防砂方法是比较合理的，应该对地层压力状态、油井出砂实际情况、注采连通情况以及渗透率大小情况等加以考虑，以此来对施工的参数以及施工方案进行确定，同时还应该精确的计算所需的防砂半径，保证能够有效落实防砂方案。

（二）机械防砂

机械防砂其实就是在油井里面放入防砂管柱，以此来避免井筒中混入地层砂的一种防砂工艺。机械防砂的主要有点其实就是其防砂增油效果十分好，但是很难会针对细粉砂岩油藏的防沙工作进行防砂。在对机械防砂工艺进行应用的过程中，一定要对合理的参数进行选择，也就是需要注意防砂管的孔眼大小，应该对防砂粒径进行确定。防砂管粒径如果特别大的话，那么防砂的效果也不会特别好，但是防砂管粒径如果特别小的话还会对油井产能产生限制。基于此，在对其进行实际应用时需要在加工工艺条件允许下对那些有代表性的砂样进行选择与区分，对防砂粒径进行确定，同时还要对防砂管的孔眼大小进行合理选择，以此来对防砂的效果进行保证。

结束语

导致出现油井出砂问题的原因有很多种，比如说油井出砂会与地层应力条件改变、油层胶结强度等等有关，要想更好的对油井的产量进行保障，就应该通过采用合理的防砂措施来处理油井。现阶段机械防砂、化学防砂以及复合防砂等等防砂措施都是比较常用的，需要在对其进行选择的过程中与实际的油井情况相结合，通过这种方式来更好地对油井产能进行保障。

参考文献

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辽河油田欢喜岭采油厂  辽宁  盘锦  124114