黄武成

摘要：文章详细介绍了微缝自洁式筛管的基本结构、防砂机理及该项技术的优缺点。该项技术既能防砂又能提高套管强度，在辽河油田室内成功试验并现场应用，为今后套管变形井防砂提出了新的思路。

关键词：套变井;微缝自洁式筛管;防砂;辽河油田

1 引言

油水井套管的损坏一直是困扰油田油气生产的主要因素[1]。造成套管损坏的原因很多，归纳起来主要是高压注汽、地层出砂、应力及化学腐蚀、高压注水等多种因素共同作用的结果，其中，因地层出砂造成套管变形占有很大的比例。为恢复套管变形井产能，控制地层出砂，提高套变井的利用率，曙光工程技术研究所经过近两年的攻关，开发出微缝自洁式筛管防砂技术，为套管变形井的治理提供了新思路。该技术是结合机械防砂和化学防砂后针对套变井提出的一种直接防砂理念，即采用特制的微缝自洁式筛管作为防砂结构直接下入油层套变位置，填充石英砂[2]后倒扣保留防砂结构。这种防砂方式省去了大修工序，缩短了施工周期，大大降低了修井作业费用，同时防砂结构对套管起到了加固作用，防止继续变形影响生产。该项技术取得室内实验成功，已在现场施工中得到了认可。

2 微缝自洁式筛管的结构及防砂机理

微缝自洁式筛管防砂的主体是由微缝自洁式筛管、带封隔器的高压充填工具两部分组成。工作原理是筛管与充填工具联接在一起下到设计位置后，填充石英砂，倒扣保留防封隔器和砂筛管。后续打捞作业时，通过一个捞锚，在轴向拉力作用下，封隔器解封，提出防砂筛管。其中防砂筛管主要包括：基管、过滤件和氢弧焊三个基本组成部分（见示意图1，2）。

筛管的基管是由N80管材制成的等径筛管，每米筛管上的滤件为75-115个，筛管有效过滤面积能达到192～294.4cm2/m，滤件材料由Cr13不锈钢制成，最小过滤缝隙：0.05mm，通过滤件缝隙的调节，可适用于不同等级出砂油层。该技术结合压裂化学防砂和机械防砂的优点，在探明套管变形位置及套管破损程度的情况下，利用等径油管冲砂，清理井筒;在下入带有封隔高压填充装置的微缝自洁式防砂筛管后，将砾石-石英砂以大排量的携砂液携带到油井套管外的亏空处，填满防砂筛管与套管的环形空间，经沉淀、压实形成高强度的人工井壁，与筛管形成多级挡砂屏障，从而起到防砂的效果。该技术既解决了套变井出砂的问题，对套管起到支撑和保护作用，又提高了油气层渗透率，压裂解堵效果显著，增产明显。

3 微缝自洁式筛管防砂技术分析

3.1 技術优点

（1）筛管强度高。具有防过滤件内脱、外掉的功能，使用Cr13不锈钢作过滤件，有很强的抗磨、抗压，抗腐蚀能力，寿命长。

（2）筛管具有内洁，外洁功能。

（3）筛管渗滤阻力小，渗透率高，有效孔隙达30%以上，内外压降小。

（4）筛管比面小，光洁度高，亲油性差，不易堵塞。

（5）筛管操作安全，施工简单，作业简便，易打捞。

（6）筛管滤件缝隙可调，适应性广，适用不同等级出砂油层。

（7）筛管实现系列化，目前有φ73mm，φ89mm，φ114mm等系列等径筛管。

3.2 技术缺点

（1）由于对套变井没有进行多臂井径或井下电视测井，只凭借作业过程中通井、打印的描述还不能完全掌握套管变形部位以下套管破损程度，只有试探性地作业，才能确定是否实施防砂措施。

（2）由于没有预先进行套管整形修复，防砂筛管尺寸受到制约，使筛管通径变小，影响后期作业冲砂难度。

（3）对于采用外径φ73mm及以下的筛管防砂的措施井，筛管内腔冲砂有一定的难度。

4 现场试验

4.1 杜84-33-65井

射孔井段751.5-788.3m，冲砂砂样粒度中值0.1mm。用微缝自洁式筛管防砂筛管44m，过滤缝隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂30t。该井因为套管变形且出砂影响正常生产，投产后，日产油7.37t，日产夜26.58t，一直未卡泵，24天累计增油176.8t。

4.2曙3-05-07井

射孔井段1447.5-1493.8m，冲砂砂样粒度中值0.1mm。用微缝自洁式筛管防砂筛管52m，过滤缝隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂10t。该井因套管损坏、出砂严重停产，投产后，日产油3.0t，日产夜6.88t，一直未卡泵，21天累计增油63.2t。

4.3 曙4-6-7井

生产井段1450.0-1505.0m，14.2m/8层。该井在生产过程中多次冲砂作业，3月12日作业冲砂，冲至鱼顶1519.0m。4月1日砂卡，作业探砂面至鱼顶深度1519.0m，冲砂时冲出地层砂、水泥块，页岩，冲出砂量0.5m3，冲砂过程中发现地层连续出砂的情况，用Φ118mm通井规通井至1489m处遇阻，下打印管打印，发现在1489m处套管缩径为Φ120×Φ117mm。

4月12日，实施微缝自洁式筛管防砂，下入Φ88.9mm防砂筛管、充填封隔器及配套工具，挤入0.45-0.9mm石英砂10t，砂比：8-12%，排量1.60m3/min，施工压力：13.2-19-25MPa，加砂完毕后丢手，冲砂后下泵生产。该井投产后，日产油8.77t，日产夜13.55t，一直未卡泵，15天累计增油131.5t。

5 结论

目前为止，微缝自洁式筛管防砂技术已实施30井次，均处于正常生产阶段，累计增油10000多吨。

（1）微缝自洁式筛管防砂技术经过近两年的论证，完成项目的可行性研究，配套技术基本完成，已成功投入现场应用。

（2）采用微缝自洁式筛管防砂技术可以解决套管变形出砂井的防砂难题，同时该技术也可适用于非套管变形出砂井的防砂。

（3）微缝自洁式筛管防砂技术为套管变形井，特别是油层部位套管变形井的治理、提高油层动用程度，提出了一条可行的解决方案。

（4）微缝自洁式筛管防砂技术通过在曙光油田的现场实施，具有措施成功率高、防砂有效期长、增油效果显著等优点，是一项综合效益高的项目。

（5）微缝自洁式筛管防砂技术在工具系列化、防砂筛管内冲砂、简单整形、打捞工具系列化、工艺配套等方面还需要根据现场情况做详细的研究工作，这也是我们需要努力的方向。

参考文献：

【1】朱彩虹，孙辉，李贵恩，史蕊，李慧源;疏松砂岩稠油油藏防砂方法优选试验研究;特种油气藏;2000年03期

【2】常方瑞;压裂充填防砂技术的应用;胜利油田职工大学学报;2004年01期