摘  要：我国陆上东部油区D油田是大型披覆性背斜中高渗透砂岩油藏，出砂严重是制约油田效益开发的关键因素之一。为此，D油田通过多年的防砂实践，发展到现在主要油井防砂技术形成了以机械防砂为主，化学防砂为辅的两大系列多种防砂方法。

关键词：出砂;机械防砂;化学防砂;绕丝筛管

中图分类号：TE358      文献标识码：A

引言

D油田位于三角洲冲积平原上，是大型披覆性背斜中高渗透砂岩油藏。这类油藏油层埋藏浅，压实程度差，成岩性差，渗透率高，泥质含量高[1]。对于该类油藏，出砂严重是制约油田经济效益开发的关键因素之一。出砂带来的直接影响主要包括四个方面[2-4]：一是更换被磨损的管线，进行出砂清理、检泵等井下作业，提高了生产成本;二是出砂造成的油层砂埋、井筒堵塞等易造成采油井关停，增加作业工作量;三是由于出砂磨损严重，大大缩短了泵、气锚、输油设备的使用寿命;四是出砂严重会引起井壁塌陷造成套管损害，甚至油井的报废。

1 D油田防砂工艺现状

油井的大量出砂，严重制约着油田效益的提高和整体开发水平。所以从D油田投入开发以来，防砂工作一直是该油田开发生产的重点工作，该油田的防砂工艺技术的发展主要经历了六次大的历程：1974年以前天然能量开发阶段，主要采取以地下合成树脂为主的化学防砂工艺;1974年，油田开始注水，主要采取水带干灰砂、滤砂管等防砂工艺;1980年，主要采取绕丝筛管砾石充填防砂等机械防砂工艺;1993年，D稠油开始开发，主要采取高温腹膜砂防砂工艺;1997年，在热采井和常规井中广泛应用激光割缝筛管砾石充填防砂工艺;近年来，高压一次充填防砂工艺试验成功并被广泛应用。

2 D油田防砂工艺技术进展

出砂防治的方法主要分化学防砂方法、机械防砂方法和复合防砂方法[4]。D油田通过多年防砂的实践，发展到现在主要油井防砂技术形成了以机械防砂为主，化学防砂为辅的两大系列多种防砂方法。目前，现场上常用的防砂方法有：滤砂管法、绕丝筛管法、割缝筛管法等等。

2.1滤砂管法

滤砂管种类繁多，有整体金属纤维滤砂管、镶嵌式金属纤维滤砂管、金属毡滤砂管、环氧树脂滤砂管、冶金粉末滤砂管、陶瓷滤砂管等。其渗透性较好并有较高的强度，与其它工具组合下入井内，对准出砂层位，阻止地层砂进入生产管柱，达到防砂目的。常用滤砂管有多个品种，如镶嵌式金属纤维滤砂管、金属毡滤砂管、整体金属纤维滤砂管等。防砂原理是滤砂管自身有较好的渗透性并具有高强度，与其他井下工具组合进入井内，卡准出砂层位，通过滤砂管防止地层砂进入生产管柱。

滤砂管防砂方法适用范围：

（1）不分层开采的中粗砂岩地层;

（2）原油粘度较低。若原油粘度大于2000mPa.s，采液强度较低，会影响油井产量;

（3）油井套管完好，否则会损害滤砂管;

（4）泥质含量较低。泥质含量高时，滤砂管孔隙已被泥质、细砂堵塞;

（5）耐酸及高矿化度水，适应于产出液有腐蚀性的井;

（6）适用于常规生产井及注蒸汽热采井，不适用于严重出砂井。

2.2绕丝筛管法

绕丝筛管法的防砂原理是在油层位置下置绕丝筛管和配套工具，利用地面泵车充填高质量、高渗透率的砾石至筛套环形空间，形成充填砾石阻挡地层砂、而绕丝筛管阻挡砾石的多层挡砂屏障，达到防砂产油的目的。

绕丝筛管法防砂适用范围：

（1）适用于厚度大于3m的油层，多油层如果夹层厚度大于30m，应进行分层充填;

（2）适用于粗砂岩油藏，不适用于细粉砂岩油藏和泥质低渗透地层;

（3）不适用于高压井和高产井，适用于常规井和热采井中，但在热采井中要采取专门的热采筛管;

（4）要求要求高密度大孔径射孔，其中孔密20-36孔/m，孔径12mm左右，如果达不到射孔要求，防砂前需进行补孔。

2.3 激光割缝筛管法

激光割缝筛管法是在绕丝筛管法之后发展起来的一种新型防砂工艺，该筛管是采用激光技术在油管本体上割出宽度在0.2mm以上的纵向缝隙，并且筛管进行了渗氮处理，不仅增加了强度，还能够防止筛管腐蚀，克服了绕丝筛管的一些缺陷。激光割缝筛管允许采用更高的充填压力来进行防砂施工，尤其是近几年发展起来的封隔高压一次充填技术，将压裂防砂和挤压充填有机结合在一起，砾石充填量大，充填紧密，对地层有一定的解堵作用，防砂效果颇佳。

2.4 树脂固砂化学防砂法

将树脂溶液挤入地下，在地层温度下固化后把地层砂胶结牢固，即增加地层胶结强度防止出砂，又使胶结后的地层保持较高的渗透性。该防砂方法不需要特殊作业设备，但当油层在出砂和出水量大时防砂效果很差。作业效果受地层粘土含量及非均质性影响大，对地层渗透性有一定伤害且存在树脂老化问题。

树脂固砂化学防砂法适用范围：

（1）适用于厚度在3m左右的薄油层，厚度较大时应进行分段作业;

（2）适用于细粉到中砂地层，不适用与泥质低渗透地层，对粉砂含量高和受泥浆污染的地层，在施工前要进行酸洗作业;

（3）适用于套管射孔完井的井，不适用于裸眼井、热采井和老油井。

3 D油田防砂工藝发展建议

（1）绕丝筛管、割缝衬管等防砂管柱应进行砾石充填的防砂方法，因为直接使用管柱防砂，在管外砂桥还没形成前，地层产出的高速携砂流体会刺坏管柱表面的割缝或绕丝，而且越来越厉害，从而影响防砂效果，甚至导致防砂完全失效。

（2）挤注不均匀是影响化学和涂料防砂效果的重要因素，因此在井段较长、地层均质性差的井中，由于地层挤注效果差，不建议使用此类防砂工艺。

（3）不论使用上述哪种防砂方法，在整个作业过程中保证入井管柱和入井液的清洁很重要，因此建议在管柱入井过程中使用保护涂层。

参考文献

[1]  齐宁.疏松砂岩油藏防砂增产一体化技术研究[D].东营：中国石油大学工学博士学位论文，2007：4-7

[2]  杨晨.简论油井出砂的危害及防砂技术[J].科协论坛·下半月刊，2013，（2）：42-43

[3]  袁静. 油井防砂工艺技术探讨[J]. 化工设计通讯，2018，44（2）：74-74.

[4]  汪海林. 化学防砂施工工艺研究[J]. 内江科技，2016，37（4）：50-50.

[5]  何生厚，张琪.油气井防砂理论及其应用.北京：中国石化出版社，2003.

作者简介：赖书敏，男，工程师，主要从事油气田开发研究工作。