注聚区油井出砂加剧防治对策

摘要：本文针对注聚区见效后油井出砂普遍加剧的现状，分析了导致注聚区出砂加剧的机理，分析了注聚区防治砂的技术难点主要是聚合物的影响，在聚合物影响不能解决的情况下，对防治砂工艺进行了优选，为注聚区的防治砂提供了方向。

关键词：注聚区 出砂 技术难点 防治砂工艺

1、注聚区出砂现状

通过对注聚区出砂倒井情况进行统计，其中砂埋油层主要指供液不足，作业时探砂砂埋生产主力层；砂卡活塞主要指活塞卡，洗井不成功，作业提出后发现泵筒内砂卡活塞；泵刺漏主要指活塞表面砂刮划漏失。

2、注聚区油井出砂加剧原因及机理分析

注聚区油井出砂加剧与注聚有着必然的联系，结合国内外有关注聚区出砂原因的研究成果，对注聚区的各种动静态资料进行了认真的研究分析，发现造成注聚区出砂加剧的原因主要有三个：一是注聚清水对岩石胶结物造成破坏；（1）

二是产出液粘度增大，对砂粒的拖曳力增大；三是生产压差的增大加剧了地层岩石骨架的破坏。

3、注聚区油井出砂治理的技术难点

鉴于油井出砂特点和开发现状，注聚区油井出砂在治理上存在诸多难点，具体体现在以下三个方面。

3.1、化学防砂工艺的不适应性

由于注聚见效后，随着见聚浓度的增加，地层内大量聚丙烯酰胺聚合物粘附在砂粒表面上，降低了树脂与岩石粘附，大大减弱了低浓度树脂防砂的效果。通过注聚区树脂防砂井效果跟踪统计，发现树脂防砂后免修期没有得到有效延长。

3.2、机械防砂工艺的不适应性

随着注聚区的后期开采，见聚浓度居高不下，大量聚合物与Fe3+产生交联导致了油井出胶，这些胶特别易吸附在绕丝筛管上，堵塞筛管缝隙，减少筛管流道，降低了渗透率，大大降低了机械防砂效果。

3.3、挡砂工具的不适应性

由于泵下挡砂器使用的滤网属于绕丝筛管性质，地层出胶后堵塞滤网，较快时间内使滤网失去挡砂功能，当滤网完全堵塞后，井液通过第二流道进行产液，使挡砂器不能有效的进行挡砂。

4、注聚区油井出砂防治对策

注聚区见聚后地层出胶，给出砂井的治理带来了难点，在出胶问题没有得到有效解决的前提下，我们积极进行工艺优选，有效降低出砂倒井率。

4.1、最低携砂举升能力的研究与应用

对于出砂导致砂埋油层，但免修期相对较长井，通过控制产液量，有效控制井液在井筒的流速，把部分地层出砂通过井液携带举升出井筒，减少砂粒沉入井筒，有效延长砂埋油层时间。

胜坨油田流水携砂试验公式

由公式可知，井液的平均流速超过砂粒的自由沉降末速2.918倍以上，砂粒总体上表现为上升运动，既能被井液携至地面。

注聚区砂粒粒度中值平均为0.026-0.088mm，又砂粒在水中的沉降末速表可看出，粒度中值为0.026-0.088mm的砂粒在水中的自由沉降末速不会超过0.01385 m/s，从而计算出井液平均流速大于0.04041 m/s时，注聚区砂粒大部分就会携带出井筒。

通过计算可得出胜坨油田S=1-3注聚区井液在各种管携砂时的最低采液量：

油井做工艺设计时，根据地质需要，尽量优化为最低携砂采液量，有效提高油井携砂生产能力。

4.2、防砂卡、砂磨工具的应用

由于泵下挡砂器的大面积推广应用，有效减少了砂卡、砂磨泵的发生，相对其他防砂卡、砂磨工具的应用大量减少，目前在注聚区泵下挡砂器出现了不适应性，势必要加大其他工艺的应用，通过各种工具的对比，注聚区防砂卡、砂磨推荐使用以下两种泵：一是光管井使用长柱塞防砂卡泵；二是连体管柱井使用等径泵。

4.3、出砂地层处理的措施研究与应用

对于地层出砂严重导致免修期较短井，积极进行地层防砂处理，2008年主要实施涂料砂树脂防砂。

由于涂料砂树脂防砂是通过一定强度的人工井壁进行防砂，当采液强度过大，炮眼附近的人工井壁将产生较大压降，当压降大到一定值后将导致人工井壁坍塌，从而防砂失败。

炮眼是连接油井与地层的通道。地层流体经过炮眼进入井内，涂料砂防砂后炮眼内应充满涂料砂，流体在这个区域属于直线流，流动阻力主要产生于此区域。阻力大小服从直线流达西公式。

ΔP=0.0119LμQ/KA+4.47x10-13βLρ（Q/A）2 （3）

ΔP——炮眼压降，Mpa L——炮眼长度，m μ——液体粘度，mPa.s

Q——每个弹孔日产量，m3/d.孔 A——炮眼截面积，m2

ρ——液体密度，g/cm3 β——惯性系数，m-1

K——砾石渗透率（假定弹孔内全部充满砾石），μm2

根据涂料砂室内实验评价参数取值如下：

涂料砂防砂后，突破砂体强度需要的液量：

单孔日采液：Q=0.87m3/d

注聚区51/2套管射孔多为24孔/米；

故理论上涂料砂树脂防砂后采液强度为：

Q采液强度（理论）=0.87×24≈21 m3/d.米

考虑实际情况： Q采液强度（实际）=21×（1-30%） ≈15 m3/d.

16孔/米则建议： Q采液强度（实际） ≈15÷24×16 ≈10 m3/d.

40孔/米则建议： Q采液强度（实际） ≈15÷24×40 ≈25 m3/d.

通过作业前后同层涂料砂防砂井跟踪发现免修期得到有效延长，说明涂料砂树脂防在注聚区防砂具有较好效果。