人工井壁防治细粉砂技术研究

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1、人工井壁防治细粉砂技术研究黄文民（中油辽河油田分公司，辽宁盘锦124010）摘要:为了解决辽河油田油井细粉砂防治问题，从分析地层出砂机理入手，探讨了地层出砂的表现形式和防治细粉砂的机理，并进行了室内实验及现场试验。试验结果证明,所研制的人工井壁防砂技术具有防治细粉砂的能力。截至2002年,该技术在现场应用了50多井次，施工成功率及有效率达90%以上，使一些长期停产井恢复了正常生产，取得了较好的防砂效果o吴键词:细粉砂;防治;人工井壁;室内实验;现场试验;辽河油田中图分类号:TE357文献标识码:A1细粉砂防治原理一般来说,地层应力

2、超过地层强度就有可能出砂。地层的内因条件与开发生产的外因共同作用导致地层应力的变化，造成地层层面砂剥落或坎塌，进入井筒，造成油井出砂心。目前防砂方法可分成两大类：机械防砂和化学防砂。机械防砂主要是筛管砾石充填防砂和单纽管内防砂；化学防砂主要是固砂剂固砂和胶结砾疋充填防砂。实践证明，单纯管内防砂等方法不能优细粉砂，必须采取往地层填充'砂”的方法刀有可能防住细粉砂。往地层填充砂的目的，是将地层砂固定在原处不动。也就是说，使人工井壁挡砂层紧贴在地层层面上,防止地层层面砂剥落移动。除了能在地层孔隙内自由移动的微粒外（这些微粒对油井生产无碍

3、，防砂不考虑），即使是细粉砂，也会因为地层砂的相互钳制作用，不会自行发生位移，地层基本上保持原结构不变，地层液体会沿着自己的原孔道边入人工井壁挡砂层流入井底。而人工井壁能否决地层砂固定不动是防砂效果好坏的尖键。人工井壁挡砂层渗透率太小，会影响生产;渗透率太大，地层砂粒可能会钻入人工井壁挡砂层内，堵塞挡砂层，造成油井产量逐渐下降，或者细粉砂通过人工井壁挡砂层流入井内，造成防砂失败。理想的状况是，人工井壁挡砂层既要有足够的渗透率,允许油水通过，又可阻止地层砂钻人其孔隙内。经过室风挡砂实验，根据地层砂粒度不同，胶结砂配方不卮的原则，确定

4、了不同粒度地层砂的防砂方法，当地层砂粒度中值＞0106mm时，均可防治。2室内实验地层砂岩是性质不同形状各异夫小不等的砂粒经地层胶结而成，一般储油砂岩的颗粒大小为1〜0101mm。不同砂岩，甚至同块砂岩的不同部位粒度组成都不同，一般以粒度中值表示地层砂粒径尺寸。现需要证明的是，地层砂粒度中值在多大范围内，人工井壁挡砂层可挡住地层砂，从而不让地层砂发生移动，结构发生变化。地层砂粒径大小以粒度中值来表示。实验装置见图1。图1挡砂实验装菁Fig.1Sandretentionexperimentaldevice在一个圆管内，一端放一段人造

5、岩心,另一端分别放入不同粒度中值的地层砂,圆管两端上紧收稿日期：2003・05・01:改回日期：2003・08・11作者简介潢文民（1965・），男，工程师，19X9年毕业于西南石油学院油田化学专业，现从爭油田防砂研究工作“电话:M27-7822270。后，在地层砂一端加压通水。测定人造岩心在通水前后的渗透率值。选用渗透率在615Z/m2左右的人造岩心做挡砂实验，结果见表1。表1人造岩心挡砂实验数据lhb・IDataofsandintentionexperimentwithartificialcore地层砂粒度中值rbun通水扌当

6、砂前渗透率IJznr通水挡砂后渗透率IJinr扌当砂后与扌半砂前渗透率之比01425615461400197()1351613461501102()123061606153()19901194612861301100011636155616211010114361706154019701131616461530198011076164616211030110761646162110301081615061350197010606165616611000105261563180015801()46614021750143选用渗透率在

7、1215/zm2左右的人造岩心做挡砂实验，结果见表2。表2人造岩心挡砂实验数据Ihb.2Dataofsandretentionexperimentwithartificialcore地层砂粒度屮值rinm通水挡砂前渗透率如通水挡砂后渗透率I?fm2挡砂后与挡砂前渗透率之比014251215212126019801351121351216111020123012148121300198011941212312154110201163121571213501980114312131121541101011311216412140019

8、8011071214012168110201081121651213501970106012133121511101010521216561570152010461213041920140根据查找的资料可知，地层砂粒度中值小于0106mm的油层非常