预充填金属材料防砂筛管技术研究

叶西安

摘要：疏松砂岩油藏分布范围广、储量大。国外主要分布于英国的北海、美国的墨西哥湾地区和洛杉矶盆地、印尼、尼日利亚、加拿大阿尔伯达重油区、委内瑞拉、罗马尼亚及俄罗斯的阿塞拜疆等地区，国内主要分布于胜利、辽河、大港油田及渤海、南海等油田，这类油藏开采中的主要挑战之一就是油井出砂。为了应对出砂问题，本文重点论述了复合高强度防砂筛管和新型烧结金属毡防砂筛管的特点，并通过防砂筛管参数计算，分析筛管流量-粘度关联特性和流量-大气压关联特性曲线，同时论述了施工工艺，对施工进行了工艺设计。

关键词：地层出砂;防砂筛管;关联特性;工艺设计

1前言

油气井出砂是砂岩油藏开采过程中的常见问题。对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采油速度的主要障碍。我国疏松砂岩油藏分布范围较广，储量大，产量占有重要的地位，油井出砂是这类油藏开发的主要问题。一些注水开发的砂岩油藏在开发初期油井并不出砂，但随着含水上升油井开始出砂，并越来越严重，制约着油井的正常生产。辽河油区稠油埋藏浅、压实作用弱、胶结疏松，易出砂，同时“四高一低”特点携砂能力强，导致油井出砂普遍，严重影响油井正常生产。据辽河欢采油区127块129口出砂井统计，其中出砂量大于5m3的井55口，占总砂井的42.6%。

对采油生产有极大的危害，如果得不到控制，油气井出砂会越来越严重，致使油气田不能有效开发。

油气井出砂问题必须立足于早期预测，早期防治，不能任其发展;对已出砂地层要探究出砂机理，采取积极有效的防砂措施。由此看来，对出砂的研究是很重要的，也是亟待解决的问题。

2复合高强度防砂筛管

复合高强度是近年来开发的新一代防砂筛管，具有防砂施工工艺简单，防砂效果好，强度高，渗透率高，操作方便的特点。纤维过滤材料在各种过滤材料中具有最高的渗透性。与原有的防砂技术相比，复合高强度筛网防砂技术具有以下表1特点：

3 新型烧结金属毡防砂筛管

新型烧结金属毡防砂筛管这种防砂筛管是在复合高强度筛管的基础上优化设计并制成加工而成的，主要是改变了防砂填料的设计方法和加工工艺。在制造过程中，采用了四层设计和烧结方法，将不锈钢金属纤维材料制成毡盖。防砂层的厚度比复合高强度筛管的防砂层的厚度薄，外径相应地更小。但是，提高了耐用性并保持了高渗透率，这样的设计能保障曲率半径大，以及冲刷能力强的井的使用性，因为这增强了冲刷能力和通过能力，充分保障了下入施工的简单和安全。

4 防砂筛管参数计算

金属纤维防砂筛管和烧结金属毡防砂筛管这两种防砂筛管都有各自的优势，各有特点，能够大幅度提高原油的过流面积，能够大大降低原油的携砂能力，有助于高渗透率地层的地层出砂，下入这样的筛管能够最大限度的提高原油的采收率，降低地层出砂，防止堵塞筛管和其他管道。筛管产量与粘度关系用达西定律计算，即下面的公式1所示：

按照设计生产压差为0.15MPa，原油粘度为50～1200mPa.s，筛管渗透率为120μm2粗略估算流量随粘度和流量随大气压的关联特性，该关联特性是在假设是在理想条件下做出的，只用来直观的表示两者之间的关系。

5施工工艺

（1）防砂完井是属于先期完井，要求泥浆具有不污染油层、易保证油井完井工艺为原则，要求使用无固相无般土泥浆体系，防止堵塞筛管。

（2）井眼要求，要求井队钻出井眼规则、无台阶、无狗腿、无缩径。

（3）地质上把油层卡准，防止筛管下错位置，特别是防止离水层太近。套管重复段最好大于30m。

（4）工程上保证上部井眼固井质量，特别是套管鞋处的固井质量。

（5）如上部有水层干扰，建议采用超细水泥封堵。

施工工艺流程：

（1）送工具到井队并仔细检查所送工具在运输途中有无损坏。

（2）检查井队施工准备情况，泥浆、井眼数据等。

（3）向地质技术员要根据测井曲线确定的防砂井段。

（4）用双稳定器钻具通井，循环处理泥浆，保证泥浆性能稳定。

（5）丈量筛管等入井管柱。

（6）认真连接筛管，送筛管入井。

（7）用水泥车丢手封隔器（丢手时，一定要按封隔器操作要求做）。

（8）起出上部钻具，下入油管。

（9）装好井口采油树。

（10）用稀油替出井内全部泥浆

6 总结

通过对复合高强度防砂筛管和新型烧结金属毡防砂筛管的特点论述，分析了各自的特点和优缺点，并且分析了防砂筛管的参数并进行了模拟分析，编制了施工工艺方案，对油气井防砂施工就行了有益的探索。

参考文献

[1] 汪永利，张保平.油田稠油油藏地层出砂机理实验研究[J].石油勘探与开发.2002.08.

[2] 李泽华.八面河油田疏松砂岩油藏出砂与防砂机理探讨 [J].江汉石油职工大学学报，2002.15（4）.

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