防砂专题调研报告

1、.防砂专题调研报告胜利油田分公司二六年九月;目录一、概况1二、各类油藏防砂工艺现状及适应性分析1(一) 稠油、超稠油疏松砂岩油藏2（二）整装高含水疏松砂岩油藏10（三）注聚区疏松砂岩油藏16（四）常规断块疏松砂岩油藏18（五）复杂结构井防砂工艺19（六）海上油藏21三、存在的主要问题及难题23四、加强管理并进一步规范工艺技术的总体思路26五、下步工作的建议27防砂专题调研防砂专题调研报告一、概况目前，胜利油田共投入勘探开发73个油气田（天然气田2个），其中，中高渗疏松砂岩油藏35个，占油田总数的47.9%；覆盖可采储量8.7×108t，占总可采储量的83.5%；年产量为2150

2、15;104t，占全年总产量的80.7%。主要出砂层系是馆陶、东营、沙一至沙三等胜利油田主力生产层系。胜利油田疏松砂岩油藏储量大、类型多、分布广、防砂工作量大，每年总防砂井次在3000井次左右。并随防砂工艺技术的改进完善，防砂工作量呈逐年递减趋势。近三年（2004年1月起至今），共统计防砂井5115进次，不同防砂工艺技术在整装、稠油及海上油田的应用情况如图1所示。图1不同防砂工艺应用情况及效果统计从统计结果分析，目前，在应用规模上，高压挤压砾石充填防砂工艺是2828井次，其次是复合防砂698井次和管内循环充填防砂687井次；从防砂效果来说，压裂防砂和高压挤压砾石充填防砂有效期最长，在320天左

3、右；其次是滤砂管防砂、循环充填防砂、复合防砂，均在250300天。结果证明，高压挤压砾石充填防砂因其防砂增产、改变近井地带的流通能力、降低流动阴力等工艺特点而已作为油田开发的主导防砂工艺技术；压裂防砂因其施工成本高而在现场推广应用中受到一定的限制。其它防砂工艺技术都有一定范围的应用，防砂有效期也不同程度的提高。通过调研发现，防砂工艺已实现了由单一的生产维护措施到防砂增产措施的转变；由单一的工艺技术到配套集成技术系列的转变；防砂工艺向油藏深入，加强工艺与油藏的结合力度，不断提高工艺对油藏的适应性的转变。通过数据统计分析及调研走访，发现了防砂工艺技术在应用实施、质量管理、监督监控、人员素质等方面存

4、在着各种各样的问题。为了进一步提高胜利油田防砂工艺水平，最大程度提高中高渗透疏松砂岩油藏的采出程度，提高该类油藏油井的防砂免修期，降低油田的防砂作业成本，需建立完善的防砂市场监督管理体系，制定科学的技术规范，为胜利油田剩余油开发，挖潜上产，油气当量重上三千万提供有效的保障措施。二、各类油藏防砂工艺现状及适应性分析（一）稠油、超稠油疏松砂岩油藏1、概况胜利油田稠油资源储量丰富,探明含油面积154.5Km2，石油地质储量26481x104t。稠油分布广泛，主要分布在河口采油厂的陈373块；滨南采油厂的单家寺油田、单56块和郑36-41块；石油开发中心的乐安油田；孤岛油田的中二北、中二中东、孤北一、

5、中一区Ng6、渤21断块等区块及孤东采油厂的九区稠油区块等。稠油油藏类型多样，有特稠油油藏、超稠油油藏、敏感性稠油油藏和潜山稠油油藏四种类型。其中：蒸汽吞吐的特稠油油藏探明含油面积116.7Km2，石油地质储量21607x104t；超稠油油藏探明含油面积3.2Km2，石油地质储量1152x104t；敏感性稠油油藏探明含油面积23.8Km2，石油地质储量3084x104t；潜山稠油油藏探明含油面积10.8Km2，石油地质储量638x104t。随着胜利油田特超稠油油藏的不断投入开发，稠油热采、热力引效技术的不断应用，对该类油井的防砂工艺提出了更高的要求。通过现场调研分析，发现特超稠油油藏与常规稠油

6、油藏相比防砂工艺的主要难点是： 储层胶结类型多为原油重质胶结，内聚力很小，地层胶结强度低； 原油粘度高（地面原油粘度5000mPa.s以上不），携砂能力强，出砂程度更严重； 多轮次蒸气吞吐中，高速高温高压蒸气流对砾石充填层的热溶蚀、防砂筛管的冲刷力强；对敏感性油藏的伤害大； 多轮次蒸气吞吐中，砾石层与地层砂难以形成稳定的砂拱，细粉砂易进入充填层或通过充填层进入井筒，防砂有效期缩短。针对以上难点，胜利稠油经过二十多年的开采，防砂工艺技术不断研发创新，已逐步形成了以高压挤压砾石充填防砂、涂料砂预充填加绕丝（割缝管）循环充填，压裂防砂等为主导工艺，原油降粘、油层炮眼清洗、混气排解堵、胶束酸解堵等地层

7、预处理技术为配套工艺，比较完整的集成工艺技术系列，基本能满足各类稠油油藏的冷采、热力开采的需要。2、主要防砂工艺技术应用情况效果评价特超稠油油藏在开发初期受当时防砂工艺水平的限制，主要采用的防砂工艺是绕丝筛管管内充填砾石防砂工艺技术，该项技术随着此类油藏开发的不断深入，已经无法满足多轮次蒸气吞吐、火烧油层等稠油热采的需要。中后期主要采用复合防砂、高压挤压充填防砂、压裂防砂等防砂工艺技术，随着这些技术不断完善、集成配套，已经在特超稠油油藏开采应用中取得了较好的效果。1）绕丝筛管管内充填防砂工艺胜利油田蒸汽吞吐投入开发较早的稠油油藏（单家寺、草桥和孤东九区），开发初期油井的防砂工艺均采用防砂工艺技

8、术。该工艺施工工艺成熟，适应范围广，长井段，多夹层，均能使用，且成功率较高有效期长。但对出砂严重的油藏，地层不断亏空，充填砾石易被推入地层深部或更远处，导致防砂有效期短明显缩短，防砂失效。目前该项技术主要在常规稠油油藏及稠油冷采防砂施工中有定范围的应用。2）高压挤压砾石充填防砂工艺该项技术是目前胜利油田特超稠油油藏开发中后期稠油热采的主导防砂工艺技术。该项防砂工艺技术在现场应用中分为高压预充填与绕丝筛管管内充填复合防砂工艺（以下简称二步法挤压充填防砂）和一次性高压挤压砾石充填防砂工艺。两项工艺均是在套管内外建立高饱合、高密实的多级挡防砂屏障，既一定程度上解除近井地带的堵塞，改善了近井导流能力，

9、又提高了砾石层的挡砂能力的有效防砂增产措施。二者又各有不同的特点及应用范围，二步法挤压充填防砂工艺技术主要应用于射孔井段较长，各小层渗透率差别较大的油气井；第一步管外预充填防砂管柱结构简单，对层间差异大的油层可分段充填，最大程度的保证管外充填的密实程度，完全满足高砂比、大排量的需求，成功率高，再结合管内循环充填防砂工艺，形成了多级挡砂屏障。但缺点是作业施工周期长，进入地层的携砂液无法及时返排，对地层造成一定程度的伤害。一次性高压挤压砾石充填防砂工艺主要用于射孔井段较短，油层跨度在20米以内、各小层渗透率差别不大的油气井中，其主要工艺物点是一趟管柱完成管外高压挤压充填及管内循环充填防砂，管柱可满

10、足一定砂比及排量的需求，但有时会出现砂桥及砂堵等现象；防砂后可迅速完井，施工周期短，有利于挤入地层的携砂液及时返排最大程度减小防砂过程对地层的污染。对多轮次吞吐地层亏空严重的井，应用高压挤压砾石（石英砂、陶粒、高温涂料砂等）充填防砂工艺，可有效的保护地层结构，提高防砂综合效果； 调研中发现，胜利油田典型的特超稠油区块如滨南采油厂的郑王庄、单家寺油田，石油开发中心的草桥乐安油田，河口采油厂的陈家庄油田都成功的应用了该项技术，并取得了较好的增产效果。在单家寺油田、王庄油田共防砂施工399井次，当年开井369口，有效率95%，平均单井年产油1056吨；其中二步法挤压充填防砂380口，占总防砂井数的9

11、5%，有效率93.2%，当年开井351口，平均单井年产油1075吨；一次性高压充填防砂14口，占总防砂井数的3%，当年开井13口，有效率100%，平均单井年产油671吨。 石油开发中心在草4、104、109、128块大面积推广应用高压挤压充填防砂技术，共防砂247井次，占全部防砂井次的86.4%，平均防砂有效期318天，目前仍有154口井继续有效。对可对比的123井次进行统计分析，发现防砂前后产能明显提高，稠油开采取得了很好的效果。如图2所示。图2高压挤压充填防砂防砂前后的应用效果对比河口采油厂近五年共防砂施工968井次，其中，高压挤压充填防砂943井次，占总防砂井次的97.4%，平均防砂有效

12、期在900天以上。并将该项技术成功的应用于不同种类的油藏以及单层老井、斜井、多层井上。如陈17-33井生产层位NgX213，射孔井段1283.2-1324.9m，4层15.4m。该井1999年1月涂料砂防砂后,日产液8t,油4t，产能较低。2002年4月采用“一次高压挤压充填”防砂施工，防砂后日产液38.8t,油11t；到2002.12.31日产液21.6t,油9.7t。见图3所示。防砂后供液能力得到了改善,可以满足大排量提液的要求。图3陈13-29油井生产曲线3）压裂防砂工艺压裂防砂工艺主要应用在油井产能低且具有挖潜能力、污染严重、特超稠油、细粉砂岩油藏亏空严重的老井防砂中。近三年，累计应用

13、压裂防砂工艺防砂共83口；主要分布在滨南采油厂及海洋采油厂，其中，滨南采油厂施实36口井，占总压裂防砂井的43.3%；海洋采油厂12口，占总压裂防砂井的14.4%；各采油厂的压裂防砂工艺使用规模及效果如图4所示。图4压裂防砂工艺应用及效果统计表滨南采油厂与BJ公司在特超稠油及细粉砂岩油藏进行了广泛应用，在尚林油田应用31口，王庄油田4口，单家寺油田1口。从滨南施工的压裂防砂井情况如下：油层平均厚10.4m ,最厚20m，最薄2.3m；泥质含量平均17.7%；地层砂砾度中值0.1mm左右；防砂后平均日产液20.1m3，日产油5m3。海洋采油厂油层平均厚21.6m，防砂前平均日产液27.5 m3，

14、防砂后平均日产液44.1 m3，增加60.6%，含水上升16.3%；防砂前日产油20.8 m3，防砂后平均日产油24.1 m3，增产3.3 m3。压裂防砂的工艺的主要特点是：（1）压裂防砂技术具有防砂及改造地层的双重作用，可解除地层深部污染；（2）使用高质量、低比重、高强度陶粒作为支撑剂，大大提高近井地带的导流能力（如图5所示）；(3)高性能的清洁携砂液对地层伤害程度低(15%)，具有携砂能力强、悬浮性能好、高粘度、与地层配伍、易返排的特点。（4）采用地层压裂充填和管内充填一趟管柱完成压裂防砂施工，提高了防砂速度，加快压裂液返排速度。(5)采用了先进的压裂软件进行压裂充填数值模拟和方案优化，充

15、分体现了压裂设计的合理性。该项技术施工规模大，作业成本高，现场推广难度大。近三年，随着防砂工艺的发展，具有改造地层和防砂双重作用的高压砾石充填（石英砂或涂料砂）防砂工艺、压裂防砂工艺等技术已成为了稠油油藏蒸汽吞吐开发的主导防砂工艺。通过向地层高压充填砾石，弥补地层亏空，抑制地层砂运移堵塞，并且在近井地带形成较高导流能力的支撑带，有效降低油流阻力，同时，减少稠油井注汽及回采过程中对充填层及防砂管的冲刷破坏。4、配套工艺技术1）防止油层碱敏伤害技术根据超稠油储层伤害机理研究，超稠油藏具有中等偏强的碱敏性，而现场测试蒸汽液相PH值为1013。因此蒸汽注入油层后会对油层造成较大的伤害。为了减少高PH值

16、对油层的伤害，需要在注蒸汽的同时采取措施来降低湿蒸汽的PH值，应用降湿蒸汽PH值效果好的JJ-8和JJ-9化学助剂：JJ-8作为前置液对油层进行预处理，而JJ-9伴蒸汽连续注入油层，可以实现连续有效地降低蒸汽的PH值。2)抑制水敏高温防膨技术前期研究表明，超稠油藏具有中等偏强的水敏性。由于蒸汽的矿化度低，注汽过程中会发生粘土膨胀，另外注蒸汽时的粘土运移也会对油层造成伤害。为了防止注汽时的粘土膨胀，研究筛选了BGP-2进行高温防膨处理。BGP-2可使油层蒙脱土变为不膨胀的矿物，并具有耐温高、呈中性的化学特性。3）酸化“三配套”技术针对由于油层物性差，钻井泥浆污染及机杂堵塞和粘土膨胀引起的注汽井吸

17、汽困难问题，打破常规认为砂砾岩油藏不易酸化的旧观念，从油藏地质分析到完井射孔工艺的调查，从酸化配方的筛选到施工工艺的优化，进行了全方位的研究和论证。具体思路是：根据堵塞类型，首先选择相适应的酸液，来溶蚀堵塞物，形成孔喉创面；其次根据地层粘土含量的大小，选择适量的高温防膨剂，进行深部防膨；最后根据地层出砂情况及出砂类型，采取合理防砂措施。目前，酸化“三配套”技术在乐安油田已得到广泛应用。截止目前，该工艺已在乐安油田推广应用70井次，累计增油36316吨。4）地层解堵技术针对钻井过程中由于泥浆漏失造成油层污染的情况，防砂前进行地层预处理，实施防膨酸化和负压返排工艺技术，来解除泥浆堵塞，提高近井地带

18、渗透率，提高良好的填砂空间。5）分层射孔、分层充填技术：沙一段纵向上渗透率差异大，在30-3000×10-3m2之间，层多层薄。如采取一次射孔、充填的工艺，充填砂大量进入高渗透层，而低渗透层则由于进砂量少得不到改造，利用率差。为充分发挥各层潜力，特别是发挥渗透率较低的小层的潜力，对于渗透率级差相差两倍以上的采用分层射孔、分层充填技术，从而实现多层改造的目的。即首先对渗透率较低的层射孔，进行地层预充填，然后对高渗透率层射孔，对全井进行一次性充填防砂，加强了对低渗透层的动用。共施工14口井，日产液312.6t/d，日产油248.2t/d，平均单井日油17.7t/d。5、结论稠油热采井推荐

19、主导防砂工艺技术是高压挤压砾石充填防砂工艺为主导防砂工艺，压裂防砂作为辅助工艺；稠油冷采井主导防砂工艺是循环充填防砂工艺，复合防砂工艺为辅助工艺。配套工艺是油层保护、原油降粘，油层清洗、负压及化学解堵等。（二）整装高含水疏松砂岩油藏1、概况此次调研的整装高含水疏松砂岩油田是孤岛油田、孤东油田。探明含油面积201.8km2，地质地质储量7.54亿吨，可采出储量4.19亿吨，目前二个整装油田开井数为4761口，日产油17589万吨。孤岛、孤东油田主力生产层是馆陶组油层，馆陶组油层为一套自上而下由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩组成的河流相正韵律沉积，具有埋藏浅，压实程度差、胶结疏松的特点，平均空气渗

20、透率1568×10-3m2，有效渗透率901×10-3m2，有效孔隙度33.3%，含油饱和度70.8%,饱和压力9.9-13.2MPa。地下原油密度0.88-0.9g/cm3，地下原油粘度为30-130mPa.s，地面原油密度0.95-0.99g/cm3，地面粘度450-5000 mPa.s，胶结物中粘土矿物蒙脱石含量高，地层砂粒度中值为0.07-0.201mm，综合含水94.1。油藏地质特征决定了防砂是维持油田正常开发的一项长期的基础工作，同时地质的复杂性也决定了油田防砂工艺的多样性和难度大。孤岛、孤东馆陶组油藏目前处于特高含水期“控水稳油”减缓递减阶段，为了弥补含水上升

21、造成的产量递减，提液成为油田稳产的一项重要措施。提高采液强度，油井出砂更为严重，油层胶结物中的泥质成份遇水膨胀、剥离和运移,岩石强度下降,大量地层砂随着油田的开采而产出,造成近井地层亏空,且含水大幅度上升, 防砂难度进一步加大；套管变形井增多，目前约有2300多口，并每年以近100口的速度递增。为了适应高含水时期防砂的需要,针对高含水油田地质特征和不同开发时期对防砂工艺的需要,先后开发、引进应用了环氧树脂滤砂管、酚醛树脂涂敷砂、绕丝筛管砾石循环充填、绕丝筛管砾石高压充填等应用于高含水期的防砂工艺技术，形成了以机械防砂为主，化学防砂为辅，适应于不同要求的防砂工艺技术系列。 2、高含水老油田防砂适

22、应性分析1）分年度整体防砂效果统计（1）对2001年2005年分年度的防砂井效果统计结果见表1：表1 防砂工艺年度效果统计表 项目年度施工井次对比井次成功井次成功率井次产液井次产油平均有效期采液强度(口)(口)(口)(%)(吨)(吨)(天)(m3/m)20011823 1800 1521 84.554.24.42738.720021806 1791 1540 86.253.64.33118.720031558 1505 1335 88.753.54.13958.820041505 1454 1299 89.348.94.04138.120051438 1416 1285 90.748.73.8

23、4227.9累计8175 7967 6979 87.650.443508.2由表1可以看出，十五期间防砂总体工作量得到控制，但防砂规模仍然维持在较高水平，年防砂措施工作量在15001350井次之间，主要因为油田自然递减加大，综合含水上升，采液强度高，油层保护措施跟不上，地层岩石强度变低，出砂程度进一步加剧，加之受产量的压力，以补孔、改层、扶长停井为主的工作量大幅增加，导致特高含水油田每年防砂工作量居高不下。（2）2001年2005年分工艺的防砂井效果统计结果见下表2：表2 防砂工艺分类统计表项目类别施工井次(口)对比井次(口)成功井次(口)成功率(%)井次产液(吨)井次产油(吨)平均有效期(天

24、)采液强度(m3/m)筛管充填165616181416 87.547.74.34276.1高充386537753409 90353.43.744810.2滤砂管254193165 85.750.53.83156.3涂料砂702636545 85.773.84.72587.2化学防砂252222183 82.354.33.22469.1固结砂165143114 8035.43.630911.3干灰砂12811598 84.886.54.03069.7复合防砂涂下滤205142 11383.318.92.72837.7涂下绕355254 19984.729.66.33168.5固下绕195132

25、10682.332.14.02695.2化下绕5436 2980.740.93.23129.3干下绕187142 10886.985.43.93866.5合计801875406635 88050.443508.2注：防砂有效期按>90天计算A、防砂工艺结构构成：从上表可以看出，高含水油田防砂工艺中单一防砂比例占87.0%，复合防砂比例占13.0%，如图5所示。图5 单一与复合防砂工作量对比在单一防砂中，机械防砂占主导地位，所占比例高达83.7%，化学防砂仅占16.3%，特别是绕丝、割缝筛管防砂，占整个单一防砂的81%，化学防砂以涂料砂、化防、固结砂为主，占化学防砂总量的89.7%，其中涂

26、料砂占56.3%。如图6所示。图6 不同防砂工艺工作量对比 B、成功率：2001-2005期间平均防砂成功率为87.8%，随着对出砂机理理论研究的深化，防砂工艺应用水平的提高，及油层保护的日益重视和机采配套综合水平的提高，防砂质量呈逐年提高的趋势，2005年防砂成功率达90.7%，十五末期比十五初期提高6.2个百分点。其中以筛管充填类和带筛管的复合防砂成功率最为突出，高于平均水平，达88.0%以上，其它工艺相差不大。C、有效期：2001-2005年各项防砂工艺平均有效期为350天，其中绕丝防砂的有效期长达400天以上，其它工艺基本在300天左右，单一防砂略好于复合防砂。2、不同地层条件下工艺效

27、果评价 针对不同的地层条件，各采油厂在制定防砂工艺对策时有针对性地开展了防砂工艺优选，尤其是随着注聚采油规模的不断扩大，绕丝筛管类防砂工艺表现为后期供液差，因此引进应用了多种防砂工艺。表3统计了近几年来在不同地层条件下各防砂方法的效果，从对比效果看，地层砂粒度较大、泥质较高的油井防砂有效期普遍偏低，而地层条件较好的油井防砂有效期远高于前者，单纯从防砂有效期对比考察，高含水老油田应该以绕丝高充及筛管类循环充填防砂为主导防砂工艺，从地层条件考察，对于油层条件好的油井可以筛管砾石循环充填防砂为主导工艺，对于地层粉细砂含量高、泥质含量高的地层采用 绕丝高充为主导工艺，以涂防、复合防砂为辅助工艺。而固液

28、两项化学防砂主要应用于套变井防砂。表3 不同防砂工艺在不同地层条件下效果对比序号防砂方法地层砂粒度中值，mm泥质含量，统计井次，井次平均防砂有效期，天1筛管循环充填012-01410153792680.145108535502高压充填0.100.1310202384090.1351519876273滤砂管0.15-018581254044涂料砂0.110120.225163744315固液两项化学防砂/1323176复合防砂0.090.1212451393310.125月15日542478 从表4地层预处理后防砂有效期对比看，每种防砂工艺的有

29、效期期显著延长，但由于各单位由于成本的压力，只有对泥质含量高、敏感性较严重的油井才采取地层预处理工艺，这在一定程度上制约了整体防砂有效期的进一步提高。表4 地层预处理对防砂工艺效果影响序号防砂方法是否采用地层预处理统计井次，井次平均防砂有效期，天1筛管循环充填否579268是535503滤砂管否137315是154042高压充填否538409是876274涂料砂否124322是744315复合防砂否139331是52478从表5对比考察结果可知，充填砾石的充填半径放大后的油井防砂有效期比充填半径小的防砂有效期长，对于孤东、孤岛等高含水疏松砂岩油藏，由于多年的强注、强采，注聚驱油，地层亏空严重。

30、根据疏松砂岩出砂机理研究成果认为，孤东、孤岛等高含水老油田地层砾石充填半径应该在1.2-1.7m之间，而目前地层砾石充填半径普遍只有0.8-1.0m，与地层需求的充填半径有较大差距，这主要是施工设备及防砂成本不够造成的。表5 不同充填半径防砂效果对比序号防砂方法充填半径，m统计井次，井次平均防砂有效期，天1高压充填08-1243856915-1777352涂料砂08-1211731213-1544713复合防砂08-1210933115-1625074、结论疏松砂岩油藏开发到中后期，注水与采油强度加大，聚合物驱油规模不断增大，油层产出液携砂能力进一步增强，油井出砂加剧，地层亏空加大，防砂的难度

31、加大。从以上的分析对比认为疏松砂岩高含水老油田以绕丝高充及筛管类循环充填防砂为主导防砂工艺，以涂防、复合防砂为辅助工艺。而套变井以固液两项化学防砂主导防砂工艺。由于地层出砂的加剧、亏空半径的增大，今后在实施地层充填时应该扩大砾石的充填半径，同时应该加强地层预处理，特别是泥质含量高、敏感性严重地层应该扩大地层的预处理半径，处理范围可以参照疏松砂岩出砂机理研究成果而确定的地层最大出砂半径。（三）注聚区疏松砂岩油藏1、概况聚合物驱是胜利油田主要的三采手段，目前已在孤岛、孤东、胜利等6个采油厂建设注聚项目23个，投入储量2.77亿吨，累计增油906.1万吨，平均提高采收率3.3%，取得了非常好的增油效

32、果。并且，推广应用的规模正在逐渐扩大，至今，胜利油田聚合物驱累计覆盖地质储量可达到3.16亿吨左右。目前孤东油田注聚分三个区块，八区、七区52+3北部和二区Ng5。设计总井数94口，其中八区44口、七区七区52+339口，二区Ng511口。通过98年防砂效果统计表明，全采油厂统计防砂井327口，对比井数383口，成功井数252口，防砂成功率达89.0%，平均防砂有效期140天，平均动液面248.4米，而注聚区防砂井总井46口，对比38口，成功井数29口，防砂成功率达76.3%，平均防砂有效期63天，平均动液面415.3米。可以看出注聚区防砂效果差，成功率偏低，防砂有效期短，流动阻力大的主要原因

33、是：由于注聚注采比在0.761.0之间，造成地层能量下降，生产压差不足，供液差，防砂后生产时间短。注聚的聚合物的活塞效应，同时和地下粘度絮凝，对生产井井筒周围屏闭作用，造成油井生产周期短。聚合物高分子的网状结构，积附在井筒周围。特别是滤砂管、干灰砂、脲醛亲水物，吸附聚合物后，造成生产周期短。由于注聚区油藏大部分是易出砂的疏松砂岩油藏，油井必须防砂后才能正常生产，所以油井的防砂效果直接影响了注聚驱的开发效果。目前注聚油藏采用的防砂工艺技术主要有高压充填工艺技术、循环充填工艺技术和滤砂管防砂工艺技术。2、注聚区油井防砂工艺技术适应性分析见聚油井产出液粘度增大、携砂能力增强，导致出砂加剧，油井防砂有

34、效期变短，采取引效提液措施进一步加剧了油井出砂程度。此外，聚合物、原油、地层砂的粘稠性混合物质易于在近井地带板结，形成堵塞，使储层渗透率降低，影响驱油效果。滤砂管防砂工艺技术和循环充填防砂工艺技术均不能对储层加以改造，在剧烈出砂情况下，防砂效果不能保证，聚合物对滤砂管的堵塞尤其严重，从现场应用来看：这两种防砂工艺技术在注聚区油井防砂上都不太适应。而高压充填防砂工艺技术能够有效提高近井地带渗流能力、解除部分堵塞。在限制采液强度的情况下效果可以基本保证，但随着大量聚合物携带地层砂的冲涮，其有效期比常规井减少一半，如果能够在冲填物质上进行研究和改进，进一步提高充填物的挡砂强度，注聚区防砂难题将能够得

35、到比较好地解决。防砂方法对注聚区防砂适应性开展研究，对孤东油田注聚区井6种方法进行分类。表6注聚区防砂工艺应用情况及效果统计表防砂方法统计井数对比井数成功井数成功率产量动液面防砂周期产液产油含水滤29252392.044.13.492.3318.7131涂敷砂33310039.57.588.9321.332干灰砂220脲醛11110057.05.989.6245.012涂+滤54375.018.85.869.1285.351干+滤11110048.312.274.7756.032脲醛+滤1111009.77.126.873.526如表6所示，从整体统计表看，影响注聚区防砂周期，与液量有密切关系

36、，滤砂管和涂防+滤砂管在八区防砂较好，脲醛，涂料砂和脲醛+滤，防砂成功率高，但防砂有效期短；干灰砂不适合注聚及防砂。3、注聚区油井推荐防砂工艺技术根据现场应用及室内研究，注聚区油井防砂推荐应用高压充填防砂工艺技术，充填材料需要进一步优化研究。另外，应配套注聚防砂井的地层预处理工艺，应在近井一定区域半径内进行聚合物解堵，解堵后进行负压返排，然后再建立高渗透、高密实的砾石层，提高近井地带的渗透性，保障聚合物与其携带的细砂顺利流入井底。（四）常规断块疏松砂岩油藏1、概况常规油藏是指中高渗断块疏松砂岩油藏，原油粘度属普通稠油，地层渗透率在500×103m2以上；地层砂粒度中值大于0.2mm，

37、泥质含量小于10%。断块油藏已投入开发42个油田、348个开发单元，含油面积836.7km2，动用地质储量11.59×108 t。断块油藏普遍存在断裂系统复杂、构造落实程度低，断层组合难度大，断块含油面积小，构造复杂，井网完善程度不够，纵向含油层系多，油水关系复杂，层间矛盾大，层间非均质严重，层间储量动用不均衡等问题，导致了防砂工艺技术的复杂性。2、主要防砂工艺技术应用情况及效果评价开发初期机械防砂常采用循环充填、滤砂管等防砂工艺，化学防砂可采用酚醛溶液地下合成、酚醛树脂地面合成、UP-1树脂溶液、OTC树脂工艺、复合树脂等工艺技术，目前许多化学防砂工艺已经不再使用或只用于水井或套变

38、套损等特殊井中。目前主要的中后期防砂工艺包括：高压充填工艺，循环充填、涂料砂系列工艺，稳砂剂工艺。（1）、高压充填防砂工艺高压充填防砂工艺是在绕防基础上的改进，主要应用于井段不长、生产层位稳定、采液强度相对较大的井。优点：施工简单，周期短，防砂有效期长，对地层有很好的适应性。它是机械防砂技术的方向。自2001年引进工艺以来，先后实施高压充填防砂井30口，有效率83.3，解决了部分老大难的防砂问题，但也暴露充填工具不密封，丢手丢不开的问题，还有失效后打捞困难，必须大修的问题，影响了该工艺的进一步推广。该工艺需进一步完善提高。（2）管内循环充填防砂绕丝筛管砾石充填防砂是把选定缝隙尺寸的绕丝筛管下入

39、油井，正对油层后，在筛管周围填入一定粒度的砾石，较细的地层砂在充填面上被砾石阻挡，砾石又被阻挡在筛管周围，从而形成以筛管阻挡充填砾石，以砾石阻挡地层砂二级拦截过滤体系，使油井既能维持高产又能控制出砂。（3）涂料砂系列工艺涂料砂系列工艺是目前最主要防砂工艺，其工作量约占年工作量70%，工艺有效率可达85%以上，其特点是，渗透率高，不易堵塞，但强度比较小，只适用于中低渗透率的粉细砂岩地层防砂。为提高低温条件下涂料砂的固化强度，研制应用了LP-ZH涂料砂外固化剂，在50条件下，比未使用时涂料砂棒的强度提高了2Mpa，涂防有效期明显提高。（3）、稳砂剂防砂稳砂剂工艺因其防砂原理为阴阳离子互相吸附而非固

40、结，决定了其防砂强度低，因此应用稳砂剂防砂的井必须是：油藏埋深较大、本身压实程度好的井；出砂轻微、生产压差小的井；机械防砂失效井的弥补措施。先后实施30口，有效率86.7。该工艺只适用于出砂不多，岩石骨架没有被破坏的中低渗透率的粉细砂岩地层，在临盘的机械防砂失效井上使用也有一定的效果。只能是一种辅助防砂工艺。3、结论常规断块油藏开发初期地层出砂不严重，泥质含量不高的情况下，应优先选择施工工艺简单、后期处理方便的滤砂管、循环充填、低伤害固砂剂固砂等防砂工艺；在含水升高，提高采液强度、出砂加剧后，应选择防砂有效期长、具有高强度、高渗透层的高压挤压砾石充填、复合防砂等具有挖掘油井潜能的防砂工艺措施。

41、（五）复杂结构井防砂工艺1、概况复杂结构井主要指水平井及侧钻井。随着钻完井技术的进步和发展，例如薄层油藏、边低水油藏等特殊油藏利用复杂结构井进行开采；再如一些老井及一些底部套管变形井，关闭下层开采上层，均需要实施复杂结构井来实现。复杂结构井自90年代实施以来，至今水平井已达400多口，侧钻井近80口，大斜度井近10口。2004年到2006年，此次共调研水平井87口，平均防砂有效期476天；大斜度井（含侧钻井）51口，平均防砂有效期295天。如图7、图8所示。对于这些复杂结构井，由于其复杂的结构特点，或井眼小；或井斜大；或造斜率高。这些井的防砂大多采用滤砂管防砂，少数井采用化学防砂和循环充填防砂

42、，选择性完井防砂等工艺技术。图72004年至今水平井防砂应用情况及效果分析图82004年至今侧钻井防砂应用情况及效果分析2、主要防砂工艺技术应用情况及效果评价1）水平井防砂（1）水平井金属棉滤砂管防砂工艺该工艺是针对水平井生产特点而采用的一种防砂工艺，水平井生产井段长，单位长度上采液强度不大。地层出砂速度大大降低。因此采用金属棉滤砂管防砂工艺，自充填防砂完全能满足生产要求。该项技术具有滤砂管强度高、弹性好、渗透率高，施工工艺简单，周期短，成本低，对地层伤害小，适应范围广等特点。孤岛采油厂水平井防砂全部应用了金属毡滤砂管防砂工艺，现场应用取得了较好的效果。2004-2006共施工水平井31口，成

43、功率100。平均日产液在60方左右。金属毡滤砂管防砂工艺在水平井上得到了成功应用。图9 孤岛水平井防砂效果统计图热采水平井GD1-9P614井是一口生产Ng63的区块调整井，油层井段14701567，射孔厚度97m，1470-1520m（段长50.0m），采用采用下相位180o，4排布孔，相位角600，孔密12孔/m；1520-1567m（段长47.0m），采用采用下相位180o，4排布孔，相位角600，孔密16孔/m，射孔后下金属毡滤砂管防砂，挤GH-2高温防膨剂注汽后下泵，于2003年8月8日以4.2×3.5参数开抽，日液119.3m3，油量23.4t，含水80.4%。10460

44、4.8m3，油量20522.5t，至今仍然有效。具体情况见图10。图10 GD1-9P614生产开发曲线厚油层顶部Ng53常规井GD1-13P510井是一口生产Ng53的厚油层顶部试验水平井，射孔油层井段13461362m（段长16.0m），采用180o水平两排布孔，相位角1800，孔密10孔/m；1380.01430.0m（段长50.0m），采用下相位180o，4排布孔，相位角600，孔密14孔/m1430.01467.0m（段长37.0m），采用下相位180o，4排布孔，相位角600，孔密16孔/m，射孔后下金属毡滤砂管防砂，挤GH-1粘土防膨剂，于2004年10月23日以4.2×

45、;3.5参数开抽，日液72.4m3，油量23.1t，含水68.1%。累计产液30867.7m3，油量10982.7t，至今仍然有效。具体情况见图11。图11 GD1-13P510井生产开发曲线薄层水平井GD1-5P512井是一口生产Ng53的薄油层试验水平井，射孔油层井段1418.81446.9m（段长28.1m）；1458.61465.5m（段长6.9m）采用180o水平两排布孔，相位角1800，孔密10孔/m；射孔后下金属毡滤砂管防砂，挤GH-1粘土防膨剂，于2004年6月11日以3.4×3参数开抽，日液62m3，油量23.4t，含水62.3%。累计产液35227.07m3，油量

46、13271.1t，至今仍然有效。具体情况见图12。图12 GD1-5P512生产开发曲线Ng1+2水平井20P210井是孤岛油田第一口生产Ng1+2的水平井，针对Ng1+2油藏特点，对水平井采油工艺进行了研究与改进。通过大量室内试验，科学选配了与地层相配伍的LGS-1抑砂防膨剂，有效地防止了地层粘土膨胀和运移，保持地层原有的渗透性，提高了防砂稳产效果；通过室内滤砂及渗流试验结果，对金属毡滤砂管结构进行了针对性的改进。20P210井投产后日液683，日油44。目前日产液52.2m3/d，日油6.1t/d，含水88.4%,累产油4667.5t。该井的成功投产，为Ng1+2油藏水平井开发提供了宝贵的

47、经验。图13 GD2-20P210井生产曲线（2）水平井绕丝充填防砂工艺该项工艺技术已于2005年立为胜利油田分公司科技攻关项目，目前该项工艺技术已完成了全部的管柱设计，开展了长井段水平井砾石充填防砂工艺技术的攻关，对长水平段砾石充填进行了基础理论及物理模拟实验研究，研制开发了长井段水平井砾石充填防砂工艺管柱、清洁携砂液，水平井砾石充填施工参数优化设计。已经在大港油田进行了先期试验，防砂取得了成功，该项技术正有不断完善之中，尽快投入现场应用，解决水平井防砂技术单一，适应性差的问题。该项技术可用于稠油及中细砂岩油藏，应用范围更广；可有效解决胜利油田此类油藏的防砂难题。（3）水平井裸眼砾石充填防砂

48、工艺国外已经进行了该项防砂技术的推广应用，无论从基础理论研究及工艺技术的优化配套，都已日趋成熟。国内已经开始研究，但还没有进行应用试验。该项技术最大程度的提高了水平井的完善程度，减小了固井水泥、射孔对油层的伤害，增大了油层与井筒的流通面积，满足水平井高强度开采的需求，减缓了液流携带微粒的速度，最大程度发挥水平井的潜能。（二） 侧钻井防砂工艺现状滨南采油厂出砂油藏侧钻井主要分布于单家寺油田稠油油田，共有28口侧钻井，主要采用了悬挂金属棉滤砂管和地层预充填后悬挂金属棉滤砂管防砂工艺。见表7。 表7侧钻井防砂统计表防砂工艺悬挂金属棉滤砂管地层预充填后悬挂金属棉滤砂管高温涂料砂施工井数12151有效期

49、5651054投产不成功从防砂效果看，地层预充填后悬挂金属棉滤砂管防砂工艺有效期长，基本适合侧钻井防砂； 孤岛采油厂13C713井投产应用普通滤砂管防砂，投产不成功，后经几次换滤砂管防砂作业，均未正常生产，有效期较短。2002年1月进行二步法高压挤压充填防砂后，获得明显的效果。初期日产液64.5m3,日产油2.1t,含水96.7%，峰值日产液162.9 m3，日产油37.0t, 含水77.0%，目前仍正常生产，日产油17t，本次防砂周期已累计生产1674天，累产油18233吨(见表8、图14)。图14 GD1-13C713井生产曲线3、结论目前受水平井工艺水平的限制，成熟防砂工艺技术是滤砂管防

50、砂技术，水平井绕丝充填防砂技术作为一项新技术应加速现场试验，进快大规模推广应用。以满足水平井防砂的不同需求。普通滤砂管防砂技术难以满足侧钻井防砂的需要，生产液量低、防砂有效期短。金属滤砂管可以较好地满足侧钻井防砂的需要。筛管充填应用于侧钻井与大斜度井，由于防砂施工难度大，充填效果不理想，因此解决这方面的问题是下步攻关的方向。（六）海上油藏1、概况海上埕岛油田主力油层馆陶组为粘土胶结的稠油疏松砂岩油藏，具有高渗透，高饱和，油层非均质的特征。岩性以粉砂质细砂岩为主，地质年代晚，沉积时间较短，油藏埋深浅，一般在12001600米，成岩压实作用弱，胶结物含量低，结构疏松。这些油藏地质特征决定了油层开发

51、出砂的严重性，尤其是长期高速强采，进一步加剧了油层出砂。 针对埕岛油田地质特征和开发到不同时期对防砂工艺的需要,十年来不断研究、试验和推广，不断发展、配套和完善，形成了以机械防砂为主，化学防砂为辅，满足不同时期需要的防砂工艺技术系列。2、主要防砂工艺技术应用情况近三年，海上埕岛油田主要防砂工艺技术是滤砂管及挤压充填防砂，分别占总防砂作业工作量35.5%和32.7%。其次是循环充填、压裂防砂技术。从防砂有效期来看，从由长到短的顺序是滤砂管、压裂防砂、循环充填、挤压充填、化学防砂。如图15所示。图15海上埕岛油田防砂工艺应用情况及效果统计目前使用的滤砂管是从哈里巴顿公司引进精密微孔复合滤砂管。精密

52、微孔复合滤砂管防砂管从内到外由基管、复合防砂过滤套、不锈钢外保护套等组成，其优点：保护套带侧流孔，在作业过程中能很好的保护防砂过滤层，避免下井时过滤层被刺破、挂坏而引起的防砂施工失败，在生产过程中可防止流体对砂网进行直接冲蚀破坏；复合防砂过滤层：采用多层316L不锈钢精密微孔复合防砂过滤层，防砂可靠性高，抗破坏性强，滤孔均匀，渗透率高，防堵能力强，有效解决CB243A稠油区块油井防砂难题。目前该滤砂管是埕岛油田应用最为成熟、可靠的防砂方式。另外，精密滤砂管高压砾石充填技术是目前海上施工成功率最高的充填防砂工艺，今后继续推广使用。该工艺适合地层亏空油井防砂，能够对环空、炮眼和近井地带进行密实的砾

53、石充填，提高挡砂效果，能够对炮眼附近的污染进行冲刷解堵，提高近井地带地层渗透率。防砂管柱下井可完成地层高压充填和环空循环充填，顶部封隔器丢手后可作为环空封隔器，采用高粘携砂液可将砂比提高到30%,减少了携砂液进入地层的数量，目前海上新老井应用21井次，作业一次成功率100，新井平均日产液46.1t, 日产油32t；老井作业后平均日产液47.1t, 日产油21.8t,比作业前日产液增加12t，日产油增加3.2t。压裂防砂技术因防砂工序非常繁琐，工具性能不稳定，个别井防砂效果不理想，目前在海上暂不推广应用。绕丝筛管循环砾石充填防砂、金属棉和金属毡滤砂管，双层预充填绕丝筛管、预充填割缝筛管防砂等防砂

54、工艺已不再海上使用。3、应用效果评价我们对海上埕岛油田主要的防砂工艺应压裂防砂、高压挤压砾石充填、滤砂管防砂防砂前后的产液情况进行了对比，如图16，图17，图18所示。图16压裂防砂工艺效果评价图17高压挤压充填防砂工艺效果评价图18滤砂管防砂工艺效果评价由以上曲线可看出，压裂防砂工艺防砂后的产液情况得到了明显改善，从趋势线上可以看出，改善幅度明显；高压挤压充填防砂有很少一部分井防砂后产液改善效果并不明显，但总体效果来看，也有一定幅度的改善，但效果不如压裂防砂工艺；滤砂管防砂工艺对部分油井的产液有一定幅度的改善，但总体改善不明显，所以该工艺有一定的油藏适应性，应选择使用。4、结论高压充填防砂工艺是一趟防砂管柱可完成地层高压充填和环空循环充填连续施工，顶部封隔器丢手后可作为环空封隔器，采用高粘携砂液可将砂比提高到30%,减少了携砂液进入地层的数量，防砂成功率高，有良好的防砂增产效果，特别适用于地层亏空的老井防砂。压裂防砂工艺受成本等因素的控制，在大面积推广应用上有一定的难度。三、存在的主要问题及难题(一)稠油油藏防砂工艺受外界条件的影响而效果差异大稠油油藏防砂施工中，滨南采油厂、石油开发中心通常采用压裂、高压挤压充填防砂技术，通过在近井地带建立高强度的挡砂屏障后，注汽热采，并取得了较好的防砂效果；但孤东、孤岛通常先对地层充填高温涂料砂后注汽，然后再进行井筒内二次防砂，然后投产，此工