压裂防砂技术进展及存在问题

1、压裂防砂技术进展及存在问题一、概述目前应用的防砂工艺技术主要分为： 机械防砂和化学防砂工 艺技术两大类。 机械防砂技术分为： 先期防砂工艺技术和后期防 砂工艺技术。这类防砂工艺措施，主要是防治粒径大小 0.15?L 的地层砂。 化学防砂工艺技术主要分为： 地层固砂和人工井壁防 砂工艺技术。这主要是防治粒径小于0.15m m以下的地层砂。其中压裂防砂工艺技术， 是人工井壁防砂工艺技术的一种特殊防砂 工艺技术。特殊之处就在于，即起到防止地层出砂的同时，又能 对油层进行相应改造。这样可以弥补油井因采取防砂工艺措施， 对油层渗透率造成的影响。压裂防砂工艺技术从理论上讲， 油井防砂后即能达到防砂的 目的

2、，又能保持油井的产液量，这主要是 由于裂缝的存在，相 当于扩大了井筒半径， 增加了渗流面积， 渗流阻力比压裂防砂前 大幅度降低， 所以产液量也要比施工前有相应的提高， 或保持原 有的产液量。技术原理是： 利用高压车组产生的压力和携砂液具有的携砂 能力，将树脂预包砂及支撑砂， 充填携带到地层及地层微裂缝中。 树脂预包砂进入地层微裂缝和亏空井段后， 在地层温度下交联固 化、胶结固化成具有一定强度和渗透率的人工井壁， 形成一定厚 度的防砂屏障。 胶结的树脂预包砂起到人工井壁的作用， 发挥防 砂效果，从而保证油井的正常生产。注入前置液，通过高压车 组产生的压力， 使地层形成微裂缝或裂缝， 为后续的支掌

3、砂进入 地层形成一定的通道， 给加砂工艺创造有利条件。 选择合适的 施工压力，向地层内填入支撑砂，使地层形成连通性好、渗透性 高的裂缝油藏。 树脂预包砂充填近井地带， 形成具有一定强度 和参逶率的防砂屏障，从而达到防砂的目的。压裂防砂中携砂液按配液材料和液体性质分为：水基压裂 液、油基压裂液、乳化压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、醇基 压裂液；按耐温性能分类：低温压裂液（ 20-60C）、中温压裂 液（60- 120C）、高温压裂液（120-180C）压裂防砂设备及作用。 进行压裂防砂现场施工时， 需要整套 的压裂防砂设备。压裂设备主要包括压裂车（或压裂泵机组）、 混砂车、砂罐车、 供液罐（或储

4、罐车） 、管汇车（或高低压管汇） 仪表车、平衡车、压裂井口及其它井口附件等。作业施工时，混 砂车自供液罐吸入液体，由运砂车输入砂子，混合搅拌后，送到 压裂车压裂泵吸入口， 压裂泵将混合液升压后， 由井口注入井底， 对油层进行压裂、填砂。此外，还配有平衡车、仪表车、消防车 以及作业机等。 平衡车是用来平衡上封隔器的压力。 作业机用来 进行必要的起升作业等。 在这些设备中， 压裂车和混砂车是压裂 施工中的关键设备。 这些设备的性能和工作好坏是影响油井压裂 效果的重要因素。二、压裂防砂现场施工常见问题及处理方法1. 压不开裂缝主要表现为压力随注入量的增加急速上升， 并且很快达到施工压力上限，这时应立

5、即停车，分析原因后再行施工。岩性异常 致密，渗透率极低，吸水能力极小，应采取其它措施后再试压、 压裂；井筒与地层连通性不好。如射孔不完善或未射孔，应补孔 后压裂；管柱下井有误，尾管过油层；封隔器类型错误；管柱有异常 节流（死油、蜡、杂物等）2. 砂堵携砂液携砂能力差， 交联不好； 或压裂液未交联； 砂比过高， 提得过快； 携砂液滤失较大， 特别是裂缝性储层， 滤失难以预测； 造缝不充分，前置液量不充足；储层、岩性等未知原因。3. 压力突然较大幅度下降管柱断脱，上部断脱：泵压突降，套压猛升，井口有较大振 动声响，油管上顶；封隔器卡距间断脱：泵压波动，可能井口上 顶，套压上升，停泵后再缓慢起泵，油

6、套连通。4. 套压上升封隔器密封不严或未座封； 油管损坏， 有破裂处； 丝扣损坏， 有破裂处；固井质量不合格，有管外窜槽处。三、压裂防砂技术特点和适用范围技术特点：（ 1）该项技术即改善了油流通道，又起到了防 砂的作用，具有压裂和防砂的双重工艺技术效果。（2）一是可 以控制油井地层出砂。二是防止填入的支撑砂随油流流入井筒。（3）该技术形成了多级防砂屏障，防砂效果明显。 （4）小型压 裂和大型人工井壁防砂工艺技术相结合， 增加了工艺技术效果上 的互补性。适用范围（ 1）压裂防砂作为一种防砂新技术，适宜各类出 砂油井，尤其是适宜以下几类油井： 检泵周期短， 出细粉砂严重， 其他防砂措施难以奏效的油

7、井； 油层低渗， 油井供液不足或油井 有高产史，因地层伤害导致产量大幅度下降，并出砂的油井；地 层骨架胶结疏松、地层坍塌、因出砂亏空严重的油井；四、压裂防砂发展趋势 压裂防砂已经从室内走向现场，现场应用前景广阔。 “端 部脱砂”技术的基础上， 在施工工艺上有所发展。 在保证有足够 渗流能力的前提下， 井底留塞比候凝钻塞油井充填层更高强度和 更好的防砂效果。目前机械防砂发展主要表现在以下几个方面：（ 1） 对于出砂严重、生产压差大的直井、小斜度油井，多采用绕丝筛管砾 石充填防砂； 而对于出砂不太严重或大斜度井、 水平井则采用滤 砂管防砂。 （ 2）砾石充填趋向于正循环挤压充填，尤其是高压 大排量挤压充填。 （ 3）以水作携砂液的低密度水充填发展较快， 这是因为水充填砾石充填层密实，防砂效果好。（ 4）专门适用于水平井裸眼井或套管井的新型滤砂管不断出现， 由于其工艺简 单、施工方便而日益受到现场欢迎。近年来，国外兴起了多种新型的化学防砂方法，如高能树脂 液充填固砂、微生物固砂等，资料数据表明效果不错。对于蒸汽 吞吐和蒸汽驱类油井，国外正在研究耐高温性能更好的树脂和其 它化学胶结剂。从总体来看，根据防砂需要，研究价廉、实用、 高效的新型化学防砂方法成为开发疏松砂岩油田的必然趋势。复合防砂发展趋