防砂方法原理

1、其次章 防砂方法原理防砂方法分类砂、复合防砂和其它防砂方法几类。机械防砂方法管柱简洁被地层砂堵塞，只能阻挡地层砂产出到地面而不能阻挡地层砂进入井 0.1mm 的中、粗砂岩地层。程中对油层的作害。化学防砂水泥等挤入井筒四周地层中，固结后形成具有确定强度和渗透性的人工井壁。失大。焦化防砂- 1 -是强度低，可控性差，对油藏流体性质有较大的依靠性。复合防砂砂管柱为滤砂管和绕丝筛管，与之协作使用的化学方法常为化学剂和涂料砂。2-1表2-1防砂方法分类机械防砂机械防砂滤砂器防砂机械防砂砾石充填防砂人工胶结固砂人工井壁化学防砂其它方法绕丝筛管割缝衬管双层预充填绕丝筛管金属棉毡、布滤砂管树脂石英砂滤砂管陶瓷

2、滤砂管 裸眼砾石充填筛管管内砾石充填筛管管外砾石充填酚醛树脂胶结地层酚醛溶液地下合成防砂预涂层砾石人工井壁 树脂砂浆人工井壁水带干灰砂人工井壁水泥砂浆人工井壁 树脂核桃壳人工井壁乳化水泥人工井壁 焊接玻璃固砂氢氧化钙固砂四氯化硅固砂水泥碳酸钙混合液固砂聚乙烯固砂氧化有机物固砂复合防砂机械、化学相结合的防砂方法、高渗压裂充填防砂增大射孔段长度、增加射孔密度降低流速把握产量其它方法增大油层径向应力焦化防砂裸眼产层膨胀式封隔器注热空气固砂短期火烧油层固砂- 2 -机械防砂滤砂器防砂原理滤砂器防砂是指将经过特别工艺制成的具有滤砂功能的滤砂器用管柱和关心2-1所示。这种滤或孔2-1 滤砂器类防砂示意图隙

3、、网孔直径，而且可利用“桥架”作用阻挡小于滤砂器缝隙宽度的局部地层砂流入井筒。绕丝筛管全焊接不锈钢绕丝筛管由基管带孔中心管、纵筋和不锈钢绕丝组成，如流入井筒的通道。在基管上带有纵筋，以支撑绕丝。国内选用1Cr18Ni9Ti不锈钢所示。一旦有颗粒随液流进入绕丝缝隙，由于越向外空隙越大，砂粒不会滞留堵塞在缝隙内。图2-2a 绕丝筛管示意图图2-2b 绕丝筛管缝隙的“自洁”作用除了具有“自洁”特点外，不锈钢绕丝筛管政治家耐腐蚀、工作寿命长、缝- 3 -23倍。2割缝衬管缝缝眼排列方式有平行轴向方向，穿插排列。平行割缝衬管的缝眼长度取 L=50300mm， 垂直割缝衬管取管取低值。割缝衬管割缝缝眼的剖

4、面呈梯形夹角为 12砂粒卡死在缝眼内而堵塞，具有“自洁”作用。缝眼排列2-3 割缝衬管示意图通常承受公正割缝，缝眼以穿插排列为宜。割缝衬管防砂是在油层部位下预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂套管的环空中，到达防砂的目的。砂堵塞或磨损。双层预充填砾石绕丝筛管防砂简称双层筛管由内、外绕丝筛管、涂层砾石及2-4所示。1/2即可； 内管内径比中心管直径大 2mm， 内外管的环空间隙厚度保持在- 4 -15mm25mm。双层筛管防砂是在地面预先将符合油层砂筛析要求的砾石充油管底部，绕丝及夹层内的砾石层可以阻挡地层砂通过。4金属棉滤砂管防砂2-5 所示。它由带孔基管、金2-4 双层预充填砾石绕丝筛管1

5、-接箍；2-压盖；3-内绕丝筛管；4-5-外绕丝筛管；6-中心管1020mm，压缩系数和渗透率可以依据需要调整。保护300/m10mm。被外层金属网阻挡形成砂拱，可阻挡网眼直径 1 的地层砂。6金属棉滤砂管分为单体镶嵌式和整体式两种。单体式金属棉是由多孔盖滤网、不锈钢金属棉丝、压板、焊2-5 整体式金属棉滤砂管保护套打孔套管、中心管、扶正器组成。整体式滤砂管如图 2-5 所示。陶瓷滤砂管陶瓷滤砂管是由外管、陶瓷管、密封局部组成。将陶瓷管装入外管内，两端- 5 -2-6。外基管起联瓷管热效应影响。陶瓷管是一种具有曲折连通性好的微孔过滤材料，依据油2-6 陶瓷滤砂管配比的无机胶结剂粘结定型、经高温

6、烧结而成。当油层流体带出地层砂，流经陶瓷管的微孔连通孔道时，流体进入中心管被树脂石英砂滤砂管防砂多孔冶金粉末滤砂管堵塞。耐高温、抗震惊等特性。可防粒度中值大于0.07mm的地层砂。筛管砾石充填防砂机理90。- 6 -质量的流体携带地面选好的具有确定粒度的砾石，充填于筛管和油层或套管之两种。2-7 筛管砾石充填防砂示意图套管内砾石充填1-油管；2-水泥环；3-套管；4-封隔器；5-衬管；6-砾石；7-射孔孔眼先期完成裸眼绕丝筛管砾石充填防砂先期完成裸眼绕丝筛管砾石充填防砂完井程序是在下完表层套管并固井后，95 81 浅油层钻头钻到估量的油层顶部下入7 技术套管，管外用油82306 45m，电测证

7、明己钻完油层。再用扩孔0.51.0m以下的油层段井眼扩大到127套管刮管器刮去套5绕丝筛管柱，筛管外充填砾石，再砸固铅2-。层条件要求高如单一油层、厚度大、无气、水夹层等。80 年月初深井稠油注蒸汽热采试- 7 -功，并推广应用了这种防砂技术。套管井筛管砾石充填防砂套管井筛管砾石充填防砂是在先期裸眼绕丝筛管砾充填方法根底上进展起 2-7(b)所示。填。管外充填之后，再进展管内充填，可得到较好的防砂效果。化学防砂人工胶结固砂方法酚醛树脂胶结砂层合，经加温熬制成甲阶段树脂300mPas，将此树脂溶液挤入砂岩油层，经柴油增孔，再挤入盐酸作固化剂，在油层温度下反响固化，将疏松砂岩胶结，防上油、水井出砂

8、的方法。该方法适用于油水井早期防砂，胶结后0.8MPa50%100，耐水、酚醛溶液地下合成防砂酚醛溶液地下合成防砂是将加有催化剂的苯酚与甲醛，按比例配料搅拌均匀气层出砂的方法。该方法为油井先期和早期防砂方法，适用于温度高于 60，粘土含量较低出水后防砂效果差，不宜选用。- 8 -人工井壁防砂方法预涂层砾石人工井壁挤入固化剂和受温度的作用气层出砂的方法。该方法适用于吸取力气较大，温度高于 60的油层防砂，施5MPa90%以上，是目前较好的化学防砂方法。水泥砂浆人工井壁1MPa，有效期较短。树脂核桃壳人工井壁壁渗透率较高，强度较大，具有较好的防砂效果，但原材料来源困难。树脂砂浆人工井壁难。复合防砂

9、- 9 -砂管柱为滤砂管和绕丝筛管，与之协作使用的化学方法常为化学剂和涂料砂。砂岩、渗透性差的地层，也用于地层亏空严峻的老井防砂。常规机械化学复合方法最常见的复合防砂方法是上述机械防砂管柱与化学固砂剂相结合使用。a绕丝+涂层砾石复合防砂b化学固砂+双层筛管复合防砂图2-8复合防砂示意图砂复合防砂示意图。首先进展管外涂敷砂挤压充填，固结后钻塞，然后下入绕丝筛管。图 2-8(b)为化学剂固砂+双层预充填绕丝筛管复合防砂示意图，地层用化学剂固结后再下入双层预充填绕丝筛管。高渗压裂充填防砂起，到达传统工艺所不能到达的使油井既高产又把握出砂的最正确效果。高渗压裂充填防砂既能提高产量又能有效防砂的主要技术原理如下：压后地层流体流淌特征2-9水力裂缝可以避开和