馮 斌

（中油遼河油田分公司遼興油氣開發(fā)公司，遼寧盤錦 124010）

在我國(guó)的部分油田中，受到多種因素的影響，油井會(huì)出現(xiàn)出砂問題，當(dāng)油井出砂問題十分嚴(yán)重時(shí)，油井將無法進(jìn)行正常的生產(chǎn)作業(yè)，這會(huì)給油田企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，盡管我國(guó)油田企業(yè)都使用了防砂工藝，但是由于不同油田出現(xiàn)出砂問題的原因各不相同，因此防砂工藝僅僅會(huì)發(fā)揮一定的效果，并不能完全解決油井的出砂問題[1]。針對(duì)該種狀況，本文首先對(duì)出砂問題的原因進(jìn)行全面分析，在此基礎(chǔ)上，提出多種類型的防砂工藝措施，為保障油田的正常生產(chǎn)作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

1 油井出砂原因分析

1.1 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素主要指的是油田的地質(zhì)條件，例如油田所處區(qū)域的膠結(jié)類型以及地質(zhì)年代等。一般情況下，如果油田的地質(zhì)年代相對(duì)較晚，則地層中的膠結(jié)礦物質(zhì)的含量就越低，砂粒之間的膠結(jié)能力就差，此時(shí)在油井生產(chǎn)作業(yè)的過程中出砂問題就相對(duì)較為嚴(yán)重；另一方面，油井的出砂問題主要是由地層的膠結(jié)能力以及顆粒之間的摩擦力所決定，根據(jù)地層的膠結(jié)能力，可以將地層分為3種類型，分別是流砂地層、部分膠結(jié)地層以及脆性砂地層。流砂地層主要指的是地層并沒有膠結(jié)能力，地層中的砂石之間并沒有膠結(jié)物存在，地層中的砂石在一定條件下可以流動(dòng)，在對(duì)該種類型的地層進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的過程中，油井的出砂問題相對(duì)較為嚴(yán)重，同時(shí)，在鉆井作業(yè)的過程中還非常容易出現(xiàn)卡鉆問題。在部分膠結(jié)地層中，膠結(jié)物的含量相對(duì)較少，部分砂石處于膠結(jié)狀態(tài)，但是膠結(jié)能力相對(duì)較差，強(qiáng)度也相對(duì)較低，處于該種類型的油井在一定程度上會(huì)出現(xiàn)出砂問題。在脆性砂地層中，膠結(jié)物的含量相對(duì)較高，砂石之間的膠結(jié)力相對(duì)較強(qiáng)，地層的強(qiáng)度也相對(duì)較高，處于該種類型地層的油井在生產(chǎn)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)出砂問題的概率相對(duì)較低，出砂問題也相對(duì)較輕[2]。

1.2 開采因素

開采因素主要指的是進(jìn)行原油開采的速度以及速度變化情況，在進(jìn)行原油開采作業(yè)時(shí)，液體的滲流能力會(huì)對(duì)地層中的砂石拖曳力產(chǎn)生一定的影響，最終對(duì)出砂問題產(chǎn)生嚴(yán)重影響，在生產(chǎn)條件基本相同的前提下，如果地層中的生產(chǎn)壓差相對(duì)較大，則地層中液體的滲流能力就越強(qiáng)，此時(shí)地層中的液體會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生一定的沖刷力，進(jìn)而使得油井的出砂問題相對(duì)較為嚴(yán)重。在另一方面，在生產(chǎn)作業(yè)的過程中，地層中出現(xiàn)出水問題以后，地層中的黏土在水的作用下將會(huì)變得十分松散，地層砂石之間的膠結(jié)強(qiáng)度也會(huì)嚴(yán)重下降，砂石顆粒之間會(huì)產(chǎn)生一定的位移，進(jìn)而引發(fā)油井出砂問題。同時(shí)，如果油井的開采速度產(chǎn)生嚴(yán)重的變化，則會(huì)對(duì)油層產(chǎn)生極大的破壞，進(jìn)而使得油井出砂問題嚴(yán)重。

1.3 人為因素

人為因素主要會(huì)對(duì)低滲透油田的出砂問題產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對(duì)于低滲透油田而言，其自身并沒有自然產(chǎn)能，該種類型的油田必須進(jìn)行壓裂改造，此時(shí)油井才能具有生產(chǎn)能力。在對(duì)油田進(jìn)行改造的過程中，井壁的巖石在外力的作用下會(huì)受到嚴(yán)重的破壞，同時(shí)，在壓裂作業(yè)時(shí)，很多油井在裂縫并沒有完全閉合的前提下就進(jìn)行排液，此時(shí)裂縫中的砂石會(huì)隨著排液一起進(jìn)入到井底之中，進(jìn)而使得油井出現(xiàn)嚴(yán)重的出砂問題。在另一方面，在進(jìn)行壓裂作業(yè)的過程中，如果壓裂液的黏度相對(duì)較低，壓裂液也會(huì)隨著原油進(jìn)入到井底，在進(jìn)入井底的過程中，壓裂液會(huì)攜帶裂縫中的砂石，進(jìn)而使得井底的砂石數(shù)量增加，油井的出砂問題將變得十分嚴(yán)重[3]。

2 油井出砂治理措施

2.1 建立出砂模型

為了解決油井的出砂問題，首先需要建立合理的出砂模型，進(jìn)而對(duì)油井的出砂問題進(jìn)行一定的預(yù)測(cè)，在出砂問題預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，工作人員才能根據(jù)相關(guān)要求制定防砂方案。在建立出砂模型的過程中，工作人員需要對(duì)油藏的情況進(jìn)行全面分析，分析的目標(biāo)包括油藏內(nèi)的地質(zhì)條件以及砂石之間的膠結(jié)強(qiáng)度，通過全面的油藏分析還可以為原油的開采奠定基礎(chǔ)。在油藏分析以后，工作人員需要對(duì)油田的現(xiàn)場(chǎng)資料進(jìn)行全面的收集，這主要是因?yàn)椴煌挠筒鼐哂胁煌奶攸c(diǎn)，通過收集現(xiàn)場(chǎng)的資料，有利于提高工作人員對(duì)開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，一般情況下，收集的資料越全面，則建立的出砂模型就越合理。最后，工作人員可以根據(jù)收集到的相關(guān)資料，建立出砂預(yù)測(cè)模型，目前最常見的出砂模型有三種，分別是應(yīng)力應(yīng)變模型、沖蝕模型以及虹蚓洞模型，工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況對(duì)模型進(jìn)行合理的選擇。

2.2 生產(chǎn)狀況監(jiān)控

在上文分析中指出，油井的出砂問題受到多種因素的影響，這些因素部分屬于可控因素，但是仍然有部分因素屬于不可控因素，因此，在油井生產(chǎn)的過程中，對(duì)其生產(chǎn)狀況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控也十分重要。地層中的狀況相對(duì)較為復(fù)雜，工作人員難以全面掌握地層中的相關(guān)信息，通過對(duì)生產(chǎn)狀況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，有利于工作人員對(duì)井下的狀況進(jìn)行合理的判斷，以便工作人員調(diào)整生產(chǎn)狀況，進(jìn)而防止出現(xiàn)出砂問題，這是防止油井出現(xiàn)出砂問題的根本方法。目前，對(duì)于存在出砂問題的油田而言，都十分重視油井的生產(chǎn)監(jiān)控工作，生產(chǎn)監(jiān)控主要是對(duì)油井的出砂問題進(jìn)行地面監(jiān)控。

2.3 試井完井技術(shù)優(yōu)化

為了全面防止油井出現(xiàn)出砂問題，油田企業(yè)也需要對(duì)試井完井技術(shù)進(jìn)行全面的優(yōu)化，通過試井可以對(duì)會(huì)出現(xiàn)出砂問題的地層進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，并可以對(duì)油井的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的測(cè)試，進(jìn)而獲取地層中的壓力以及儲(chǔ)層物性等相關(guān)信息，有利于油田提前制定合理的防砂方案。在進(jìn)行完井作業(yè)的過程中，油田需要根據(jù)油井產(chǎn)量的不同，選擇合理的油井類型，根據(jù)地層的基本特點(diǎn)，選擇合理的完井方案，在進(jìn)行完井作業(yè)時(shí)，需要盡可能降低對(duì)地層產(chǎn)生的損害，同時(shí)，工作人員也需要根據(jù)油田相應(yīng)的開發(fā)方案，對(duì)油管的尺寸以及套管的尺寸進(jìn)行合理的選擇。

2.4 兩步法防砂

如果油井可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的出砂問題，則油田企業(yè)可以采取兩步法的防砂方案。首先，工作人員需要在油層的上方位置安裝帶有封隔器的防砂油管，同時(shí)需要向油井周圍的地層中注入一定量的高密度石英砂，盡可能提高該區(qū)域的充實(shí)程度，防止油井周圍地層中的砂石進(jìn)入到油層之中。其次，工作人員需要在防砂層內(nèi)安裝繞私篩管，在篩管內(nèi)注入一定量的陶粒砂，采用該技術(shù)方案可防止地層中的砂石出現(xiàn)遷移問題。在使用兩步法防砂技術(shù)的過程中，需要遵循三大原則。首先，工作人員需要在注重防砂效果的前提下，選擇最合理的防砂技術(shù)，也需要對(duì)油井的生產(chǎn)工藝以及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)；其次，防砂過程中需要選擇最先進(jìn)的工藝，進(jìn)而防止出砂問題對(duì)油井的生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響；最后，工作人員需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益，盡可能提高防砂施工的質(zhì)量以及防砂施工的成功率。

3 結(jié)語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，油井的出砂問題會(huì)對(duì)油井的生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，一般情況下，油井的出砂問題受到多種因素的影響，主要的影響因素有地質(zhì)因素、開采因素以及人為因素，因此，油田企業(yè)需要根據(jù)自身的實(shí)際情況，合理應(yīng)用建立出砂模型、生產(chǎn)狀況監(jiān)控、試井完井技術(shù)優(yōu)化以及兩步法防砂四種油井出砂治理技術(shù)，全面防止油井出現(xiàn)出砂問題。