第二章 防砂方法原理

1、1第二章第二章防砂方法原理防砂方法原理2.1防砂方法分類防砂方法分類根據(jù)防砂原理及工藝特點(diǎn)，目前主要防砂方法大致可分為機(jī)械防砂、化學(xué)防砂、復(fù)合防砂和其它防砂方法幾類。（1）機(jī)械防砂方法機(jī)械防砂方法可以分為兩類，第一類是僅下入機(jī)械管柱的防砂方法，如繞絲篩管、割縫襯管、各種濾砂管等。這種方法簡(jiǎn)單易行，施工成本低。缺點(diǎn)是防砂管柱容易被地層砂堵塞，只能阻止地層砂產(chǎn)出到地面而不能阻止地層砂進(jìn)入井筒，有效期短，只適用于油砂中值大于0.1mm的中、粗

2、砂巖地層。第二類機(jī)械防砂方法為管柱礫石充填，即在井筒內(nèi)下入繞絲篩管或割縫襯管等機(jī)械管柱后，再用礫石或其它類似材料充填在機(jī)械管柱與套管的環(huán)形空間內(nèi)，并擠入井筒周圍地層，形成多級(jí)濾砂屏障，達(dá)到擋砂目的。這類方法設(shè)計(jì)及施工復(fù)雜，成本較高；但擋砂效果好，有效期長(zhǎng)，成功率高，適用性廣，可用于細(xì)、中、粗砂巖地層，垂直井，定向井，熱采井等復(fù)雜條件。礫石充填防砂的缺點(diǎn)主要是施工復(fù)雜，一次性投入高；若礫石尺寸選擇不當(dāng)，地層砂侵入礫石層后會(huì)增加油流入井的阻

3、力，影響防砂后的油井產(chǎn)能。研究結(jié)果表明，礫石充填井筒附過(guò)主要壓降損失在填有礫石的射孔炮眼內(nèi)。因施工過(guò)程較長(zhǎng)，必須注意減少作業(yè)過(guò)程中對(duì)油層的作害。（2）化學(xué)防砂化學(xué)防砂是向地層中擠入一定數(shù)量的化學(xué)劑或化學(xué)劑與砂漿的混合物，達(dá)到充填、固結(jié)地層、提高地層強(qiáng)度的目的。化學(xué)防砂主要分為人工膠結(jié)地層和人工井壁兩種方法。人工膠結(jié)地層是向地層注入樹(shù)脂或其它化學(xué)固砂劑，直接將地層砂固結(jié)；人工井壁是將樹(shù)脂砂漿液、預(yù)涂層礫石、水帶干灰砂、水泥砂漿、乳化水泥等

4、擠入井筒周圍地層中，固結(jié)后形成具有一定強(qiáng)度和滲透性的人工井壁?；瘜W(xué)防砂方法適用于薄層短井段，對(duì)粉細(xì)砂巖地層的防砂效果好，施工后井筒內(nèi)不留下任何機(jī)械裝置，便于后期處理。缺點(diǎn)是有機(jī)化學(xué)劑材料成本高，對(duì)油藏溫度的適應(yīng)性較差，易老化，有效期短，固結(jié)后地層滲透率明顯下降，產(chǎn)能損失大。3增大油層徑向應(yīng)力裸眼產(chǎn)層膨脹式封隔器注熱空氣固砂焦化防砂短期火燒油層固砂2.2機(jī)械防砂機(jī)械防砂2.2.1濾砂器防砂原理濾砂器防砂原理濾砂器防砂是指將經(jīng)過(guò)特殊工藝制成

5、的具有濾砂功能的濾砂器用管柱和輔助工具直接懸掛在井內(nèi)出砂層位，如圖21所示。這種濾砂器具有較高的滲透性，充許地層流體通過(guò)但可以阻擋地層砂。地層產(chǎn)出液必須經(jīng)濾砂器才能進(jìn)入井筒流到地面。目前通常使用的濾砂器有繞絲篩管、割縫襯管、雙層預(yù)充填礫石繞絲篩管、各種濾砂管以及其它新型濾砂工具等。各類濾砂器不僅可以阻止直徑大于濾砂器縫隙寬度（或孔隙、網(wǎng)孔直徑），而且可利用“橋架”作用阻止小于濾砂器縫隙寬度的部分地層砂流入井筒。（1）繞絲篩管全焊接不銹鋼

6、繞絲篩管由基管（帶孔中心管）、縱筋和不銹鋼繞絲組成，如圖22（a）所示。基管上鉆有一定密度和孔徑的圓孔，提供流體通過(guò)繞絲縫隙后流入井筒的通道。在基管上帶有縱筋，以支撐繞絲。國(guó)內(nèi)選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼絲作為不銹鋼繞絲的原料，軋制成一定尺寸的三角形截面的繞絲和縱筋。在繞制過(guò)程中，繞絲和縱筋的每一個(gè)交叉接觸點(diǎn)都用電阻焊焊接在一起，使篩套形成具有一定強(qiáng)度的整體，按一定的長(zhǎng)度要求兩面三刀端切平，焊上接箍。將帶孔中心管穿過(guò)篩套。再把篩套兩端