油井機械防砂工藝技術與裝備的發展水平
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摘 要：油井出砂是影響疏松砂巖油藏開采的主要問題，嚴重降低油井生產效率與生產質量，對油田的生產與開發帶來諸多不利影響。為提升油井開采的安全性與穩定性，需要對油井做好防出砂措施，降低砂巖油藏出砂現象的發生率，提升油田開采質量，保證油田開采效率。為此，本文將針對油井機械防砂工藝技術與設備的發展水平進行研究與探討。
關鍵詞：油井機械；防砂工藝技術；防砂裝備
國外關于油井機械防砂技術的研究相對比較早，我國關于油井機械防砂技術的研究相對比較晚，因此我國油井機械防砂技術與國外先進國家先比存在較大的差距，對我國石油化工產業的發展帶來一定負面影響。國外防砂作業中所運用到的機械防砂技術以篩管礫石填充防砂技術與濾砂管防砂技術為主，其中礫石填充技術是形成最早的一種方法技術，其施工作業工藝相對比較成熟。隨著社會的不斷發展，我國油井機械防砂工藝不斷得到提升，為我國石油產業的發展帶來巨大的推動力。
1 高壓充填防砂技術
高壓充填方法技術所運用到的防砂管柱主要由安全接頭、篩管、FS封隔器、可溶性扶正器、絲堵等構成，借助大排量的攜砂液將礫石—石英砂攜帶到油氣井生產層套管外部的空洞位置，礫石—石英砂被攜帶到繞絲館和套管的環形空間，借助高壓作用對其實施壓實處理，進而形成密實的防砂屏障。
1.1 高壓填充防砂技術的應用優勢
高壓填充防砂技術在實際應用中可實施地層和繞絲管外部實施填砂處理，以此充填成形，最大限度縮短鉆井施工作業的周期，降低油井防砂作業的應用成本；高壓填充防砂技術在油井中的應用，可在油井井筒內部形成一個密度較高的滲透帶，最大限度降低油氣井中的流體對地層砂礫帶來沖擊，使靠近井筒流體所具備的流動壓力梯度能夠小于原始地層所具備的壓力梯度，進而降低油井出砂率；高壓充填防砂技術能夠對油層產生壓裂作用，增強地層滲透率，并在井筒周圍形成一個高滲透連續地段，緩解油井堵塞現象，保證油井作業能夠順利開展，提升油井作業生產效率，保證油井作業質量。
1.2 高壓充填防砂技術應用劣勢
高壓填充防砂技術僅適合被運用單層井段與短層井段，在多油層或者是長井段其防砂質量將無法得到保證。若油井上部有封堵層或者是卡封層，作業人員對油井下部實施填充防砂處理時，受高壓作用，必將為封堵層與卡封層帶來嚴重的負面影響。在實際應用過程，無論是參數設置，還是參數優化控制，均對作業人員的操作具有強烈的依賴性。不同的油氣井實際施工作業情況有所不同，需避免砂體在充填過程出現移動現象或者是混合現象。
2 濾砂管防砂工藝技術
在運用濾砂管防砂工藝技術時，無論選用何種濾砂管均是將濾砂管與防砂封隔器等設備進行配置并下放到井內，使濾砂管能夠對準油層部位，最后坐封丟手。油井生產作業過程，油流將砂從底層攜帶到濾砂管的外部，比濾砂管濾體空間大的地層砂與油流分離，以此達到防砂的目的。與高壓充填防砂技術相比，操作簡單，作業經費更低，能夠同時對油井初期與后期實施防砂處理。
2.1 雙層預填充繞絲篩管
雙層預填充繞絲篩管主要由內層篩管、外層篩管、中心管、預填充礫石層構成，擁有較高的抗壓強度、良好的滲透率、較大的流通面積，能夠實現對井筒內部流體的分級過濾，避免地層砂流入到生產油筒內，該材料適合被運用到小斜度僅和直井中。
2.2 不銹鋼金屬棉濾砂管
不銹鋼精梳棉濾砂管主要由內管、外管、不銹鋼絲壓制而成的金屬棉片構成，能夠形成一個具有擋砂功能的屏障，擁有良好的滲透性、較大的流通面積以及較強的抗壓能力。因不同生產壓力環境能夠形成不同的孔喉通道，不同大小的地層砂在通過孔喉時被引流到井筒內，由不銹鋼絲壓制而成的精梳棉擁有良好的彈性，切實保證金屬棉的擋砂能力。
2.3 金屬氈濾砂管
金屬氈濾砂管是將鋼絲網纏繞到帶孔中心管的外部，使金屬絲能夠均勻的分布到鋼絲網的外部，使其能夠在鋼絲網的外部形成一種氈狀，將其套入到帶孔套管的內部，然后對套管兩端實施密封處理，借助金屬氈與不銹鋼絲網對地層砂實施阻擋處理，以此達到防砂的目的。由于濾砂管孔徑相對比較大，擁有較大的滲流面積，滿足大注入量的各項要求。
2.4 陶瓷濾砂管
陶瓷濾砂管是借助燒結而成的陶瓷管對地層砂實施阻隔處理，根據地層滲透率與擋砂精度的各項要求合理選擇陶粒尺寸，防止陶瓷管在井下作業過程出現膨脹現象。陶瓷濾砂管擁有較強的滲透性、耐酸堿性以及耐高溫性能，適合被運用到注蒸汽熱采井防砂中。
2.5 可膨脹篩管
可膨脹防砂篩管由可擴展割縫中心管、過濾層和可擴張式保護外套三部分構成。由附在割縫管本體上的特制的金屬絲網組成過濾層。在擴張過程中，重疊式滲濾隔膜中間層發生徑向滑移，另外兩層則發生軸向滑移，直到防砂篩管達到理想的直徑。具有過流面積大，可提高單井壽命以及油氣藏的采收率，與管外封隔器配合可實現分層開采等優點。
3 總結
綜上所述，現如今我國油井機械防砂工作中主要運用濾砂管防砂技術，但是這種防砂技術與高壓填充防砂技術之間存在較大的差距，需要我國油田企業在今后的發展中不斷借鑒國外新型機械防砂技術，加大對分層填充與振動礫石填充工作的研究。
參考文獻：
[1]康香村，崔清海.油井機械防砂工藝裝備的發展水平探究[J].中國石油和化工標準與質量，2011，31（12）：136.
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