摘要：本文从地质因素和开采因素分析了花土沟油田出砂的原因，列出花土沟油田出砂的现状和危害，并对油田现有的防砂工艺进行了简单的评价。最后提出应根据花土沟油田开采现状，采取适当的防砂措施。
关键词：出砂；防砂；危害；措施
一、花土沟油田构造特征
花土沟油田位于柴达木盆地西部坳陷尕斯库勒断陷亚区内狮子沟构造花土沟高点，地下构造是一个被断层复杂化的的不对称的短轴背斜。地面构造为东翼缓而西翼陡近南北不对称短轴背斜构造。构造遭受严重剥蚀，核部出露，断层相当发育。油田受构造控制，形成了以背斜圈闭为主，断块圈闭为辅以及构造-岩性圈闭等三种圈闭类型。属于层状边水油藏。
二、油井出砂原因及现状
油井出砂是指在油气生产过程中砂粒随流体从地层中运移出来的现象，是影响油气井产能的一个重要因素，制约着油气田的高效开发。油井出砂危害极大，主要表现为：使地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成砂卡，砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产，出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。这些危害既提高了原油的生产成本，又增加了原油的开采难度。因而采取有效的防砂措施不仅可以降低生产成本，减少工作量，还可以快速高效地开发油气藏。
2.1油井出砂原因
2.1.1储层岩石的性质
花土沟油田砂岩储层属于泥质胶结，胶结方式为孔隙式胶结，此外储层由于成岩程度差，砂岩强度低，渗透率中等到差，这些决定了油层具有容易出砂的特点。
2.1.2地层应力状态
地层应力的影响直接反映为钻井过程中由于地层应力场的局部破坏，造成井壁岩石的应力集中，而采油过程井壁岩石始终处于最大应力状态，从而导致相同条件下井壁及近井地带将首先发生破坏而造成油井出砂。
2.1.3开采因素
1)地层压力下降。
地层压力下降使地层的胶结强度进一步下降，储层砂体颗粒承载砂粒的负荷逐渐增加，致使砂粒间的应力平衡状态遭到破坏，当地层应力超过砂岩地层承受强度时，岩石颗粒碎裂剥离而出砂。
2)油井工作制度的不合理。
在油井生产过程中，由于流体渗流而产生的对近井地带油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。在其他条件相同的情况下，生产压差越大，流体的渗流速度越快，则流体对井筒附近岩石的冲刷力就越大。另外，油水井工作制度的变化，突然出现的大压差，井壁的压力梯度变大，使油层岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂。
3）与油层水洗程度提高、产水量增加有关
随着油层水洗程度提高，胶结物逐渐被溶解神走，使岩石胶结强度降低，增加了地应力对颗粒挤压，扰乱颗粒间胶结，引起出砂。花土沟油田胶结物主要是碳酸盐及沸石，其次为泥质和硬石膏，x年末综合含水己达60%，产水量增加必然使部分胶结物被溶解，溶解越多破坏粒间的胶结物质也越严重（降低了倾向于使砂粒保持在一起的毛管力)，致使油层疏松出砂。
4）与采取增产措施产生的负面作用有关。
为改善油层的渗流性质，在开采过程中，先后采取了酸化、压裂等措施，这些措施不可避免地破坏井筒附近的储层结构，弱化了井壁强度，造成近井地带油层的出砂加剧。
5)油藏投入开发后，受边水或注入水的影响，含水逐渐上升，使得水敏地层岩石膨胀和泥质胶结物强度下降，松散解体造成出砂。
另外影响油藏出砂的因素还包括固井质量、射孔质量及其它作业（低质量的修井作业)等。
2.2油井出砂现状
花土沟油田目前日产液量在x方左右。从井的分布情况来看，出砂井在油田的平面分布较广，在层系上主要是Ⅱ（上、下）、Ⅲ层系井的分布较多。
S6-17井于1971年6月投产，下泵深度为657.91m，初期日产油为5.4t，初期综合含水基本为0，到1986年年平均含水3%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆投产初期该井并未采取防砂措施，检泵周期一般为1-2年。2006年1月11日油井砂卡，2006年1月23日下泵时管柱在井深1047m遇阻，进行冲砂作业，冲砂87m，并在井深1145处用原油45方热洗。2006年1月25日下泵生产，26日井卡，解卡未开，随后起出管杆检查发现活塞和泵体有地层砂，双凡尔卡死。改下CFCYB44防砂泵。检泵后下泵至井深966m完井，油井一直供液不足，日产油0.9t。2007年4月井卡检泵冲砂44.71m，2007年5月由于出砂严重导致大修，冲砂21.03m，大修防砂后产液量增大，日产液17.9m3/d，含水28％。2017年2月份周检。2018年3月井卡检泵，检泵后日产液量12.7方，但是含水高达78%，可能是某一单层注入水单层突进。
从S6-17井的出砂简史可知，在油田开采控制合理生产压差，含水不高的情况下，机械防砂可以满足油田生产需要。但由于边水和注入水的影响，含水上升、生产压差过大，会造成砂埋油层，严重影响油田生产。
2.3油井出砂危害
（1）油井出砂，使油井产能下降，油田不能正常生产。
（2）出砂导致加热炉管线堵塞，如S6-17过油炉（出砂井S7-2、S7-3、S6-17等）；N7-13干烧炉（出砂井N7-13-2、N7-13-4等井）。
（3）求产分离器堵塞。S6-17、N9-14、S1-9等分离器在求产过程中由于受到出砂井的影响。频繁造成分离器堵而无法求产。
（4）井筒内出砂，在检泵作业过程发现部分井砂面较高甚至掩埋了油层造成油井供液不足问题的出现。如N1-12-1下、S4-3-2等井。
（5）油井出砂，油田加大了作业次数，增加了油田的生产成本。
出砂严重井已影响油田稳产、上产，需找出适合花土沟油田油井的防砂新举措。
三、防砂技术评价
3.1 管式防砂泵
管式防砂泵是阻挡地层砂进泵，防止砂进泵造成砂卡，从而实现防砂的目的。
管式防砂泵缺点是无法阻止砂进入井筒，仅将砂防在了井筒内，在短期内减少了泵卡及砂对设备的破坏。现在油田注采比增大，见水井数增多，油田含水不断上升，注入水或地层水造成砂层胶结物膨胀，使地层变得更加松散，胶结性降低，出砂加快。出砂加快在短期内就会阻塞油层，甚至砂埋管柱，因此，管式防砂泵适用于出砂量不大的井。随着油田的开发，管式防砂泵机械防砂开始逐渐表现出它的不适应性，体现在以下几个方面：
（1）砂埋油层后，油层渗透率降低，油井减产；
（2）需要定期冲检，增加了井下作业量；
（3）容易造成大修事故；影响以后油井的措施作业。
3.2螺杆泵防砂
现在花土沟油田13口螺杆泵防砂井，均正常生产，检泵周期一般在8个月左右，说明该防砂工艺有适应性强、工艺简单、费用低、成功率高、防砂效果好的优点。
但是，由于花土沟油田出砂油井产量都不是很稳定，当产量高的时候螺杆泵由于排量小，不能满足排液需要，当干抽的时候，又磨损泵体。另外，螺杆泵洗井相对麻烦。螺杆泵的检测手段相对比较少，对螺杆泵的工作状况只有用憋压和产量来判断，不如机采井发现问题及时。
四、建议
针对花土沟油田储层状况及目前防砂工艺技术应用情况，在开发中应注意：
（1）对于供液强、出砂量不大的井，可以通过论证，改变油井的工作参数，如提高冲次来提高井内液流上升速度，防止原油中浮砂下沉卡泵，。
（2）作业过程中缓慢起下管柱，避免造成过大的抽汲力，，使井筒附近油层岩石受力状况发生变化引起油层出砂。
（3）由于油田含水大幅度上升，应采用新的手段加强油田的防砂。鉴于其他油田采用压裂-填充技术在防砂和增产方面取得的良好效果，建议选取适当的井进行实验，以研究出适合花土沟油田的地层防砂技术。
参考文献：
[1] 王治中，田红，邓金根等.利用出砂管理技术提高油井产能[J].石油钻采工艺，2006，28（3)：59-63.
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：油井论文; 油田论文; 油层论文; 地层论文; 井筒论文; 作业论文; 岩石论文; 《基层建设》2019年第1期论文;