摘要：随着油田开发时间的延长，东部过渡带注水井在现场作业和测试过程中发现的出砂井数越来越多，出砂井的分布范围越来越广，出砂现象日趋严重。注水过程中的技术，注水过程中砂埋油层、砂堵油管等现在时有发生，水井出砂既影响了注水质量，又导致了水井重配率上升，增加了作业成本，影响了注水开发效果。本文对东部过渡带几年来油层砂面上升速度进行了统计，分析了注水井出砂的原因。并根据采油队几年来的管理经验，从管理上题提出了实行注水井井点保护措施和与之相配套的注水井相关管理制度，以减少出砂机会和出砂造成的危害，提高了注水效果。
关键词：注水井；出砂；防砂；管理方法
近几年以来，东部过度带注水井在现场作业和测试过程中发现的出砂井数约占每年上报作业井数的30％--40％且有逐年增加的趋势，特别是2017年，我矿主水井出砂造成的上报作业井数达到了10口井。
1 东部过渡带地区除沙井原因分析
1.1出砂机理
油层出砂可分为充填砂和骨架砂。当流体的流速达到了一定值时，首先使得油层孔道中的未胶结的砂粒发生移动，井开始出砂，随着流速的增加，井的受力发生变化，出砂量增加。当流体的流速达到某一个值时，对油层发生的剪切破坏，造成岩石结构损坏，是骨架砂变为自由砂，被流体带着移动引起的出痧，由于注水井的开关井，使得注水压差放大，流速骤变，增加了出砂机会。注水井出砂是各种因素综合影响的结果，可以归纳为两类，即地质因素和开采因素。
1.2出砂的地址因素
（1）渗透率相对较高，注水量较大的基础井网容易出砂
统计 2017年10口出砂井，基础井网比例为70. 0 ％，其中渗透率＞300u m²的井占60. 0 ％，可以看出渗透率越高，岩石强度越低，注水井就越容易出砂。目前我矿因出砂频繁作业的有7口井，均为基础井网注水井。这些井基本上每年都因为出砂作业，个别井在作业的同时又相继出砂。这些基础井网注水井的特点是注水井量较大，目的层水量接近全井水量的三分之一。分析认为这部分井由于注水量较大，对油层岩石的冲刷力较大，已经造成岩石结构的损坏。
（2）出砂严重会造成井区成片出砂且伴随有套损、套变现象发生
注水井出砂严重时，是由于流速过快，对油层发生剪切破坏，造成岩石结构损坏，使骨架砂变为自由砂，被流体带着移动引起出砂。造成一些地区成片出砂，例如在五队和二队交界的北2－6－ 排和北1－1－ 排井区，相继发现北2－6－ 丙水80、北2－6－ 丙水81和北2－6－ 丙水83井、北1－1－丙水78 四口井出砂；在一队北3－5 排和北3－6排井区，相继发现北3－5－丙水72、北3－5－丙水76和北3－6－丙水 74、北3－6－丙水77四口井出砂。从分层静压资料看，出砂层一般都是高压注水层，例如北3－5丙水76井，测试时在1183.51米处相阻，对应层的底层压力为13.65MPa，是6个层中最高的一个层。同时出砂严重的井常伴随有套损、套变现象的发生，作业发现3根油管被堵死，同时套管变形。
1.3 出砂的开采因素
（1）注水井开关井次数增加造成出砂
分析认为注水井开关井次数的增加与出砂井增多有直接的原因。2017年我矿出砂井数为3口，16年5口，09年增加到10口，注水井出砂现象明显多于以前。我矿在一、二条带实行大面积的周期注水，统计17年以来的出砂井，83％以上为周期注水井。这些井年平均开关次数为6次。分析认为，注水井关井时，井底压力突然降低，如果注水井区地层压力较高，容易造成油层吐水，激动出砂。此外采取层间周期注水，个别注水井由于好层投入死嘴，差层注水量完不成，因此造成恢复正常注水时，高压好油层向低压差油层倒灌，造成油层激动出砂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）注水井洗井时，由于溢流量大于注水量，易造成出砂
根据几年来的经验，如果注水井存在停注层，洗井时高压注水层易向停注低压层倒灌，造成油层出砂。
（3）注水井管理措施不合理造成出砂
管井工和测试工在处理问题井放空时猛开猛关也易造成油层激动出砂。此外，2017年以来，由于泵压不稳定，造成注水压差变化较大，同时停泵时不及时关井。水表倒转，也易造成水井出砂。
2 东部过度带地区防砂的措施
高含水后期，周期注水等许多措施都是提高油田开发效果的有效手段，在这种情况下，我们只能从管理和新技术两方面根据实际条件选择防砂方法。
2.1频繁出砂的注水井对目的层投注死嘴
对目的层投注死嘴，从平面上加强其它方向来水，同时尽量避免在频繁出砂的注水井上动方案，上措施。
2.2 周期注水井采取间开和间关两种不同管理制度
以往注水井开关井采取相同的管理制度，即日注水量200m ³以上的井分两天关完，日注200m ³以下的井一天关完。我们知道，注水井间关时，井底压力突然降低，如果地层压力较高，容易造成油层吐水，油层激动出砂。因此间关比间开更容易造成油层出砂。因此建议今后注水井周期注水、降压关井时，可采取按全净水量的20％逐级递减的原则。
2.3层间周期注水的井，采取层间周期注水与注表面活性剂解堵相结合
采取层间周期注水，差层注水量完不成是造成恢复后，高压层向低压层倒灌，是油层出砂主要原因。因此可采取表面活性剂解堵与周期注水相结合，即在好层投注死嘴的情况下，对差层注入表面活性剂，提高差油层的吸水能力。
2.4出砂井和有停注层的注水井的管理
对于出砂井和有停注层的注水井，在洗井时，控制溢出量。让溢出量和注入量相等。
2.5加强管理，开关井尽量做到平稳操作
同时制定注水井停泵管理制度，及时关井。开井时由低压到高压，依次开井，以防井间倒灌。
2.6 可以使用单流式堵塞器防砂
单流式堵塞器的作用是阻止砂子从地层经偏孔流入井筒，即在出水口处增加了单流结构，主要由钢球、球座、钢体罩组成。钢球、球座采用轴承钢，经过高温热处理，有足够的钢性，防止注入水冲刷磨损。钢球位置与出水孔平行，使砂粒没有沉积空间，防止沙粒在出水孔内沉积。赛管的作用是防止砂子从尾球进入井筒，这两种防砂工具的配合，可有效防止砂子进入井筒，实现井筒防砂。
在正常注水状态下，油管内注入水经偏心堵塞器滤网进入，在单流结构处经球座顶起钢球，打开注水通道，通过出水孔进入油层。在溢流状态下，套管压力大于油层压力，单流结构的刚球座坐在球座上，关闭油层水进入油管的通道，阻止砂粒进入油管。我们分析认为即使出砂，少量砂粒可能堆积在封隔器上，大部分会通过封隔器通道沉积在人工井底，达到了阻止砂粒进入油管的目的。我矿在多口易出砂的注水井上使用了这种单流式堵塞器，效果较好。
3 结论
（1）注水井频繁开关井工作制度的改变容易导致油层出砂。
（2）对容易出砂的重点井和选取周期注水定点井要求测试队测试时，把仪器下到井底，定期探砂面。
（3）在周期注水的井点时，应尽量避开易出砂的井区。
（4）对于频繁出砂的井建议不采用洗井车和罐车洗井。
论文作者:梁国斌1,刘洪俊2,刘力红2,蒋玉林2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：油层论文; 作业论文; 周期论文; 水井论文; 油管论文; 砂粒论文; 井筒论文; 《基层建设》2019年第13期论文;