压裂防砂工艺技术研究与应用
徐良（中石油大庆油田公司井下分公司黑龙江大庆163000
周翔宇：
周教（大庆钻探工程公司国际事业部黑龙江大庆163000）
摘要：随着石油开采的不断深入，油并开采时间增加，套管破坏程度加深，防砂难度增大，防砂效果变差。本文在分析压裂防砂工艺的原理和优点的基础上分析其应用效果，以应用案例分析压聚防砂工艺的应用效聚。
关键词：压裂防砂；工艺原理；应用
油气并的出砂一直圈扰着广大石油工作者，大量出砂要求企业派造专业人员和机设备开展防砂工作，浪费大量的人力、物力、财力，随着生产设备的破坏、地层渗遵率下降、储层骨架破坏程度的增加、地层亏空严重，致使防砂难度逐渐增加，不仅造成采油率的下降，还增加经济投入，不利于企业的可持续发展。常规的防砂方法无法根除油气井出砂问，尤其是油露出细粉砂井等出砂问题难以解决，导致部分油井因出砂问题面长期停止开采，随着科学技术的发展，出现了越来越多的防砂技术工艺，压裂防砂工艺就是一种新的兼顾增产与防砂效果的新技术，在抑制地层出砂、提高产能方面有重要作用，目前已在胜利、大港、还河等油
田中得到试验应用，取得良好应用效果。一、压裂防砂工艺技术分析
压裂防砂就是在压裂石英砂颗粒表面涂抹一层树脂涂层，通过压裂泵车产生的高压对油层进行压裂造缝，提高导流能力，在裂缝和亏空并段中挤入不同较径和类型的树脂砂作为支撑剂，其进入裂缝后，在温度的作用下，树脂层首先被软化，然后又在固化剂的作用下发生聚合反应而固化，使得砂粒因树脂的聚合反应而固结在一起，有效防止出砂
1.工艺原理
地层出砂的岩石破坏机理与拉伸破坏、剪切破坏、粘结破坏和孔欧期增有关，F.Sanfilippo等通过岩心实验分析地层出砂的机理，结果表明：地层出砂的首要原因是剪切破坏，造成地层岩石的输送，流体的拖史作用促使岩石额粒从岩石表面滚落下来。而压裂防砂技术在地层中造缝，使原先的流体径向流变成双线性流，流体属于径向流状态时，原油以辐射状从远处渗流到并底，导致并底地带的压力变化大，并壁在压降的作用下形成一个陡响的漏斗，越靠近井壁，压力梯度越大，而这一压力分布状况使得供给边缘和井底之间的压差绝大部分消耗在井底附近区域，面该区域又正好是钻井应力集中区域，非常容易出现结构破坏，进而导致出砂问题。流体变成双线性流状态时，并底附近的压差变化小，压力梯度小，作用在地层砂上的应力也小，而且原油的泄流区域延伸到地层深部，流压提高，减小其渗流阻力。面较大面积裂缝的产生增加原油的渗流面积，一定程度上分流流体，降低其流速，降低流体对地层额粒冲蚀携带作用，稳定地层砂。另外，压裂支撑带则对地层砂起到桥堵作用，选择合适粒径的压裂砂、涂料砂、石英砂等充填裂缝，起到良好的防砂效果网
2.压裂防砂工艺技术优点
压裂工艺作为一项常规增产措施，在低渗透油田开采中广泛应用，将压裂技术与防砂技术结合起来，达到抑制出砂、提高产能的效果，与常规防砂工艺相比，压裂防砂工艺具有以下优势：1)实现防砂与增产的协调统一，且防砂效果好；2)能有效提高裂缝的
导流能力。
二、应用案例分析
工艺管理
美国哈里伯颌公司根据油井出砂历史、储层受伤害程度、地层强度、出砂时间这四个方面的参数，结合多年的实践经验，总结出一套压裂防砂工艺的应用选择方法。若油井已经出砂，面而储层受伤害程度小，渗透率高，地层强度低，则可采用绕丝筛管填充，若地层渗透率高、出砂历史短，应采用压裂充填若地层强度大，渗透率低，则应采用防砂压裂方法，且不落加同结剂。油并在设计压裂防砂技术方案时，应系统分析，根据实际情况以及压裂防砂技术原理设计防砂方案，施工时若无脱砂现象，则通过调整施工排量、砂比等措提升裂缝内的充填压力，直到支撑带的形成
大庆油田应用压裂防砂技术早，采取该措遮的成功率高达 100%，有效率为85%左右，在增产方面取得良好成效。大庆油田的某油井于1992年投产，1993年发现套管破损问题，由于技术限制一直处于关井状态，2002年进行大修对套管破坏处进行了维修，恢复生产，2005年4月份进行调层上返，之后试油时发现该并出砂严重，且该油并的套管存在补贴现象，补贴处的内径为 100mm，耐压≤7MPa，固此，无法采用常规防砂方法，之后决定采用压裂防砂技术，考虑到理激浅、并温低的特点，在树脂中添加定量的固化剂提高人工并壁的固化强度，并在加砂前先加入膨账剂，使其紧贴在套管壁上，使套管不承受过多的外在压力，起到保护套管的效果。另外，使用软硬摩擦副实现柱塞与泵筒的无间隙密实，增强抗砂性能。压裂防砂技术的具体施工参数为：砂比为 25%30%排量为1.7m/min,施工压力28-27MPa,填入粒径为 0.4mm的石英砂13.6.实施压裂防砂技术后半个月开井投产，初期日产油为9t，含水1%.截至目前，该油并生产仍属于正常范
畴，取得了良好的防砂增产效果。结求语
随着科学技术的不断发展，压裂防砂技术逐渐趋于完善，其应用范围越来越广泛，得到了广大油田企业的青咪。采用压裂防砂工艺技术，能有效解决地层出砂问题，对地层进行压裂改造，解决近井地带的污染间题，控制井底微粒的迁移，由于压裂防砂技术是一项技术含量高，兼顾增产与抑制出砂的新技术，实践经验表明其具有良好的效果，可大范围推广应用，从而为油田企业原
油增产提供技术支撑. 参考文献：
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[2]陈军，李媛媛，贝平，等.压聚防砂机理与工艺选择研究[]内江科技，2012(3):5657.
[3]智葡功,谢金川,吴琼,高雪峰,除刚.疏松砂若油藏压裂防砂一体化技术[]石油结采工艺.2007 (02).
作者简介：周翔宇（1982-），女，汉族，安微省滩溪县人，毕业于黑龙江省齐齐哈尔大学法学专业，助理工程师，现主要从事地质资料录入工作。
2014年6月
化置理
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