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[摘 要]绕丝防砂工艺是目前孤东油田最成熟、应用范围最广的防砂方法。然而随着油田开发，地层、井筒不断变化，油井防砂面临套变、分层生产、多层合采等诸多新问题和新挑战。孤东采油厂通过引进、改进以及创新发展了绕丝防砂工艺，试验、推广应用了逆向充填、封上采下挤压充填一体化工艺技术，取得了较好的效果，推动了作业生产提质增效。
[关键词]孤东油田 油井防砂 绕丝防砂 逆向充填
中图分类号：TE343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0368-01
孤东油田是典型的稠油疏松砂岩油藏，油井出砂成为油田正常开发需要面对和解决的主要难题。自投入开发以来，开展了大量防砂工艺技术研究与应用，取得了良好的效果。
然而，随着油田开发，地层、井筒不断变化，油井防砂面临套变、分层生产、多层合采等诸多新问题和新挑战。只有根据新情况、新问题，不断改进、持续创新，才能更好地向前发展。近年来，孤东采油厂针对油井防砂出现的新问题，引进、改进以及创新发展了绕丝防砂工艺，试验、推广应用了逆向充填、封上采下挤压充填一体化工艺技术，取得了较好的效果，推动了作业生产提质增效。
一、常规绕丝防砂瓶颈问题分析
1.1 套变井绕丝防砂应用受限
孤东油田开发已30余年，套管变形井逐年增多，套变程度逐年加剧，套变井防砂问题也愈加凸显。而常规绕丝防砂工艺在套变井防砂中，主要表现出了以下两个缺点：
一是部分套变井不能使用绕丝防砂工艺。
不同的套变类型、套变程度都会提高后期打捞绕丝难度。对于套管弯曲井，拔绕负荷因受力分解无法全部传递至绕丝组；对于套管缩颈井，绕丝组周围砂砾活动空间变小，也在一定程度上增加了拔绕负荷。因此，套变井拔绕面对的是由套变卡和砂卡组合成的复合卡，难以一次拔出。
二是防砂效果难以保证。
缩小绕丝直径，使得绕丝组可以满足套铣或旁冲条件，是套变井绕丝防砂常用手段。但这会缩小地层流体进入油管时的渗流面积，增加渗流阻力，影响油井产量。
此外，目前孤东油田使用的套管规范主要是D177.8mm和D139.7mm两种，这两种套管的内径一般分别是159.4mm和121.4mm。现有机械防砂用封隔器最大刚体外径分别为D152mm和D115mm，因此，对于大多套变井，封隔器无法通过套变位置，无法实现卡封生产，只能盲封或合采。
综上所述，套变井防砂及后期处理问题是制约作业生产提质提效的瓶颈问题之一。
1.2 多层位井绕丝防砂效果不理想
对于多层合采井，不同生产层位之间肯定存在一定的层间差异，即使是同一油层，其在纵向上也存在着一定差异，往往各段的渗透率、孔隙度等油层物性不同。在进行充填施工时，石英砂通常有选择性先进入大孔道或是渗透率较好的油层，随着施工的进行，这类油层砂量饱和。此时，石英砂开始进入低渗，高压油气层，但是，由于施工时间长及重力影响，施工过程中充填砂在井筒内沉降，很容易导致砂埋油层。
对于卡封生产井，常规防砂方法是先防砂后卡封，对夹层长度有要求（大于10m）。对于夹层小，无法满足卡封条件的井，只能盲封，达不到分层生产目的，大多生产效果不理想。
1.3 常规绕丝防砂后期拔绕难度大，占井时间长
常规绕丝打捞工艺的缺点主要有以下几点：
①绕丝环空充填密实，拔绕时附加阻力大，绕丝解卡负荷大，会导致以下几方面问题：一是解卡负荷的增加容易导致油管拔断、脱、绕丝拔断、脱等事故，增加处理工作量和处理难度；二是解卡无效后，需倒开充填封，多次套铣或旁冲后捞出绕丝，增加工序多，且易出现冲管落井、套铣卡钻事故，导致事故复杂化。
②套变井，打捞绕丝手段受到限制，无法使用套铣、旁冲等方法冲洗出环空充填砂，处理难度大。
③卡封生产井，一是需先打捞卡封管柱，再打捞绕丝，打捞工序多；二是若卡封层压力高、出砂严重，套铣或旁冲效果不明显，绕丝打捞难度大。
二、依靠创新突破绕丝防砂瓶颈
2.1 应用逆向充填防砂工艺破解套变井防砂难题
逆向充填防砂工艺较常规绕丝充填防砂工艺主要区别在于充填时筛套环空内液流流向不同。常规充填液流自上而下，而逆向充填是自下而上。这主要通过底部开关来实现，即将绕丝管柱底部丝堵替换为一种滑套开关，防砂施工时，下入充填管柱，打开开关，进行砾石充填。该工艺较常规绕丝充填有如下几点优势：
1）拔绕不用“倒套冲捞”，受套管限制小
打捞逆向充填管柱时，可下入底部开关插头，加压打开开关后，进行反洗井洗出筛套环空充填砂，大大降低解卡负荷。无需使用套铣、旁冲等对套管要求高的处理技术，打捞绕丝管柱不受套管限制。因此，可以说只要能保证下入绕丝，且不影响防砂效果，即可应用逆向充填进行防砂，无需考虑后期处理问题。
2）套变井多层合采防砂效果好
存在卡封层的套变井，若套变位置在卡封层上部，则由于封隔器无法通过套变位置，大多只能采取盲封或合采。常规充填自上而下的充填方式无法保证生产层的充填效果，而逆向充填防砂工艺由于液流在筛套环空内自下而上流动，很大程度上减少了充填砂砾的沉降，可以很好地避免因生产层被砂埋而得不到充填的情况发生。
2014年，采油厂在套变井中共应用逆向充填防砂工藝13井次，全部13口套变井液量、油量都有所增加，平均单井日增液32.9m3/d，单井日增油1.01t/d，效果较好。
2.2 应用逆向充填及封上采下一体化防砂工艺提高多层位井防砂效果
1）对于多层合采井、长井段井，如2.1节中所述，可应用逆向充填防砂工艺提高充填效果，增加油井产量。2014年，采油厂共在长井段及多层合采井中应用逆向充填防砂工艺13井次。
典型井例：GO7-32-286井，生产层位NGS62+3+4，单层，井段长，因高充加砂量少而改用逆向充填防砂，施工后日液151.5m3/d，日油4.2t/d，是作业前油量、液量的两倍。
2）应用封上采下一体化挤压充填防砂工艺破解封上采下防砂施工难的问题
2014年，封上采下一体化防砂工艺进入推广应用阶段，截止11月30日，采油厂共实施封上采下一体化防砂施工62井次，平均单井日增油2.15t/d，日增液17.2m3/d，累计增油1.68万吨。
封上采下一体化防砂工艺可实现最小3m夹层油井的分层防砂、分层生产施工，可以很好地解决小夹层井分层生产问题。2014年，共有13口井由盲封改为卡封生产。
典型井例：GOGD67井因夹层只有3.4m无法实现卡封生产，于2003年6月停井。2014年7月封上采下一体化防砂施工后，实现卡封生产，日液16.2m3/d，日油3.4t/d，含水仅79%，效果显著。
此外，封上采下一体化充填防砂工艺采用逆向充填方式，同样具有拔绕简单的优点。截止目前，共处理封上采下一体化充填管柱36井次，其中30井次一次解出，6井次由于卡封层出砂，倒开Y445封套铣后打捞成功。
三、结论及建议
2014年，通过创新、引进、试验、推广各类绕丝防砂方法，取得了一些认识，主要有：
①对于套变井，可应用逆向充填防砂工艺技术，既可以降低后期处理难度，还可提高防砂效果，增加油井产量；
②对于多层生产井、厚层井，可应用逆向充填防砂工艺技术，以保证各层充填效果。
③对于封上采下生产井，可应用封上采下一体化防砂工艺技术，可有效避免井下事故，降低作业成本，缩短占井周期，减小后期处理难度，提高防砂效果。
[关键词]孤东油田 油井防砂 绕丝防砂 逆向充填
中图分类号：TE343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0368-01
孤东油田是典型的稠油疏松砂岩油藏，油井出砂成为油田正常开发需要面对和解决的主要难题。自投入开发以来，开展了大量防砂工艺技术研究与应用，取得了良好的效果。
然而，随着油田开发，地层、井筒不断变化，油井防砂面临套变、分层生产、多层合采等诸多新问题和新挑战。只有根据新情况、新问题，不断改进、持续创新，才能更好地向前发展。近年来，孤东采油厂针对油井防砂出现的新问题，引进、改进以及创新发展了绕丝防砂工艺，试验、推广应用了逆向充填、封上采下挤压充填一体化工艺技术，取得了较好的效果，推动了作业生产提质增效。
一、常规绕丝防砂瓶颈问题分析
1.1 套变井绕丝防砂应用受限
孤东油田开发已30余年，套管变形井逐年增多，套变程度逐年加剧，套变井防砂问题也愈加凸显。而常规绕丝防砂工艺在套变井防砂中，主要表现出了以下两个缺点：
一是部分套变井不能使用绕丝防砂工艺。
不同的套变类型、套变程度都会提高后期打捞绕丝难度。对于套管弯曲井，拔绕负荷因受力分解无法全部传递至绕丝组；对于套管缩颈井，绕丝组周围砂砾活动空间变小，也在一定程度上增加了拔绕负荷。因此，套变井拔绕面对的是由套变卡和砂卡组合成的复合卡，难以一次拔出。
二是防砂效果难以保证。
缩小绕丝直径，使得绕丝组可以满足套铣或旁冲条件，是套变井绕丝防砂常用手段。但这会缩小地层流体进入油管时的渗流面积，增加渗流阻力，影响油井产量。
此外，目前孤东油田使用的套管规范主要是D177.8mm和D139.7mm两种，这两种套管的内径一般分别是159.4mm和121.4mm。现有机械防砂用封隔器最大刚体外径分别为D152mm和D115mm，因此，对于大多套变井，封隔器无法通过套变位置，无法实现卡封生产，只能盲封或合采。
综上所述，套变井防砂及后期处理问题是制约作业生产提质提效的瓶颈问题之一。
1.2 多层位井绕丝防砂效果不理想
对于多层合采井，不同生产层位之间肯定存在一定的层间差异，即使是同一油层，其在纵向上也存在着一定差异，往往各段的渗透率、孔隙度等油层物性不同。在进行充填施工时，石英砂通常有选择性先进入大孔道或是渗透率较好的油层，随着施工的进行，这类油层砂量饱和。此时，石英砂开始进入低渗，高压油气层，但是，由于施工时间长及重力影响，施工过程中充填砂在井筒内沉降，很容易导致砂埋油层。
对于卡封生产井，常规防砂方法是先防砂后卡封，对夹层长度有要求（大于10m）。对于夹层小，无法满足卡封条件的井，只能盲封，达不到分层生产目的，大多生产效果不理想。
1.3 常规绕丝防砂后期拔绕难度大，占井时间长
常规绕丝打捞工艺的缺点主要有以下几点：
①绕丝环空充填密实，拔绕时附加阻力大，绕丝解卡负荷大，会导致以下几方面问题：一是解卡负荷的增加容易导致油管拔断、脱、绕丝拔断、脱等事故，增加处理工作量和处理难度；二是解卡无效后，需倒开充填封，多次套铣或旁冲后捞出绕丝，增加工序多，且易出现冲管落井、套铣卡钻事故，导致事故复杂化。
②套变井，打捞绕丝手段受到限制，无法使用套铣、旁冲等方法冲洗出环空充填砂，处理难度大。
③卡封生产井，一是需先打捞卡封管柱，再打捞绕丝，打捞工序多；二是若卡封层压力高、出砂严重，套铣或旁冲效果不明显，绕丝打捞难度大。
二、依靠创新突破绕丝防砂瓶颈
2.1 应用逆向充填防砂工艺破解套变井防砂难题
逆向充填防砂工艺较常规绕丝充填防砂工艺主要区别在于充填时筛套环空内液流流向不同。常规充填液流自上而下，而逆向充填是自下而上。这主要通过底部开关来实现，即将绕丝管柱底部丝堵替换为一种滑套开关，防砂施工时，下入充填管柱，打开开关，进行砾石充填。该工艺较常规绕丝充填有如下几点优势：
1）拔绕不用“倒套冲捞”，受套管限制小
打捞逆向充填管柱时，可下入底部开关插头，加压打开开关后，进行反洗井洗出筛套环空充填砂，大大降低解卡负荷。无需使用套铣、旁冲等对套管要求高的处理技术，打捞绕丝管柱不受套管限制。因此，可以说只要能保证下入绕丝，且不影响防砂效果，即可应用逆向充填进行防砂，无需考虑后期处理问题。
2）套变井多层合采防砂效果好
存在卡封层的套变井，若套变位置在卡封层上部，则由于封隔器无法通过套变位置，大多只能采取盲封或合采。常规充填自上而下的充填方式无法保证生产层的充填效果，而逆向充填防砂工艺由于液流在筛套环空内自下而上流动，很大程度上减少了充填砂砾的沉降，可以很好地避免因生产层被砂埋而得不到充填的情况发生。
2014年，采油厂在套变井中共应用逆向充填防砂工藝13井次，全部13口套变井液量、油量都有所增加，平均单井日增液32.9m3/d，单井日增油1.01t/d，效果较好。
2.2 应用逆向充填及封上采下一体化防砂工艺提高多层位井防砂效果
1）对于多层合采井、长井段井，如2.1节中所述，可应用逆向充填防砂工艺提高充填效果，增加油井产量。2014年，采油厂共在长井段及多层合采井中应用逆向充填防砂工艺13井次。
典型井例：GO7-32-286井，生产层位NGS62+3+4，单层，井段长，因高充加砂量少而改用逆向充填防砂，施工后日液151.5m3/d，日油4.2t/d，是作业前油量、液量的两倍。
2）应用封上采下一体化挤压充填防砂工艺破解封上采下防砂施工难的问题
2014年，封上采下一体化防砂工艺进入推广应用阶段，截止11月30日，采油厂共实施封上采下一体化防砂施工62井次，平均单井日增油2.15t/d，日增液17.2m3/d，累计增油1.68万吨。
封上采下一体化防砂工艺可实现最小3m夹层油井的分层防砂、分层生产施工，可以很好地解决小夹层井分层生产问题。2014年，共有13口井由盲封改为卡封生产。
典型井例：GOGD67井因夹层只有3.4m无法实现卡封生产，于2003年6月停井。2014年7月封上采下一体化防砂施工后，实现卡封生产，日液16.2m3/d，日油3.4t/d，含水仅79%，效果显著。
此外，封上采下一体化充填防砂工艺采用逆向充填方式，同样具有拔绕简单的优点。截止目前，共处理封上采下一体化充填管柱36井次，其中30井次一次解出，6井次由于卡封层出砂，倒开Y445封套铣后打捞成功。
三、结论及建议
2014年，通过创新、引进、试验、推广各类绕丝防砂方法，取得了一些认识，主要有：
①对于套变井，可应用逆向充填防砂工艺技术，既可以降低后期处理难度，还可提高防砂效果，增加油井产量；
②对于多层生产井、厚层井，可应用逆向充填防砂工艺技术，以保证各层充填效果。
③对于封上采下生产井，可应用封上采下一体化防砂工艺技术，可有效避免井下事故，降低作业成本，缩短占井周期，减小后期处理难度，提高防砂效果。