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摘 要： 乐安油田草13区块自投入开发以来，乐安油田草13区块先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺，取得了一定效果。但由于储层岩性主要为细-粉细砂岩，颗粒直径最小只有0.05mm，防砂困难，防砂后渗流阻力增大，油层供液能力下降。同时，由于地层状况的不断变化，各种防砂工艺的缺点也逐渐暴露出来。针对以上问题，乐安油田草13区块在完善和配套复合防砂工艺的基础上，将防砂、治砂与改造地层和排砂相结合，加强一次性高充填、压裂防砂等新工艺的试验。
关键词：油井防砂 现状 配套工艺 现场应用
中图分类号：TQ172.75
乐安油田草13区块构造位置位于东营凹陷南斜坡，草桥-纯化镇断鼻带东部，处于牛庄、博兴和牛头镇洼陷的交汇处。该区位于石村断层的上升盘，为一个自孔店组到明化镇早期地层北倾，南界被石村断层切割遮挡的继承性断鼻构造。平面上5个断块，纵向上六套含油气层系，含油面积4.8平方千米，探明石油地质储量1787×104吨，动用地质储量1452×104吨，是含油层系多、油稠、结蜡、出砂严重、油水关系复杂的普通稠油油藏。
1 防砂工艺研究现状
防砂方法大致可以分为机械防砂、化学防砂、焦化防砂、复合防砂和其它防砂方法。（1）机械防砂方法。（2）化学防砂。向地层中挤入一定数量的化学剂或化学剂与砂浆的混合物，达到充填、固结地层、提高地层强度的目的。化学防砂主要分为人工胶结地层和人工井壁两种方法。（3）焦化防砂。焦化防砂的原理是向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。主要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法。（4）复合防砂。复合防砂利用机械防砂和化学防砂的优点相互补充，一方面能在近井地带形成一个渗透性较好的人工井壁，另一方面利用机械防砂管柱形成二次挡砂屏障，起到很好的防砂效果。（5）压裂防砂。
2 乐安油田草13区块防砂现状
乐安油田草13区块因油层出砂严重，油井必须进行先期防砂才能投产，自开发以来先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺，取得了一定效果。但由于储层岩性主要为细-粉細砂岩，颗粒直径最小只有0.05mm，防砂困难，防砂后渗流阻力增大，油层供液能力下降。出砂原因是储层的胶结状态＼应力状态的变化、细粉砂影响，部分油井地层压力较高，进行绕丝管充填防砂充填施工时，地层细粉砂回吐进入充填层，致使砾石层不致密，生产过程中地层砂就容易进入井筒，造成油井出砂。防砂机理。
3 改善乐安油田草13区块防砂工艺
针对以上问题，本文更新防砂观念，立足乐安油田草13区块地质特点，在完善和配套复合防砂工艺的基础上，将防砂、治砂与改造地层和排砂相结合，加强一次性高压充填、压裂防砂、水力喷射排砂采油等新工艺的试验，取得了较好的防砂效果，丰富和发展了乐安油田草13区块的防砂技术水平。
3.1完善和配套复合防砂工艺。（1）解堵与复合防砂配套。在复合防砂施工中，为达到溶解破碎的涂料砂，排出堵塞颗粒，疏通地层的目的，采用了先解堵后防砂的方法：即对近井地带存在堵塞的井，防砂前先采用浓度为1-2%的稀盐酸解除地层堵塞，混气水排出反应生成物，疏通地层，提高近井地带渗透率，然后进行防砂施工。（2）选用不同粒径的石英砂进行两段塞充填施工。（2）多层合采井，加强改造低渗透层。
3.2一次性高压充填防砂工艺试验。一次性高压充填防砂工艺从乐安油田草13区块共施工14口井，防砂成功率78.6%，有效率63.6%，防砂效果并不理想。通过对施工情况分析，认为造成防砂效果差的主要原因是防砂工具、配套装置不完善。对充填工具及井口进行改进，试验了一次性高压循环充填防砂工艺，其主要特点是：提高丢手部位强度，防止施工过程中因压力过高而丢手；增大工具内径，可以进行大砂比充填而不至于发生砂堵；在高压充填工具中增加循环充填装置，使一次性高压充填工艺既能进行高压充填，又能进行循环充填；采用了高压充填滑动井口： 通过对工具及工艺的改进，有效提高了防砂成功率。
3.3试验压裂防砂工艺。在乐安油田草13区块进行了压裂防砂工艺试验，将油层改造与防砂相结合，提高乐安油田草13区块防砂效果。（1）压裂防砂工艺的技术特点。采用了能产生短、宽裂缝的端部脱砂（TSO）压裂技术。压裂防砂技术具有防砂及改造地层的双重作用。地层经过压裂造缝后，地层流体流动状况发生改变，由压裂前的径向流模式变成“双线性流动模式”。压裂防砂中压裂液的选择要求是既能悬砂又有利于脱砂，也就是要选择交联速度快，交联情况好但强交联度不是很高、能在规定时间破胶的配方。乐安油田草13区块压裂防砂采用的是有机硼交联的羟丙基瓜胶水基压裂液，其伤害程度低，具有携砂能力强、悬浮性能好、高粘度、与地层配伍、破胶彻底及易返排的特点。
3.4采用高砂比充填提高缝内铺砂浓度和导流能力
地面砂比在30-45分钟内由12%提高到100%，平均铺砂浓度10-15kg/m2，最高铺砂浓度达到20kg/m2，导流能力达到3000md·m左右，为原油流动提供了良好通道。采用了美国BJ公司特有的CST压裂充填工具组合。采用了先进的压裂软件。在乐安油田草13区块对单井作压裂设计时采用了国际上较为先进的Meyer Fracturing imulator（美尔压裂模拟器）软件进行压裂充填数值模拟和方案优化，充分体现了压裂设计的合理性。压裂防砂主要施工工艺：老井重复射孔提高炮眼处渗流面积，避免高砂比压裂时在射孔孔眼处发生砂堵。
4 现场应用情况及实施效果
4.1复合防砂改进应用
在乐安油田草13区块采用先进行地层解堵，然后进行两段塞充填的复合防砂工艺施工12井次，有效率100%，平均单井投资25万元。措施后平均单井日产液21.9吨，日产油7.8吨，累计增油20825吨，平均单井增油1735吨，投入产出比约为1：6.9。 2002年乐安油田草13区块北部采用多次射孔、多次充填防砂实验3口井，措施后初期平均单井日产液23.5吨，日产油8.8吨，累计增油4212吨，平均单井增油1404吨，效果较好
4.2压裂防砂应用
在乐安油田草13区块采用压裂防砂工艺共施工15口井，有效率100%，平均单井投资80万元。初期单井平均日产液27.0吨，日产油8.4吨，累计增油33203吨，平均单井增油2214吨，投入产出比约为1：2.77，取得了良好的防砂、增油效果，解决了乐安油田草13区块油井防砂有效率较低，防砂后产能较低的状况。
5 结 论
（1）压裂防砂投资大，难以大规模推广，但它具有的防砂和地层深部改造的特点仍然是部分低产、污染严重油井防砂的一项重要技术。下步我们将继续在乐安油田草13区块选择10-15口防砂难度较大的油井实施压裂防砂工艺。（2）解堵复合防砂工艺投资成本相对较低，防砂效果好，目前可作为乐安油田草13区块长井段油井防砂的主要技术。（3）一次性高压充填防砂工艺施工简便、作业周期短，可作为短井段油井的主导防砂工艺。2004年我们将继续在林102西区、林南1块、林东主体工约30井次。（4）油水井分层防砂注水工艺的研制成功，将有效地提高乐安油田草13区块低渗透层的动用，改善开发效果。同时我们将继续进行分层采油工具的研制，为乐安油田草13区块分层开发奠定基础。
关键词：油井防砂 现状 配套工艺 现场应用
中图分类号：TQ172.75
乐安油田草13区块构造位置位于东营凹陷南斜坡，草桥-纯化镇断鼻带东部，处于牛庄、博兴和牛头镇洼陷的交汇处。该区位于石村断层的上升盘，为一个自孔店组到明化镇早期地层北倾，南界被石村断层切割遮挡的继承性断鼻构造。平面上5个断块，纵向上六套含油气层系，含油面积4.8平方千米，探明石油地质储量1787×104吨，动用地质储量1452×104吨，是含油层系多、油稠、结蜡、出砂严重、油水关系复杂的普通稠油油藏。
1 防砂工艺研究现状
防砂方法大致可以分为机械防砂、化学防砂、焦化防砂、复合防砂和其它防砂方法。（1）机械防砂方法。（2）化学防砂。向地层中挤入一定数量的化学剂或化学剂与砂浆的混合物，达到充填、固结地层、提高地层强度的目的。化学防砂主要分为人工胶结地层和人工井壁两种方法。（3）焦化防砂。焦化防砂的原理是向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。主要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法。（4）复合防砂。复合防砂利用机械防砂和化学防砂的优点相互补充，一方面能在近井地带形成一个渗透性较好的人工井壁，另一方面利用机械防砂管柱形成二次挡砂屏障，起到很好的防砂效果。（5）压裂防砂。
2 乐安油田草13区块防砂现状
乐安油田草13区块因油层出砂严重，油井必须进行先期防砂才能投产，自开发以来先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺，取得了一定效果。但由于储层岩性主要为细-粉細砂岩，颗粒直径最小只有0.05mm，防砂困难，防砂后渗流阻力增大，油层供液能力下降。出砂原因是储层的胶结状态＼应力状态的变化、细粉砂影响，部分油井地层压力较高，进行绕丝管充填防砂充填施工时，地层细粉砂回吐进入充填层，致使砾石层不致密，生产过程中地层砂就容易进入井筒，造成油井出砂。防砂机理。
3 改善乐安油田草13区块防砂工艺
针对以上问题，本文更新防砂观念，立足乐安油田草13区块地质特点，在完善和配套复合防砂工艺的基础上，将防砂、治砂与改造地层和排砂相结合，加强一次性高压充填、压裂防砂、水力喷射排砂采油等新工艺的试验，取得了较好的防砂效果，丰富和发展了乐安油田草13区块的防砂技术水平。
3.1完善和配套复合防砂工艺。（1）解堵与复合防砂配套。在复合防砂施工中，为达到溶解破碎的涂料砂，排出堵塞颗粒，疏通地层的目的，采用了先解堵后防砂的方法：即对近井地带存在堵塞的井，防砂前先采用浓度为1-2%的稀盐酸解除地层堵塞，混气水排出反应生成物，疏通地层，提高近井地带渗透率，然后进行防砂施工。（2）选用不同粒径的石英砂进行两段塞充填施工。（2）多层合采井，加强改造低渗透层。
3.2一次性高压充填防砂工艺试验。一次性高压充填防砂工艺从乐安油田草13区块共施工14口井，防砂成功率78.6%，有效率63.6%，防砂效果并不理想。通过对施工情况分析，认为造成防砂效果差的主要原因是防砂工具、配套装置不完善。对充填工具及井口进行改进，试验了一次性高压循环充填防砂工艺，其主要特点是：提高丢手部位强度，防止施工过程中因压力过高而丢手；增大工具内径，可以进行大砂比充填而不至于发生砂堵；在高压充填工具中增加循环充填装置，使一次性高压充填工艺既能进行高压充填，又能进行循环充填；采用了高压充填滑动井口： 通过对工具及工艺的改进，有效提高了防砂成功率。
3.3试验压裂防砂工艺。在乐安油田草13区块进行了压裂防砂工艺试验，将油层改造与防砂相结合，提高乐安油田草13区块防砂效果。（1）压裂防砂工艺的技术特点。采用了能产生短、宽裂缝的端部脱砂（TSO）压裂技术。压裂防砂技术具有防砂及改造地层的双重作用。地层经过压裂造缝后，地层流体流动状况发生改变，由压裂前的径向流模式变成“双线性流动模式”。压裂防砂中压裂液的选择要求是既能悬砂又有利于脱砂，也就是要选择交联速度快，交联情况好但强交联度不是很高、能在规定时间破胶的配方。乐安油田草13区块压裂防砂采用的是有机硼交联的羟丙基瓜胶水基压裂液，其伤害程度低，具有携砂能力强、悬浮性能好、高粘度、与地层配伍、破胶彻底及易返排的特点。
3.4采用高砂比充填提高缝内铺砂浓度和导流能力
地面砂比在30-45分钟内由12%提高到100%，平均铺砂浓度10-15kg/m2，最高铺砂浓度达到20kg/m2，导流能力达到3000md·m左右，为原油流动提供了良好通道。采用了美国BJ公司特有的CST压裂充填工具组合。采用了先进的压裂软件。在乐安油田草13区块对单井作压裂设计时采用了国际上较为先进的Meyer Fracturing imulator（美尔压裂模拟器）软件进行压裂充填数值模拟和方案优化，充分体现了压裂设计的合理性。压裂防砂主要施工工艺：老井重复射孔提高炮眼处渗流面积，避免高砂比压裂时在射孔孔眼处发生砂堵。
4 现场应用情况及实施效果
4.1复合防砂改进应用
在乐安油田草13区块采用先进行地层解堵，然后进行两段塞充填的复合防砂工艺施工12井次，有效率100%，平均单井投资25万元。措施后平均单井日产液21.9吨，日产油7.8吨，累计增油20825吨，平均单井增油1735吨，投入产出比约为1：6.9。 2002年乐安油田草13区块北部采用多次射孔、多次充填防砂实验3口井，措施后初期平均单井日产液23.5吨，日产油8.8吨，累计增油4212吨，平均单井增油1404吨，效果较好
4.2压裂防砂应用
在乐安油田草13区块采用压裂防砂工艺共施工15口井，有效率100%，平均单井投资80万元。初期单井平均日产液27.0吨，日产油8.4吨，累计增油33203吨，平均单井增油2214吨，投入产出比约为1：2.77，取得了良好的防砂、增油效果，解决了乐安油田草13区块油井防砂有效率较低，防砂后产能较低的状况。
5 结 论
（1）压裂防砂投资大，难以大规模推广，但它具有的防砂和地层深部改造的特点仍然是部分低产、污染严重油井防砂的一项重要技术。下步我们将继续在乐安油田草13区块选择10-15口防砂难度较大的油井实施压裂防砂工艺。（2）解堵复合防砂工艺投资成本相对较低，防砂效果好，目前可作为乐安油田草13区块长井段油井防砂的主要技术。（3）一次性高压充填防砂工艺施工简便、作业周期短，可作为短井段油井的主导防砂工艺。2004年我们将继续在林102西区、林南1块、林东主体工约30井次。（4）油水井分层防砂注水工艺的研制成功，将有效地提高乐安油田草13区块低渗透层的动用，改善开发效果。同时我们将继续进行分层采油工具的研制，为乐安油田草13区块分层开发奠定基础。