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摘要：针对乐安油田稠油井高压充填防砂后防砂效果变差失效进行分析，查找出时效原因，对改进措施和方法进行整理，延长防砂有效期，提高经济效益。
关键词：乐安油田 高压充填 失效 石英砂
前言
乐安油田为疏松砂岩稠油油藏，在油藏开发中突出的问题就是原油的高粘度和出砂，针对这一特征采取了蒸汽吞吐降粘和套管内高压充填防砂，收到了良好效果，但在蒸汽吞吐数个周期以后，防砂工具、滤砂管等出现不同程度损坏或失效，致使地层砂进入井筒内，造成产能降低、油井停产。同时在捞取井内充填管柱过程中，由于充填井段长（多在100米以上），上提负荷大，极易拔脱滤砂管，造成复杂打捞，占产时间长，经济损失大。
一、热采井高压充填失效原因分析
造成高压充填失效的原因很多，其间关系错综复杂。大多数情况下，是多个因素综合作用的结果。导致失效发生的原因既与前期施工器材、充填沙粒、施工质量等有关，也与后期机械损伤、油层环境有关。下面从前中后三个方面对失效原因进行简要分析：
1、前期因素影响
1.1高压充填防砂失效虽然多发生在充填之后数年，但在充填施工过程中如果出现充填砂量与设计不符、充填压力上升较早，则有可能导致挡砂墙厚度不足，进而过早失效。
1.2乐安油田地层砂粒度中值为0.1mm左右，因此在施工中选用粒径0.4mm-0.8mm的石英砂做为充填材料，但部分地层砂可以进入石英砂所形成的砂墙之中，特别是泥质含量高的地层，对砂墙的渗透率有较大影响。
2、中期因素影响
2.1周期性注汽转抽生产过程中，往往要探冲中心管，冲出防砂管内的少量小粒径粉砂，保证油井产能；在7in套管内，滤砂管内径也仅仅为62mm，由于内径较小，探冲时只能选用48mm或42mm冲管进行探冲，由于环空小，在水平段发生磕挂，对滤砂管造成机械损伤，影响防砂寿命。
2.2注蒸汽过程中，高温高压蒸汽通过防砂管柱进入油层，高温的蒸汽对充填所用石英砂有一定的溶蚀作业，造成防砂管外部砂墙松动。
2.3注汽后放喷过程中，因注汽增能井底压力大，流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力增大。流体渗流速度高，井壁附近流体对岩石的冲刷力大。破坏了井底油层的砂体结构，使得粉细砂进入侵入砂墙，堵塞防砂管，造成防砂失效。
3、后期因素影响
3.1在充填完成后随着时间推移，防砂管柱因井内液体的腐蚀，造成强度和性能的下降；同时高温蒸汽使防砂管柱因热胀冷缩产生伸缩，本体及丝扣连接处反复受力，造成机械损伤。
3.2高压充填防砂并不能挡住所有的地层砂粒，在生产过程中依旧会有少量的粉细砂运移通过砂墙及滤砂管，长期运移之后，沙层内部出现亏空，充填时所形成的稳定的档砂砂拱被破坏，防砂效果变差；继续持续下去，亏空进一步加大，引起地层下沉，在上覆地层压实和地层压力下降的情况下，破坏了套管周围岩石的应力平衡，空洞上的已卸压岩石发生坍塌，坍塌岩石和细砂挤压套管，导致套管和滤砂管被破坏，造成井下事故。
二、对策研究
高压充填失效的影响因素贯穿从充填开始后的每一个时间段，每一个因素都可以导致防砂的失效，单一的因素预防并不足以对防砂效果有较大的改观，只有综合应对，才能取得较好的效果。
加强高压充填施工质量，在充填井的参数选择上尽量做到一井一参数，保证充填的针对性；优化砂粒直径选择，对每一口井的油层砂样进行测量分析，得出地层砂样的粒度中值、不对称性和均匀系数，根据实际数值，参照索西艾曲线d50/D50，优选工业可行性的砂粒直径（工业常用砂粒直径0.3mm-0.6mm、0.4mm-0.8mm、0.6mm-1.0mm），避免所有井均采用一种直径砂粒，减少井筒附近压力，提高渗透效果。
加强周期内生产管理，优化生产参数，当生产压差较大时，地层砂受到的作用力较大，容易进入充填砂墙内，造成供液能力变差。因此应当合理控制生产及放喷时的压差，防止出砂造成堵塞。
在中期修井作业过程中，冲管尽量选用等径油管，减少与滤砂管的刮碰；对冲出的砂粒粒径和总量进行分析，确定为地层砂还是充填砂，周期出砂量是否正常，滤砂管是否完好，便于下一步措施确定。
高温蒸汽成碱性，对石英砂有一定的溶解作用，可以在注汽过程中添加相应的中和药剂，降低蒸汽的PH值，减少溶蚀。虽然陶粒等其他砾石支撑挤抗溶蚀作用更好，但高温蒸汽引起的腐蚀和机械磨损对滤砂管更为严重，单纯的提高充填砾石的抗性并不能解决整个充填体系的整体强度，而且它的成本更高，因此，石英砂在充填中的使用更为广泛。
在出现防砂体系损坏征兆时，要及时进行捞取重新充填，避免井下套管、滤砂管发生变形后在进行打捞，降低打捞成本，减少占井周期和费用。
三、结论
1、通过分析高压充填前中后三个阶段，找出高压充填失效的原因是充填参数选择不当、充填体系在生产过程中的腐蚀和机械损坏以及地层累积亏空后的坍塌造成的损毁。通过改进充填参数、优选砾石直径，做好后期生产管理，可以有效提高防砂有效期。
2、石英砂在充填体系中虽然有若干不足，但仍是目前经济可行性下的最优选择。定期的对充填井进行拔滤换滤施工，可以有效的降低因停井造成的损失，提高经济效益。
参考文献
[1] 白玉、王俊亮， 井下作业使用数据手册.北京：石油工业出版社，2007.8.
[2] 胡才志、李相方、王辉， 疏松砂岩储层防砂方法优选实验评价[J]石油钻探技术，2003 31（6 ）：51-53
关键词：乐安油田 高压充填 失效 石英砂
前言
乐安油田为疏松砂岩稠油油藏，在油藏开发中突出的问题就是原油的高粘度和出砂，针对这一特征采取了蒸汽吞吐降粘和套管内高压充填防砂，收到了良好效果，但在蒸汽吞吐数个周期以后，防砂工具、滤砂管等出现不同程度损坏或失效，致使地层砂进入井筒内，造成产能降低、油井停产。同时在捞取井内充填管柱过程中，由于充填井段长（多在100米以上），上提负荷大，极易拔脱滤砂管，造成复杂打捞，占产时间长，经济损失大。
一、热采井高压充填失效原因分析
造成高压充填失效的原因很多，其间关系错综复杂。大多数情况下，是多个因素综合作用的结果。导致失效发生的原因既与前期施工器材、充填沙粒、施工质量等有关，也与后期机械损伤、油层环境有关。下面从前中后三个方面对失效原因进行简要分析：
1、前期因素影响
1.1高压充填防砂失效虽然多发生在充填之后数年，但在充填施工过程中如果出现充填砂量与设计不符、充填压力上升较早，则有可能导致挡砂墙厚度不足，进而过早失效。
1.2乐安油田地层砂粒度中值为0.1mm左右，因此在施工中选用粒径0.4mm-0.8mm的石英砂做为充填材料，但部分地层砂可以进入石英砂所形成的砂墙之中，特别是泥质含量高的地层，对砂墙的渗透率有较大影响。
2、中期因素影响
2.1周期性注汽转抽生产过程中，往往要探冲中心管，冲出防砂管内的少量小粒径粉砂，保证油井产能；在7in套管内，滤砂管内径也仅仅为62mm，由于内径较小，探冲时只能选用48mm或42mm冲管进行探冲，由于环空小，在水平段发生磕挂，对滤砂管造成机械损伤，影响防砂寿命。
2.2注蒸汽过程中，高温高压蒸汽通过防砂管柱进入油层，高温的蒸汽对充填所用石英砂有一定的溶蚀作业，造成防砂管外部砂墙松动。
2.3注汽后放喷过程中，因注汽增能井底压力大，流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力增大。流体渗流速度高，井壁附近流体对岩石的冲刷力大。破坏了井底油层的砂体结构，使得粉细砂进入侵入砂墙，堵塞防砂管，造成防砂失效。
3、后期因素影响
3.1在充填完成后随着时间推移，防砂管柱因井内液体的腐蚀，造成强度和性能的下降；同时高温蒸汽使防砂管柱因热胀冷缩产生伸缩，本体及丝扣连接处反复受力，造成机械损伤。
3.2高压充填防砂并不能挡住所有的地层砂粒，在生产过程中依旧会有少量的粉细砂运移通过砂墙及滤砂管，长期运移之后，沙层内部出现亏空，充填时所形成的稳定的档砂砂拱被破坏，防砂效果变差；继续持续下去，亏空进一步加大，引起地层下沉，在上覆地层压实和地层压力下降的情况下，破坏了套管周围岩石的应力平衡，空洞上的已卸压岩石发生坍塌，坍塌岩石和细砂挤压套管，导致套管和滤砂管被破坏，造成井下事故。
二、对策研究
高压充填失效的影响因素贯穿从充填开始后的每一个时间段，每一个因素都可以导致防砂的失效，单一的因素预防并不足以对防砂效果有较大的改观，只有综合应对，才能取得较好的效果。
加强高压充填施工质量，在充填井的参数选择上尽量做到一井一参数，保证充填的针对性；优化砂粒直径选择，对每一口井的油层砂样进行测量分析，得出地层砂样的粒度中值、不对称性和均匀系数，根据实际数值，参照索西艾曲线d50/D50，优选工业可行性的砂粒直径（工业常用砂粒直径0.3mm-0.6mm、0.4mm-0.8mm、0.6mm-1.0mm），避免所有井均采用一种直径砂粒，减少井筒附近压力，提高渗透效果。
加强周期内生产管理，优化生产参数，当生产压差较大时，地层砂受到的作用力较大，容易进入充填砂墙内，造成供液能力变差。因此应当合理控制生产及放喷时的压差，防止出砂造成堵塞。
在中期修井作业过程中，冲管尽量选用等径油管，减少与滤砂管的刮碰；对冲出的砂粒粒径和总量进行分析，确定为地层砂还是充填砂，周期出砂量是否正常，滤砂管是否完好，便于下一步措施确定。
高温蒸汽成碱性，对石英砂有一定的溶解作用，可以在注汽过程中添加相应的中和药剂，降低蒸汽的PH值，减少溶蚀。虽然陶粒等其他砾石支撑挤抗溶蚀作用更好，但高温蒸汽引起的腐蚀和机械磨损对滤砂管更为严重，单纯的提高充填砾石的抗性并不能解决整个充填体系的整体强度，而且它的成本更高，因此，石英砂在充填中的使用更为广泛。
在出现防砂体系损坏征兆时，要及时进行捞取重新充填，避免井下套管、滤砂管发生变形后在进行打捞，降低打捞成本，减少占井周期和费用。
三、结论
1、通过分析高压充填前中后三个阶段，找出高压充填失效的原因是充填参数选择不当、充填体系在生产过程中的腐蚀和机械损坏以及地层累积亏空后的坍塌造成的损毁。通过改进充填参数、优选砾石直径，做好后期生产管理，可以有效提高防砂有效期。
2、石英砂在充填体系中虽然有若干不足，但仍是目前经济可行性下的最优选择。定期的对充填井进行拔滤换滤施工，可以有效的降低因停井造成的损失，提高经济效益。
参考文献
[1] 白玉、王俊亮， 井下作业使用数据手册.北京：石油工业出版社，2007.8.
[2] 胡才志、李相方、王辉， 疏松砂岩储层防砂方法优选实验评价[J]石油钻探技术，2003 31（6 ）：51-53