海上油井出砂影响因素分析及防砂探讨

张骁

摘 要：海上油井出砂现象直接影响着油井以及井下设备的使用寿命，本文对引起海上油井出砂的主要因素进行了科学地分析，并提出几种油井出砂预测方法，供广大油田科技工作者进行参考。

关键词：模型分析；出砂预测；胶结状态

石油资源是一种战略资源，随着我国经济的持续健康发展，人们的生活水平提到了显著的提升，国内对于石油的需求量也在不断增长。同时石油也是一种不可再生资源，在对石油进行开采过程中会遇到一些不可预估的问题，油井出砂就是其中的问题之一，它会对油井的正常采油作业产生严重的干扰，每一年由于油井出砂问题造成的油井设施破坏、产量的减少可以达到20%以上，给油田企业带来了很大经济损失。通过石油科技人员的不断技术攻关，针对油井出砂问题制定了一些的应对措施，可以有效的避免由于油井出砂带来的负面影响[1]。

1引起海上油井出砂的主要因素

1.1地下岩层的影响因素

油井内部的地质情况是引起油井出砂的内在原因，在油井对地下储层中的石油资源进行开采过程中，外部施加的压力会引导起地下储层的岩石产生松动现象，从而会导致产生出砂。应力情况也是油井产生出砂现象的一个主要的原因，当地下油气储层之间达到平衡状态时，地层应力会达到一种稳定的状态，但是，随着石油资源的不断开采，油层会不断下降。相应的，油田为了保证产量，油井的深度也会不断的变大，对石油资源进行开采时所需要的压力也会变大，地下的石油开采设备也会承受更大的地下储层的压力，如果油井下部进行射孔作业的周围地层中岩石产生的应力没有进行有效扩散，就会使地下儲层中的岩石失去原有的平衡状态，导致地下储层出现崩塌问题。

1.2地下岩石胶结状态引起的油井出砂

岩石胶结状态也就是指地下储层中之间进行连接胶质具备的强度，储层岩石的这种胶结状态也是引起油井产生出砂问题的重要原因。地下储层中岩石具备的强度也就是指可以承受的地下压力，这种胶结状态决定着整个地下储层是否可以耐受油井进行石油开采时产生的压力。地下储层岩石的胶结状态决定着储层的整体强度以及可以承受的压力，通过数据调查可以发现，地下储层中的胶结物质数量越多，其具备的强度值就会越大，相反的，地下储层可以承受的压力就会变小，而且也会变更在脆弱。除此之外，岩石的胶结方式以及进行胶结物质成分的差异都直接影响着地下储层的强度情况，接触方式的岩石胶结状态最可能引起油井产生出砂现象，是因为该种胶结状态具备的胶结物质粘性比较小，在岩石的连接方式上，岩层之间的胶结物质数量也不高，具有的泥沙含量处于比较高的状态，而在该种状态之下，地下储层之间缝隙也会变大，特别有利于泥沙类物质的渗透。

1.3外力条件引起的油井出砂

外力条件也就是指油井对于地下原油的开采状态，由于在进行油气资源开采过程中会对地下储层产生一定程度的损坏，导致地下岩层会承受某种程度的压力，随着油井深度的不断增长，对地下储层施加的压力也会不断变大，把它叫做为油井生产压力差。生产压差的不断增长，使油井进行开采时内部的采油设施会承受更大的压力，导致井内的油液流动速度变大，流体具备的渗透率也随之增长。油井内的流体流动速度的提高，会对岩层产生较大的冲刷，地下储层之间的稳定胶结状态也就会被打破，地下的岩层结构就会变得更加脆弱，就会形成较为细小的岩粒。该种现象持续的时间变长，采油设施中就会产生出砂现象。在对地下原油进行开采过程中，没有按着相关规程或者技术参数进行开采，随意增大油液的开采量都会引发出砂问题[2]。而对油井进行设计时，射孔参数设计的不科学会引起地下储层岩石无法承受较大的外力，岩层结构会变脆。而油井的倾斜角度大45度，也会使井筒和地下岩层之间的缝隙变小，引起油井井筒贴附在地下储层岩石之上进行采油，使储层中的岩石直接承受采油所产生的压力。

2海上油井出砂预测方法

2.1现场观测方法

海上油田对于油井出砂预测最为常用的方法是现场观测的方法，对于油井的实际出油状态直接进行观察，再通过进一步的分析研究就可以得出油井是否产生出砂问题。应用该种方法，应该结合海上油井所在的地区的地下储层状态、岩石的构成、开采上来的油液具备的含砂数量以及油液开采时具备的特点，再参考开采经验来判断油井是否出砂。

2.2出砂经验法对于油井出砂的预判

对于海上油井出砂采用观测方法进行预测的方式上，应用经验法进行判断是最为有效的办法，经验并不是指施工作业人员的工作经验，而是经过长期的应用总结出来的技术方法，比如：1）声波时差法，利用声波时差法进行判断时，应该采用最低临界值来对油井的出砂情况进行识别，再利用计算公式演算出油井出砂的临界数值，参照该数值对油液进行监视，如果高于临界数值就表明出砂量偏高。2）出砂指数。通过长期的应用实践中可以得知，海上油井的出砂值具备一定的规律性，从而可以确定出砂指数。参照地下储层地质结构以及可以承受的压力情况，便可通过计算得知储层的出砂指数，该指数的确定需要对地下储层情况进行详细的监测，方可得到相关计算数据，再进行综合考虑就可以判断出地下储层强度减小的趋势，可识别出油井能否产生出砂现象。

2.3组建油井出砂理论模型

组建油井出砂理论模型，应该对不稳定出砂、连续性出砂以及突发性出砂现象进行较长时期的监视和研究，从而依据记录的出砂数据来组建油井出砂理论模型。该模型的组建还需要对油井所在的地下储层情况进行观测，通过对获得的地下储层岩石采样进行实验，可以得到地下储层具备的强度以及可以承受的压力。再对地下储层的胶结状态以及胶结所需物质进行研究分析，测量张力在地下岩层上产生的作用，可以得出地下岩层跟随着生产压差的变大产生的油井出砂含量数值。参照该模型，依据地下岩层的强度以及力度数值，再结合油液流动的速度来对海上油井的出砂情况进行预判。

3结束语

针对海上油井出砂现象，广大的油田科技工作者应该进行较长时期的观测，采用先进的技术方法以及预测方式，来对出砂问题进行提前预判。随着对油井出砂现象研究的不断深入，海上原油的产量将会得到有效的保障，油井的使用寿命也会得到显著的提高。

参考文献：

[1]唐文峰，李勇锋，代文，黄映仕. 浅谈海上油井出泥出砂条件下电潜泵的选材优化[J]. 石油工业技术监督，2017，33（01）：9-12.

[2]王星，王彬，李洪，李慧. 海上油田疏松砂岩适度出砂应用技术研究[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版），2012，14（01）：16-19.