防砂原理和工艺特点

机械防砂

　　机械防砂分两类：*类是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术，主要是采取在采油泵下挂接如绕丝筛管、割缝衬管、双层或多层筛管、各种防砂器等，原理是利用上述防砂管柱阻挡住地层砂，防止进人采油泵内。优点是简便易行，可以有效的防止中粗砂岩油层所出的大砂径砂。不足是对出细砂的井易造成堵塞，使采油泵不进液，而且寿命相对短。第二类机械防砂是*类机械防砂方法的发展进步，它采取先下入防砂管柱后再进行充填，充填物常用砾石，还可用陶粒、果壳等。由于该类防砂方法应用较早，技术逐步完善提高，目前被认为是防砂效果的防砂方法之一。按照完井方法不同又可分为用于裸眼完井的裸眼井砾石充填和用于射孔完井的套管井管内砾石充填防砂方法。技术原理是将筛管或割缝衬管下入井内防砂层段，然后用流体携带经过优选的合适粒径的砾石，将其充填于筛管和油层或套管之间。形成一定厚度的砾石层，利用其阻止油层砂流入井内的防砂方法。充填的砾石粒径选择依据油层砂的粒径进行匹配。油层中砂粒被阻挡于砾石层之外，通过自然选择堆积在砾石层外形成一个由粗到细的砂拱，既有良好的流通能力，又能有效阻止油层出砂。管内砾石充填施工常与大直径高孔密射孔技术相结合，以便提高成功率。

　　总体看充填防砂具有施工可靠、成功率高、费用适中，而且目前已成功用于水平井的防砂的优点，缺点是不适用于防止细粉砂地层的出砂，且施工后井内流有物件，在对油层压裂改造等措施时常需大修取出。

　　总之，机械防砂对地层的适应性强，无论产层薄厚、渗透率高低、夹层多少均可，缺点是不适应于细粉砂地层和高压地层防砂。

　　化学防砂

　　化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中，以达到充填和固结地层，提高地层强度的目的。一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。前者是向地层注入各类树脂或各种化学固砂剂，直接将地层固结，它对疏松油层出砂特别适用。后者是把具有特殊性能的水泥、树脂、预涂层砾石、水带干灰砂或化学剂挤入井筒周围地层中，这些物质凝固后形成一层既坚固又有一定渗透性和强度的人工井壁，达到防止油层出砂的目的，人工井壁法对由于出砂造成套管外油层部位坍塌所造成的亏空井防砂比较适宜。

　　总之，化学法防砂前题条件要求固井质量好，不能有套管外串槽现象，射孔炮眼畅通，它适用于渗透率相对均匀的薄层段地层防砂，而层内差异大的厚层化学防砂施工由于注入剂锥进不均和重力作用易造成固结不均，影响防砂效果。化学防砂还可适用于合采井上部地层防砂。化学防砂优点是施工后井内无物，并可用于异常高压井层的防砂;缺点是对地层渗透率有一定伤害，特别是重复施工时。另外注入剂存在老化现象，使其有效期有限，成功率不如机械防砂，化学防砂不适用于裸眼井防砂。

　　复合防砂

　　主要是吸取机械防砂和化学防砂的成功经验，将两者优势结合起来相互补充，一方面通过化学防砂在近井地带形成一个有一定渗透率固结良好的屏障带，再利用机械防砂形成二次挡砂屏障。