水平井出砂主要因素及防砂对产能影响分析
对影响出砂的主要因素，以及水平井防砂对油井产能影响进行了分析，以期采取针对性的防砂治砂措施，切实为促进水平井油藏开发提供强有的技术支撑。
毕业论文网 出砂因素产能影响水平井 水平井开采的泄油面积比较大，在提高油井产量及油田开发的经济效益方面很有优势。
经过研究表明，油层中出的砂可分为充填砂（未胶结砂）以及骨架砂（胶结砂）。
当油层流体的流速增加到一定值时，促使油层孔道中的未胶结砂粒先发生移动，油井开始少量出砂。
当流体的流速达到某一个值时，油层受到剪切使岩石结构损坏，骨架砂变为自由砂，从而引起油井大量出砂。
基于此，通过对水平井出砂主要因素，包括对产能的影响进行分析，以期对如何治砂、提高产能提供技术参考。
在宏观上看，油层出砂是因为井筒不稳定以及射孔孔眼不稳定；在微观上看，胶结状况、变形特征、岩石强度、所受外力（包括地应力、孔隙中流体压力、毛管力等）及外力施加过程等都会影响出砂。
随着作用在岩石上应力增加，岩石由弹性形变逐渐转化为塑性形变，加上硬化作用影响，岩石变形加剧，且随作用力逐渐增大，塑应变与弹应变之比变大，这个比值大小与岩石固结强度有关，即固结强度越大，该比值越小。
塑变区的渗透率因为压实以及来细砂的堵塞而减小，而该区的流动压力梯度将增大，进而造成拉破坏出砂。
井底压降（ΔPw）的影响。
ΔPw由油藏中压降、完井段压降以及油井亏空压降组成。
ΔPw的增大使孔腔周围岩石受到的剪切力加剧，造成剪破坏出砂。
交替开、关井的影响。
开井时，孔腔附近的孔隙压力下降，而有效地应力相应升高；关井时，地层压力逐渐恢复平衡，孔腔附近的孔隙压力升高，而有效地应力下降。
因此，开、关井引起的应力变化一方面会使孔腔壁附近岩石疲劳伸缩，另一方面可加剧岩石的剪切破坏，再加上流体的作用使出砂更严重。
其原因是：水侵使粘结颗粒的毛管力大大降低，易形成自由砂；增加流动阻力，降低油井和油藏压力；为了保持原油产量，必须降低井底压力。
出砂受上覆压力、流速以及砂粒大小与形状的影响，并且出砂量随上覆压力和流速的增加而增加。
在上覆岩层压力低、砂粒角度小和流速低的情况下有助于形成砂拱。
研究表明，湿砂具有粘结力，因此在水平井中砂粒在较高流速下成拱较快，出砂量少；在高流速下初始出砂量最高；与垂直井不同的是低流速不意味着出砂量少，流速高也能有较好的稳定性。
2水平井防砂对油井产能的影响 2.1 地层坍塌对水平井产能的影响 油井损害最严重的问题是胶结砂岩坍塌和堵塞井眼，如果出现这种问题油井将减产或者停产从而抵消了水平井的增产效益。
油井出砂问题可以利用割缝衬管、绕丝筛管、砾石填充等加以防止，或者采用采用砾石填充稳定井眼。
然而，所有这些方法都可能使油井的产能降低，甚至导致水平井不经济。
割缝衬管和筛管可以防止油井的轻微出砂，但要由筛管挡砂情况而定，即便是最好的防砂设备也会有部分砂粒流入井筒将油井堵塞。
由于砂埋的体积和位置很难确定，故而砂埋对流体的影响也很难预测。
在大量砂子流入筛管之前，筛管附近的弱胶结岩层可能会坍塌而堵塞筛管与井眼环室筛管的孔眼可能会由于砂子和泥饼的堵塞而减少，由于筛管环室被堵其渗透率可能小于岩石渗透率，这就很难确定它对流体流动的影响。
注释：油藏厚度，15m；井眼半径，100mm；筛管半径，63mm；地层渗透率，100md；完井长度，152m；均质地层；单相流动。
表1给出了砾石填充环空和未损害裸眼井的对比数据。
可以看出砾石填充环空的渗透率为地层渗透率的50%以上时，对流体流动影响不明显。
筛管孔眼一旦被砂子和泥饼堵塞，被堵塞的筛管和渗透率的降低的综合作用对流体流动的影响是相当严重的。
如果筛管的堵塞和充填物的渗透率低到原始地层渗透率的100%时，那么原油产量将会降低一半。
如果在加上钻井泥浆和完井液对地层的损害等。
2.2地层损害对水平井产能的影响 水平井眼周围生产层损害和直井相似，呈辐射状，形成低渗透率的圆柱区域，只是水平井生产层损害造成的减产损失比直井大。
原因是水平井眼周围的泄油区域仅占垂向油层厚度的一半，因此受损生产层是油层厚度的较大部分。
水平井生产层损害到一定程度才会使其产量指数降至与直井相同。
水平井段长度达到200mm以上才能获得显著的经济效益。
砂粒移动造成的地层损害十分严重，而且对水平井的影响大于直井。
这正是有的水平井初产量很高，但随后产量迅速下降的主要原因。
因此，控制水平井的初产量是十分重要的。
3结束语 为提高水平井产能质量与水平，要加强对出砂因素的分析，把握出砂对产能的影响，采取针对性的防砂治砂措施，切实为促进水平井油藏开发提供强有的技术支撑。
参考文献： [1]王登庆.水平井砾石充填防砂工艺技术研究[A].2008.12. [2]王玉纯，顾宏伟，张晓芳.油层出砂机理与防砂方法综述[J].特种油气藏，1998（5）：64—66. [3]李爱芬.应用数值模拟研究影响水平井砾石充填的因素[A].2002.4. 作者简介：张楠（1987―），女，山东聊城人，大学本科，学士学位，助理工程师。