胜利油田现河采油厂 山东 257000
摘要：文章主要是分析了稠油开采相关概念及方法，在此基础上讲解了机械防砂技术发展概况，最后探讨了稠油开采防砂技术，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：稠油开采；防砂技术；影响因素
1、前言
防砂是油藏开发过程中重要的一项内容，其能够有效提升到原油的采收率。出砂问题的存在会严重造成油管、深井泵等的相关设备，增加投入成本。为此为能够有效提升原油的采收率，有关人员应当依据出砂情况选择防砂的类型和相关措施。
2、稠油开采相关概念及方法
2.1、稠油开采
所谓稠油，是指比重大、粘度高的原油，这种原油具有较高的流体特性，很难从储层流入地面或从井筒流入地面，一般采用稀释法或降粘法进入井筒的稠油，而热回收法主要用于尚未实施的稠油。
2.2、稠油开采方法
蒸汽吞吐量意味着高温和高压蒸汽通过串注入地层，然后从相同的井口排出地层压力。这种方法始于20世纪50年代，并已应用于行业的各个方面和阶段。在蒸汽注入层中需要高压蒸汽锅炉，但不仅如此，这种方法的难度是通过使用绝缘柱减少表面和井筒上的蒸汽的焓丧失。此外，由于井筒和井口在该过程中具有高温和高压，因此必须在井口使用喷射井口。所谓的解决方案是在水中加入活性剂，主要包括环氧丙烷，烷基苯磺酸钠，水溶性环氧乙烷，乙二醇醚等。它按照需要制备。当注射井时，井中的油和活性水溶液完全熔化。当重油变为低粘度时，采用常规方法用于填充乳液。电加热方法是通过加热井眼或吸盘棒减少重油的粘度。然而，这种方法具有很大的限制，并且具有大的功耗极限，可以实现。因此，它在采矿过程中只有被一小部分使用。稀释法是将稠油在混合井筒中定量稀释成稀油，在达到降低稠油粘度的目的后，稠油开采采用常规方法，这种方法更适用于稀油资源区，降粘法和稀释法只适用于流入井筒的原油，但在稠油井上升到地面的过程中，并没有起到有效的作用。
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2.3、稠油开采技术的新进展
当前的蒸汽吞吐技术的发展主要是利用各种添加剂来提高蒸汽吞吐能力。注汽或注汽或注汽，注入各种表面活性剂，可有效调节蒸汽吸收段，增加蒸汽水波和体积，降低原油粘度，防止粘土膨胀，提高供油效果，蒸汽驱技术在国外（如美国、委内瑞拉）得到了广泛应用，已成为蒸汽吞吐后稠油接收率较高的技术，分支井能有效地增加储层的出露面积，提高储层的利用程度，提高热能的利用率，提高开发效果，将蒸汽和天然气的混合物一起注入储层，使热、气，蒸汽会产生各种驱油机理，通过加入相应的催化剂，在稠油开采中采用水热裂解技术，通过在重质组分中加入一定重量的化合物，从而降低稠油的粘度，提高稠油的流动性。
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3、机械防砂技术发展概况
3.1、机械管柱防砂
对砂岩储层来说，防砂是油气藏不可缺少的组成部分，对原油的稳定开采起着十分重要的作用，20世纪90年代以来，在不断完善旧防砂技术的基础上，积极研究开发新的防砂技术和方法，特别是在机械防砂中，机械防砂占防砂作业的90%以上，只有防砂的防砂才能作业，按照其连接方式和防砂机理，可分为三种类型：泵下悬挂的滤砂管、悬挂大直径滤砂管，并将好的滤砂管与筛管配套。本实用新型具有结构简单、成本低的优点。缺点是溢流面积小，砂滤容易堵塞，而大口径砂滤管悬挂有效期大，是一条断流通道大，使用寿命长的优点。缺点是建筑比较复杂，造价相对较高。前者不控制抽油层的防砂，只防止泵卡，适用于一般的砂井，适用于储存稳定骨架砂，在砂滤层外可形成砂拱，在一定程度上恢复受损地层的应力，适用于骨架应力构造产生的严重砂体对中、粗砂岩层开始被破坏。筛网完井防砂（悬浮防砂管柱）是一种早期的防砂技术。具有结构简单，成本低的优点，但其的强度低，筛管损坏后处理困难。
3.2、砾石充填防砂
在将筛管运行到井中后，使用屏幕管和壳体环之间的高渗透率。通过穿孔挤压成围绕周围地层的渗透率，形成多级过滤器屏障，以防止砂生产。砂控制方法具有强大的适应性，广泛应用于精细，中等和粗砂岩，垂直井，定向井和热量恢复良好。
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4、防砂效果影响因素
4.1、筛管缝宽
裂缝宽度的选择是砂控制的关键。机械砂控制串的裂缝宽度的选择基于砂生产的直径D50。一定区域的沙井的平均直径为0.22-0.4mm，整个区域中的沙井的平均直径D50为0.2845mm。同时，应该认为每个块中的沙子生产的中值直径和单孔是不同的。在现场应用中，应按照粒度分析选择适当规格的砂控制串。
4.2、筛管过流面积
过流面积是测量屏幕管的适应性的重要指标，以满足砂控制要求的前提。不同的原油粘度对筛网流动面积有不同的要求。屏风管具有良好的防砂效果和大型溢流区域，可以满足重油生产井的砂控制要求。因此，在使用屏风管控制砂中的高粘度原油生产井时，应注意防止砂的产生。在确保强度的前提下，应考虑具有大溢出区域的砂管管道。溢流区域的尺寸与屏风管的长度和外径直接相关。砂管管越长，外径越大，溢流面积越大，油流动阻力越小，砂体对油井生产率的损害越小。筛网长度和筛网直径的设计是增加过流面积的好方法。建议高粘度砂井选用大口径吸砂管，并按照储层长度、跨度和油井出口进行优化。
4.3、防砂管设计和加工水平
砂管管道的设计和处理水平是影响砂控制屏幕效果的决定性因素。当前科学技术的进步，机械砂技术经历了连续富集和改善的过程。机械砂串已经从早期的卷绕屏幕开发到金属纤维管，令人兴奋或等离子体开槽筛和沙坑沉淀器的大规模应用；沙控制技术已从早期卷绕筛网和泵悬挂屏幕到砾石包装。
4.4、出砂速度
砂层最直接的反映是内部砂层的上升速度，对于砂层是非常谨慎的，对于吸砂管柱应该非常谨慎，因为严重的出口会使泵或泵变钝。这种井由大直径吸砂网或化学吸砂网组成。砾石填充也是一个很好的选择。
4.5、原油粘度
原油的高粘度是砂处理的重要因素。原油的粘度越高，输出液的电阻越大，形成砂生产越严重。浓稠的富含油的口香糖容易缠在砂带中，这会影响砂绳的使用寿命。可以使用超厚的油井而没有泥浆。支撑井筒的大直径砂吸管采用电加热或大型流动砂焊盘泵。
5、稠油开采防砂技术
5.1、机械管柱防砂
砂对照过程中使用的砂滤器串也可以细分，主要包括在屏幕之前的砂控制和泵下泵。与泵下方的悬浮砂滤管相比，屏风管前方的砂控制技术更先进，具有成本低，操作方便，难度小。然而，由于其低强度，它无法有效地控制屏幕管的损坏。泵下方的悬挂式砂滤水管可以大大降低施工难度，提高工作效率，降低成本。但这种方法也存在明显的缺陷，即小流量区域，在砂过滤中，砂滤管易于阻挡，砂滤管短，砂滤管悬挂在隔板上，该分离器需要较大直径的砂滤水管，这会在一定程度上阻碍渗流通道，并提高成本。悬挂泵送过滤器只能防止泵粘在一起，所以它更适合一般沙井，这主要是因为一般砂储层框架沙子和其他外国沙井相对稳定，并且分离器中的悬浮过滤可以有效降低砂滤管的外部损坏，在框架应力结构严重损坏的情况下更实用。上述两种方法主要用于中砂岩形成。
5.2、砾石充填防砂
这种方法的主要目的是通过砾石填充屏风管的保护屏障。该砂对照方法易于操作和广泛使用，因此它可以广泛用于采矿操作。
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6、结束语
由上可知，稠油油藏在开采的过程中容易出现出砂的情况，且注蒸汽热采也容易由于高温等因素使得粘土矿物出现破坏的情况。为此有关人员应当充分了解到油井地层，通过多方面的比较选择最合适的防砂方式，才能够做好油层和深井关注的双重防护。
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