CN106372377A - 一种细粉砂油层充填防砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种细粉砂油层充填防砂方法。该方法包括以下步骤：1)根据测井解释成果图确定防砂措施层；2)根据隔层岩心从弹性阶段转为塑性阶段时的杨氏模量、泊松比，计算隔层岩石发生弹性变形时的施工限压；3)模拟挤压充填施工，验证隔层在挤压充填产生弹性变形时，所产生的裂缝是否延伸至水层；4)利用目标防砂液、施工限压在防砂措施层进行充填防砂施工，即可。该充填防砂方法，依据细粉砂油层的自身特点科学设定防砂措施层和施工限压，利用隔层岩石弹性形变可恢复的性质，减小了挤压充填后裂缝延伸至水层的程度，从而保证了防砂的有效性，延长了防砂期限。

Description

一种细粉砂油层充填防砂方法

技术领域

本发明属于油气井防砂技术领域，具体涉及一种细粉砂油层充填防砂方法。

背景技术

在细粉砂油藏生产过程中，细粉砂和泥质岩会随油、水进入井筒或携带至地面，会冲蚀、磨损、堵塞深井泵和管线以及地面设备，或沉积于井底，堵塞油层，是油井减产或停产；甚至油层坍塌，挤毁套管，导致油井大修或报废。以春光油田为例，其储层主要为粉砂岩和泥质岩，岩石粒度为粉砂级-细砂级，平均粒径0.1～0.12mm，储层欠压实，成岩性差，胶结疏松，出砂严重；由于细粉砂的粒径小，且细粉砂泥岩遇外界流体易膨胀运移，导致细粉砂油层的防砂难度极大。

CN102330545B公开了一种稠油油藏油井防砂方法，其包括以下步骤：(1)准备工作：起出生产管柱，下入冲砂管柱，探砂面并冲砂，并投球试压，起出冲砂管柱；进行通井刮管、洗井，起出通井管柱；(2)防砂施工：下入防砂管柱，进行磁定位校深；进行试压合格；坐封、打开充填通道；正循环携砂液与石英砂进行填砂；丢手、上提防砂管柱，起出丢手管柱；完井下入采油生产管柱。该防砂方法并不能有效防治细粉砂油层的出砂问题。

CN104449625A公开了一种油气田压裂式防砂液及施工方法。所述油气田压裂式防砂液包括压裂液和粒径不相等的陶粒组成，所述陶粒的粒径分布范围为20～140目；其以不同比例和规格的陶粒进入出砂层，紧密堆积形成一定的封堵层，清洁压裂液在井内环境或者破胶剂作用下返排出地面，不同粒径分布的陶粒驻留在地层中形成稳定性和过滤性能良好的过滤层，从而达到防砂的作用。

细粉砂油层的上方或下方往往存在水层，现有的压裂充填防砂方法由于没有考虑到油层与水层间隔层的特性，在充填防砂施工时很容易压破水层，且所产生的裂缝为塑性变形，导致防砂的有效期短、防砂效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种细粉砂油层充填防砂方法，从而解决现有的细粉砂油层防砂方法容易压破水层、防砂有效期短的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种细粉砂油层充填防砂方法，包括以下步骤：

1)根据测井解释成果图确定油层位置及厚度H、水层位置、隔层位置、岩石孔隙度含油饱和度S及岩石渗透率K，其中，产能系数＝H×K；

选择储能系数＝0.03～0.05m，产能系数＝3～8m·μm²的细粉砂油层作为防砂措施层；

2)取水层上方或下方3.5m以上且自然伽马值≥50API的隔层岩心进行单轴压缩试验，得到隔层岩心从弹性阶段转为塑性阶段时的杨氏模量、泊松比；

将泊松比代入式Ⅰ中，计算隔层岩石发生弹性变形时的施工限压P_b；

P_b＝0.8×2u/(1-u)×(σ_z-P_p)+P_p

式Ⅰ；

式Ⅰ中，u—泊松比；σ_z—地层垂向主应力；P_p—地层孔隙压力；0.8—限压保险系数；

3)将隔层岩心的杨氏模量、泊松比，油层自然伽马值、水层自然伽马值、施工限压P_b输入防砂设计软件模拟挤压充填施工，验证隔层因挤压充填施工产生弹性变形时，所产生的裂缝的是否延伸至水层；如裂缝延伸至水层，调整施工限压P_b，避免挤压充填施工压破水层；

4)利用目标防砂液、施工限压P_b在防砂措施层进行充填防砂施工，即可。

步骤1)中，储能系数越大，表明该油层出砂量越大；产能系数越大，表明该油层越易出砂。

测定不同防砂液对细粉砂油层岩石碎屑样本的渗透率，根据渗透率的降低程度评价不同防砂液对细粉砂油层的适应性；筛选渗透率降低值不超过20％的防砂液为目标防砂液。

步骤1)中，将细粉砂油层的岩石碎屑样品充填到填砂管，测定不同防砂液对填砂管内岩屑渗透率降低程度的影响，确定目标防砂液。通过该方法筛选出的防砂液可有效缓解细粉砂泥岩遇外界流体易膨胀运移的问题，使后续的充填防砂施工针对性更好。

优选的，目标防砂液由以下质量百分比的组分组成：聚合物稠化剂0.4～0.6％，KCl 3～5％，NH₄Cl 2～4％，余量为水。

所述聚合物稠化剂为胍胶或采用CN104109219A公开的耐高温酸性交联聚合物稠化剂。

步骤2)中，通过单轴压缩试验的应力-应变曲线图，可得到隔层岩心从弹性阶段转为塑性阶段时的杨氏模量、泊松比；进而通过式Ⅰ确定施工限压；在该施工限压下，可保证后续挤压充填施工时，隔层裂缝发生弹性形变；利用弹性形变可恢复的性质避免了传统压裂充填产生的塑性变形容易延伸至水层，且防砂有效期短的问题。其中,式Ⅰ选自《水力压裂技术手册》(俞绍诚，P213)。

步骤3)通过相应参数模拟裂缝的延伸程度；所用防砂设计软件为现有技术，如可采用sand-control或stimplan等防砂软件计算裂缝缝高是否延伸至水层。

本发明的细粉砂油层充填防砂方法，通过目标油层的岩石组成筛选适应性良好的防砂液，降低细粉砂泥岩遇外界流体易膨胀运移的程度；通过对细粉砂油层、水层、隔层的物性分析，确定适于防砂施工的防砂措施层，以及隔层只发生弹性变形时的施工限压；进一步通过隔层裂缝延伸程度的控制，避免挤压充填防砂施工时压破水层使防砂失效。该充填防砂方法，依据细粉砂油层的自身特点科学设定防砂措施层和施工限压，利用隔层岩石弹性形变可恢复的性质，减小了挤压充填后裂缝延伸至水层的程度，从而保证了防砂的有效性，延长了防砂期限。

步骤4)中，将防砂液和支撑剂组合后按现有技术泵入防砂措施层，即可实现细粉砂油层的充填防砂。

优选的，充填防砂施工包括以下步骤：

(1)井口准备：通井、洗井、射孔、填砂；

(2)充填防砂：下防砂管柱、洗井、坐封、打开充填管道，采用以下泵注程序进行防砂施工：

a.向防砂措施层注入氯化钾溶液进行预处理；

b.注入第一防砂浆液；第一防砂浆液由目标防砂液和100目涂覆砂混合而成，每10m³目标防砂液中，100目涂覆砂的加入量为1.6～1.7t；

c.注入第二防砂浆液；第二防砂浆液由目标防砂液和30～50目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，30～50目陶粒的加入量为1.9～2.0t；

d.注入第三防砂浆液；第三防砂浆液由目标防砂液和40～70目陶粒混合而成，每20m³目标防砂液中，40～70目陶粒的加入量为1.1～1.2t；

e.注入第四防砂浆液；第四防砂浆液由目标防砂液和20～40目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，20～40目陶粒的加入量为1.8～1.9t；

f.注入循环填充浆液；第一防砂浆液由目标防砂液、12～18目陶粒和防砂用纤维混合而成，每5m³目标防砂液中，12～18目的加入量为0.8～0.9t，防砂用纤维的加入量为0.5～0.6t；

防砂施工后，反洗井、丢手、冲砂，即可。

步骤(1)中，对出砂油井下通井规至人工井底进行通井；再起出通井管柱并检查通井规有无印痕，判断套管状况，落实人工井底深度；通井后起出通井管柱及通井规。

洗井时可采用联合站处理水；由油管注入联合站处理水直至套管返出净化水为止；洗井过程可进行多次。

射孔时以螺旋布孔，相位角为60～120℃，孔密为10～12孔/米。采用电缆传输或油管传输方式，运送射孔枪至油层射孔。

填砂所用填砂液由20/40石英砂和联合站处理水混合而成，20/40石英砂的体积为联合站处理水体积的3～4％。沉沙3h后探砂面，确定砂面位置在射孔段以下10～15m。

步骤(2)中，利用修井机下防砂管柱，使防砂管柱在油层上方13m～15m，再在油井口安装井口防喷装置。防砂管柱由丝堵、阴极保护器、油管短节、不锈钢绕丝筛管、安全接头、油管、增阻器、顶部信号筛管、安全接头、油管短节、桥塞、油管短节、变扣、油管自下而上依次组合而成。所述的不锈钢绕丝筛管的筛缝为0.12mm。

用联合站处理水反循环洗井后，从油管内投入钢球，正打压坐封，分别在5、10、15Mpa各稳压3min，泄压，上提管柱验封，合格后继续打压至15MPa稳压3min，然后打压至18MPa，压力突降为零，完成坐封和开启充填通道。

泵注时保持实际施工泵压小于施工限压，泵注时观察压力变化，当压力由上升的趋势或达到理论环空砂量时，停止泵注。

优选的，100目涂覆砂、30～50目陶粒、40～70目陶粒、20～40目陶粒、12～18目陶粒和防砂用纤维的质量比为：21～25：24～27：14～16：23～26：11～12：6～7。以上各原料均为市售常规商品。

泵注后，反洗井洗出油管内的余砂；丢手，起出丢手上部的管柱；下入油管反冲砂至丝堵位置，下入生产管柱，即可。生产管柱由超真空隔热油管、变扣、油管短节、热敏式封隔器、抽油泵、油管、十字叉自上而下组合而成。

本发明的细粉砂油层充填防砂方法，防砂液与支撑剂的组成合理，利用联合站处理水降低了防砂液成本，提高了防砂液的防膨性能，解决了细粉砂油层出砂难以解决的问题，满足了采油厂的生产需求。利用本发明的方法现场应用100余口井次，单井措施有效率100％，满足了细粉砂油层的防砂需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的油井出砂粒径分析图；

图2为本发明实施例1的油井充填防砂施工后的防砂效果图；

图3为实施例1的油井的测井解释成果图——流体、饱和度、油气体积、岩性分析；

图4为实施例1的油井的测井解释成果图——岩性曲线分析。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例中，防砂液中聚合物稠化剂为CN104109219A实施例1的耐高温酸性交联聚合物稠化剂，该聚合物稠化剂由丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对乙烯基苯磺酸钠四种单体在pH为6的水溶液中共聚而成，其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与对乙烯基苯磺酸钠的质量比为4:1，丙烯酸、丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和对乙烯基苯磺酸钠的质量比为1：8：2。该聚合物稠化剂由包括以下步骤的方法制备而成：1)向水中加入丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对乙烯基苯磺酸钠四种单体进行溶解，熟化30min，调节pH值为6，温度为15℃，得到单体溶液；单体溶液中四种单体的质量浓度之和为30％；2)在氮气保护下向单体溶液中加入四种单体总质量0.2％的引发剂，在45℃下密闭反应10h，剪切造粒，在50℃烘干，粉碎，即得；所述引发剂为甲醛合次亚硫酸氢钠和过硫酸铵按1:1的质量比组成的混合物。

实施例1

本实施例的细粉砂油层充填防砂方法，针对排206-25井，包括以下步骤：

1)根据图3、图4的测井解释成果图得出油层厚度H为3m、岩石孔隙度为10％、含油饱和度S为10％、岩石渗透率K为1μm²，计算得到产能系数＝H×K＝3m·μm²；以该油层作为防砂措施层；

通过岩石薄片试验分析得出：细粉砂岩石样本为灰绿色，胶结类型为基底式胶结；岩石碎屑的质量百分比组成为：石英石30％、长石15％、霏细岩10％、硅质岩10％、泥岩含量25％、云母10％；

将细粉砂油层的岩石碎屑样本充填到填砂管，测定防砂液对填砂管内岩石碎屑的渗透率；所用防砂液的质量百分比组成为：聚合物稠化剂0.5％，KCl 0.5％，NH₄Cl 4％，余量为水，其渗透率降低值为10％，满足要求；

图1为该井地层岩石粒径分析图，细粉砂的D50粒径为0.09mm；

2)取水层下方3.5m且自然伽马值为55API的隔层岩心制成单轴压缩试验用岩心柱；对岩心柱进行单轴压缩试验，根据应力-应变曲线图，得到岩石从弹性变形转为塑性变形时的杨氏模量为0.86×10⁴Mpa，泊松比为0.15；

将泊松比代入式Ⅰ中，确定施工限压P_b，计算得到P_b＝0.8×2×0.15/(1-0.15)×(0.165-0.142)+0.142＝0.148MPa/100m；在不超过施工限压的条件下，可选择前置液阶段排量为400L/min、携砂液阶段排量为500L/min、顶替液阶段排量为600L/min；

3)隔层岩石的杨氏模量、泊松比，油层自然伽马值、水层自然伽马值、施工限压P_b输入sand-control防砂设计软件模拟挤压充填施工，经验证，隔层在挤压充填产生弹性变形时，裂缝缝高不会延伸至水层；

4)充填防砂施工包括以下步骤：

(1)井口准备

通井：下Ф118mm×1200mm通井规至人工井底进行通井；再起出通井管柱并检查通井规有无印痕，判断套管状况，落实人工井底深度；通井后起出通井管柱及通井规；

洗井：以1000L/min的排量由油管注入联合站处理水直至套管返出净化水为止，循环3次；

射孔：采用电缆传输或油管传输方式，运送射孔枪至油层射孔；射孔弹以螺旋布孔、相位角为120度、孔密为12孔/米；

填砂：以500L/min的排量注入填砂液，填砂液由20～40目石英砂和联合站处理水混合而成，20～40目石英砂的体积为联合站处理水体积的4％，沉沙3h后探砂面，确定砂面位置在射孔段以下10m；

(2)充填防砂：

下防砂管柱：利用修井机下防砂管柱，使防砂管柱在油层上方13m，再在油井口安装井口防喷装置。防砂管柱由丝堵、阴极保护器、油管短节、不锈钢绕丝筛管、安全接头、油管、增阻器、顶部信号筛管、安全接头、油管短节、桥塞、油管短节、变扣、油管自下而上依次组合而成；所述的不锈钢绕丝筛管的筛缝为0.12mm；

洗井、坐封、打开充填管道：用5m³联合站处理水反循环洗井后，从油管内投入Φ28mm钢球1只，15min后正打压坐封，分别在5、10、15Mpa各稳压3min，15MPa稳压3min后泄压，上提管柱20～30KN验封，合格后继续打压至15MPa稳压3min，然后打压至18MPa，压力突降为零，完成坐封和开启充填通道；

防砂施工：

a.向防砂措施层注入质量浓度为5％的氯化钾溶液进行预处理；接地面管线，单车试压20MPa，稳压3min不刺不漏为合格；

b.打开套管闸门，注入第一防砂浆液；第一防砂浆液由目标防砂液和100目涂覆砂混合而成；

c.注入第二防砂浆液；第二防砂浆液由目标防砂液和30～50目陶粒混合而成；

d.注入第三防砂浆液；第三防砂浆液由目标防砂液和40～70目陶粒混合而成；

e.注入第四防砂浆液；第四防砂浆液由目标防砂液和20～40目陶粒混合而成；

f.注入循环填充浆液；第一防砂浆液由目标防砂液、12～18目陶粒和防砂用纤维混合而成；

其中，100目涂覆砂、30～50目陶粒、40～70目陶粒、20～40目陶粒、12～18目陶粒和防砂用纤维的质量比为：21：24：14：23：11：7；

具体的泵注参数如表1所示：

表1实施例1防砂施工泵注参数

泵注时保持实际施工泵压小于施工限压，泵注时观察压力变化，当压力由上升的趋势或达到理论环空砂量时，停止泵注；

反洗井：接好400型泵车管线，以500L/min的排量反洗出油管内的余砂；

丢手：正转管柱15～18圈倒扣丢手，起出丢手上部的管柱；

冲砂：下入油管反冲砂至丝堵位置；下入生产管柱，生产管柱由超真空隔热油管、变扣、油管短节、热敏式封隔器、抽油泵、油管、十字叉自上而下组合而成，即可。

排206—25井的防砂效果如图2所示，平均日产液17.57吨，日产油4.02吨，累计产液1216.2吨，累计产油278.2吨，出砂量为0。

实施例2

本实施例的细粉砂油层充填防砂方法，针对春90井，包括以下步骤：

1)根据测井解释成果图得出油层厚度H为8m、岩石孔隙度为25％、含油饱和度S为25％、岩石渗透率K为1μm²，计算得到产能系数＝H×K＝8m·μm2；以该油层作为防砂措施层；

将细粉砂油层的岩石碎屑样本充填到填砂管，测定防砂液对填砂管内岩石碎屑的渗透率；所用防砂液的质量百分比组成为：胍胶0.5％，KCl 3％，NH₄Cl 2％，余量为水，其渗透率降低值为10％，满足要求；

该井地层岩石的D50粒径为0.04mm；

2)取水层下方3.5m且自然伽马值为60API的隔层岩心制成单轴压缩试验用岩心柱；对岩心柱进行单轴压缩试验，根据应力-应变曲线图，得到岩石从弹性变形转为塑性变形时的杨氏模量为0.92×10⁴Mpa，泊松比为0.18；

将泊松比代入式Ⅰ中，确定施工限压P_b，计算得到P_b＝0.8×2×0.15/(1-0.18)×(0.165-0.142)+0.142＝0.15MPa/100m；在不超过施工限压的条件下，可选择前置液阶段排量为400L/min、携砂液阶段排量为500L/min、顶替液阶段排量为600L/min；

3)隔层岩石的杨氏模量、泊松比，油层自然伽马值、水层自然伽马值、施工限压P_b输入sand-control防砂设计软件模拟挤压充填施工，经验证，隔层在挤压充填产生弹性变形时，裂缝缝高不会延伸至水层；

4)充填防砂施工包括以下步骤：

(1)井口准备

通井：下Ф118mm×1200mm通井规至人工井底进行通井；再起出通井管柱并检查通井规有无印痕，判断套管状况，落实人工井底深度；通井后起出通井管柱及通井规；

洗井：以600L/min的排量由油管注入联合站处理水直至套管返出净化水为止，循环2次；

射孔：采用电缆传输或油管传输方式，运送射孔枪至油层射孔；射孔弹以螺旋布孔、相位角为60度、孔密为10孔/米；

填砂：以300L/min的排量注入填砂液，填砂液由20～40目石英砂和联合站处理水混合而成，20～40目石英砂的体积为联合站处理水体积的3％，沉沙3h后探砂面，确定砂面位置在射孔段以下15m；

(2)充填防砂：

下防砂管柱：利用修井机下防砂管柱，使防砂管柱在油层上方15m，再在油井口安装井口防喷装置。防砂管柱由丝堵、阴极保护器、Φ73mm油管短节、Φ89mm不锈钢绕丝筛管、安全接头、Φ73mm油管、增阻器、Φ89mm顶部信号筛管、安全接头、Φ73mm油管短节、桥塞、Φ73mm油管短节、变扣、Φ73mm油管自下而上依次组合而成；所述的不锈钢绕丝筛管的筛缝为0.12mm；

洗井、坐封、打开充填管道：用5m³联合站处理水反循环洗井后，从油管内投入Φ28mm钢球1只，15min后正打压坐封，分别在5、10、15Mpa各稳压3min，15MPa稳压3min后泄压，上提管柱20～30KN验封，合格后继续打压至15MPa稳压3min，然后打压至18MPa，压力突降为零，完成坐封和开启充填通道；

防砂施工：

a.向防砂措施层注入氯化钾溶液进行预处理；

b.以600L/min的排量注入第一防砂浆液；第一防砂浆液由目标防砂液和100目涂覆砂混合而成，每10m³目标防砂液中，100目涂覆砂的加入量为1.7t；

c.注入第二防砂浆液；第二防砂浆液由目标防砂液和30～50目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，30～50目陶粒的加入量为1.9t；

d.注入第三防砂浆液；第三防砂浆液由目标防砂液和40～70目陶粒混合而成，每20m³目标防砂液中，40～70目陶粒的加入量为1.1t；

e.注入第四防砂浆液；第四防砂浆液由目标防砂液和20～40目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，20～40目陶粒的加入量为1.8t；

f.注入循环填充浆液；第一防砂浆液由目标防砂液、12～18目陶粒和防砂用纤维混合而成，每5m³目标防砂液中，12～18目的加入量为0.8t，防砂用纤维的加入量为0.5t；

其中，100目涂覆砂、30～50目陶粒、40～70目陶粒、20～40目陶粒、12～18目陶粒和防砂用纤维的质量比为：25：27：16：26：12：6；

反洗井：接好400型泵车管线，以300L/min的排量反洗出油管内的余砂；

丢手：正转管柱15～18圈倒扣丢手，起出丢手上部的管柱；

冲砂：下入油管反冲砂至丝堵位置；下入生产管柱，生产管柱由Ф114mm超真空隔热油管、变扣、Ф89mm油管短节、热敏式封隔器、Ф70mm或Ф38mm抽油泵、Ф73mm油管、十字叉自上而下组合而成，即可。

春90井充填防砂施工后，平均日产液12.70吨，日产油9.42吨。累计产液2016.2吨，累计产油874.2吨，出砂量为0。

实施例3

本实施例的细粉砂油层充填防砂方法，针对春110E井，包括以下步骤：

1)根据测井解释成果图得出油层厚度H为3.5m、岩石孔隙度为15％、含油饱和度S为15％、岩石渗透率K为1μm²，计算得到产能系数＝H×K＝3.5m·μm²；以该油层作为防砂措施层；

将细粉砂油层的岩石碎屑样本充填到填砂管，测定防砂液对填砂管内岩石碎屑的渗透率；所用防砂液的质量百分比组成为：胍胶0.5％，KCl 3％，NH₄Cl 2％，余量为水，其渗透率降低值为10％，满足要求；

该井地层岩石的D50粒径为0.06mm；

2)取水层下方5m且自然伽马值为60API的隔层岩心制成单轴压缩试验用岩心柱；对岩心柱进行单轴压缩试验，根据应力-应变曲线图，得到岩石从弹性变形转为塑性变形时的杨氏模量为0.92×10⁴Mpa，泊松比为0.16；

将泊松比代入式Ⅰ中，确定施工限压P_b，计算得到P_b＝0.8×2×0.15/(1-0.16)×(0.165-0.142)+0.142＝0.149MPa/100m；在不超过施工限压的条件下，可选择前置液阶段排量为400L/min、携砂液阶段排量为500L/min、顶替液阶段排量为600L/min；

3)隔层岩石的杨氏模量、泊松比，油层自然伽马值、水层自然伽马值、施工限压P_b输入sand-control防砂设计软件模拟挤压充填施工，经验证，隔层在挤压充填产生弹性变形时，裂缝缝高不会延伸至水层；

4)充填防砂施工包括以下步骤：

(1)井口准备

通井：下Ф118mm×1200mm通井规至人工井底进行通井；再起出通井管柱并检查通井规有无印痕，判断套管状况，落实人工井底深度；通井后起出通井管柱及通井规；

洗井：以600L/min的排量由油管注入联合站处理水直至套管返出净化水为止，循环2次；

射孔：采用电缆传输或油管传输方式，运送射孔枪至油层射孔；射孔弹以螺旋布孔、相位角为60度、孔密为10孔/米；

填砂：以300L/min的排量注入填砂液，填砂液由20～40目石英砂和联合站处理水混合而成，20～40目石英砂的体积为联合站处理水体积的3％，沉沙3h后探砂面，确定砂面位置在射孔段以下13m；

(2)充填防砂：

下防砂管柱：利用修井机下防砂管柱，使防砂管柱在油层上方13m，再在油井口安装井口防喷装置。防砂管柱由丝堵、阴极保护器、Φ73mm油管短节、Φ89mm不锈钢绕丝筛管、安全接头、Φ73mm油管、增阻器、Φ89mm顶部信号筛管、安全接头、Φ73mm油管短节、桥塞、Φ73mm油管短节、变扣、Φ73mm油管自下而上依次组合而成；所述的不锈钢绕丝筛管的筛缝为0.12mm；

洗井、坐封、打开充填管道：用5m³联合站处理水反循环洗井后，从油管内投入Φ28mm钢球1只，15min后正打压坐封，分别在5、10、15Mpa各稳压3min，15MPa稳压3min后泄压，上提管柱20～30KN验封，合格后继续打压至15MPa稳压3min，然后打压至18MPa，压力突降为零，完成坐封和开启充填通道；

防砂施工：

a.向防砂措施层注入氯化钾溶液进行预处理；

b.以600L/min的排量注入第一防砂浆液；第一防砂浆液由目标防砂液和100目涂覆砂混合而成，每10m³目标防砂液中，100目涂覆砂的加入量为1.6t；

c.注入第二防砂浆液；第二防砂浆液由目标防砂液和30～50目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，30～50目陶粒的加入量为2.0t；

d.注入第三防砂浆液；第三防砂浆液由目标防砂液和40～70目陶粒混合而成，每20m³目标防砂液中，40～70目陶粒的加入量为1.2t；

e.注入第四防砂浆液；第四防砂浆液由目标防砂液和20～40目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，20～40目陶粒的加入量为1.9t；

f.注入循环填充浆液；第一防砂浆液由目标防砂液、12～18目陶粒和防砂用纤维混合而成，每5m³目标防砂液中，12～18目的加入量为0.9t，防砂用纤维的加入量为0.6t；

其中，100目涂覆砂、30～50目陶粒、40～70目陶粒、20～40目陶粒、12～18目陶粒和防砂用纤维的质量比为：23：25：15：24：12：6；

反洗井：接好400型泵车管线，以300L/min的排量反洗出油管内的余砂；

丢手：正转管柱15～18圈倒扣丢手，起出丢手上部的管柱；

冲砂：下入油管反冲砂至丝堵位置；下入生产管柱，生产管柱由Ф114mm超真空隔热油管、变扣、Ф89mm油管短节、热敏式封隔器、Ф70mm或Ф38mm抽油泵、Ф73mm油管、十字叉自上而下组合而成，即可。

春110E井充填防砂施工后，平均日产液12.70吨，日产油8.32吨。累计产液2716.9吨，累计产油987.2吨，出砂量为0。

Claims (6)

1.一种细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据测井解释成果图确定油层位置及厚度H、水层位置、隔层位置、岩石孔隙度含油饱和度S及岩石渗透率K，其中，产能系数＝H×K；

选择储能系数＝0.03～0.05m，产能系数＝3～8m·μm²的细粉砂油层作为防砂措施层；

2)取水层上方或下方3.5m以上且自然伽马值≥50API的隔层岩心进行单轴压缩试验，得到隔层岩石从弹性阶段转为塑性阶段时的杨氏模量、泊松比；

将泊松比代入式Ⅰ中，计算隔层岩石发生弹性变形时的施工限压P_b；

P_b＝0.8×2u/(1-u)×(σ_z-P_p)+P_p

式Ⅰ；

式Ⅰ中，u—泊松比；σ_z—地层垂向主应力；P_p—地层孔隙压力；0.8—限压保险系数；

3)将隔层岩心的杨氏模量、泊松比，油层自然伽马值、水层自然伽马值、施工限压P_b输入防砂设计软件模拟挤压充填施工，验证隔层在挤压充填产生弹性变形时，所产生的裂缝是否延伸至水层；如裂缝延伸至水层，调整施工限压P_b，避免挤压充填施工压破水层；

4)利用目标防砂液、施工限压P_b在防砂措施层进行充填防砂施工，即可。

2.如权利要求1所述的细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，步骤1)中，测定不同防砂液对细粉砂油层的岩石碎屑样本的渗透率，选择渗透率降低值不超过20％的防砂液为目标防砂液。

3.如权利要求2所述的细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，目标防砂液由以下质量百分比的组分组成：聚合物稠化剂0.4～0.6％，KCl 3～5％，NH₄Cl 2～4％，余量为水。

4.如权利要求1～3任一项所述的细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，步骤4)中，充填防砂施工包括以下步骤：

(1)井口准备：通井、洗井、射孔、填砂；

(2)充填防砂：下防砂管柱、洗井、坐封、打开充填管道，采用以下泵注程序进行防砂施工：

a.向防砂措施层注入氯化钾溶液进行预处理；

b.注入第一防砂浆液；第一防砂浆液由目标防砂液和100目涂覆砂混合而成，每10m³目标防砂液中，100目涂覆砂的加入量为1.6～1.7t；

c.注入第二防砂浆液；第二防砂浆液由目标防砂液和30～50目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，30～50目陶粒的加入量为1.9～2.0t；

d.注入第三防砂浆液；第三防砂浆液由目标防砂液和40～70目陶粒混合而成，每20m³目标防砂液中，40～70目陶粒的加入量为1.1～1.2t；

e.注入第四防砂浆液；第四防砂浆液由目标防砂液和20～40目陶粒混合而成，每15m³目标防砂液中，20～40目陶粒的加入量为1.8～1.9t；

f.注入循环填充浆液；第一防砂浆液由目标防砂液、12～18目陶粒和防砂用纤维混合而成，每5m³目标防砂液中，12～18目的加入量为0.8～0.9t，防砂用纤维的加入量为0.5～0.6t；

防砂施工后，反洗井、丢手、冲砂，即可。

5.如权利要求4所述的细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，步骤(1)中，射孔时以螺旋布孔，相位角为60～120℃，孔密为10～12孔/米。

6.如权利要求4所述的细粉砂油层充填防砂方法，其特征在于，步骤(1)中，填砂所用填砂液由20～40目石英砂和联合站处理水混合而成，20～40目石英砂的体积为联合站处理水体积的3～4％。