出砂因素及出砂层的特征

alexli7

1. 影响出砂因素油层是否出砂取决于岩石颗粒的胶结程度——地层强度。一般说来，地层应力超过地层强度就可能出砂。出砂的影响因素很多，可以归结为油井本身地质因素（内因）和开采因素（外因）两方面。
1）地质因素
地层应力是决定岩石原始应力状态及其变形破坏的主要因素。钻开油层后，井壁附近的岩石的原始应力平衡状态被破坏，造成近井岩石应力集中。在其它条件相同情况下，油层埋藏越深，岩石的垂向应力就越大，井壁的水平应力相应增大，近井岩石就容易变形和破坏，从而引起油层出砂，甚至井壁坍塌。岩石的胶结强度主要取决于胶结物的种类、数量和胶结类型。通常砂岩的胶结物主要有粘土、碳酸盐和硅质、铁质，以硅质和铁质的胶结强度最大，碳酸盐次之，粘土最差。

胶结物在岩石孔隙中的分布状况及其与岩石颗粒的接触关系称为胶结类型，主要有以下四种：
（1）基底胶结。胶结物含量较多，岩石颗粒孤立分布于胶结物之中，彼此互不相接触或极少接触。这种岩石的胶结强度很高，但其孔隙度和渗透率均很低，很难成为好的储油层。
（2）接触胶结。胶结物含量很少，分布于颗粒相互接触处，颗粒呈点状或线状接触，胶结强度很低。
（3）孔隙胶结。胶结物含量和胶结强度介于前两种胶结类型之间。胶结物不仅在颗粒接触处，还充填于部分孔隙中。
（4）杂乱粒状胶结。胶结物含量较多，多为泥质，胶结物与基质微粒混杂在一起，分布于碎屑颗粒间的孔隙之中。容易出砂的油层岩石主要以接触胶结类型为主，其胶结物含量少，而且其中往往还含有较多的粘土胶结物。胶结物极少的地层仅靠原油粘结岩石颗粒。孔隙度是反映地层致密程度的一个特征参数，胶结疏松易出砂的地层，孔隙度很高，而压实致密的地层孔隙度就很低。利用测井资料和岩心试验，可求得孔隙度在井段纵向上的分布情况，由此作为判断出砂层位及出砂程度的依据。
流体性质对油层出砂也有影响。原油粘度高、密度大的油层容易出砂，因为高粘度原油对岩石的拖拽力和粘滞力强，对岩石的冲刷和携砂能力强，很容易将胶结不牢固的砂粒带出油层。
2）开采因素
开采过程中生产压差的大小及其建立压差的方式，是油层出砂的外在原因。生产压差大，渗流速度快，井壁处油流对岩石的冲刷力就大。井壁附近成为岩层中最大应力区，当岩石承受的剪切应力超过岩石抗剪切强度时，岩石即发生变形和破坏，造成油井出砂。
所谓建立生产压差的方式，是指缓慢地还是快速急剧地建立生产压差，因为在相同的压差下，二者在井壁附近油层中所造成的压力梯度不同。快速建立压差时，压力波尚未传播出去，压力分布曲线很陡，井壁处压力梯度很大，易破坏岩石结构而引起出砂；缓慢地建立压差时，压力波可以逐渐传播出去，压力分布曲线比较平缓，井壁处压力梯度小，不易影响岩石结构。
开采因素有的可以避免，有的则不可避免，大体归纳如下：
（1）固井质量差造成高低压层串通，流体不断冲刷井壁岩石，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏；
（2）完井方式选择不当，不能有效地防止油层出砂；
（3）生产压差过大，采油速度过高；
（4）不适当的增产措施（酸化、压裂）及频繁的修井作业降低了胶结物的强度，破坏岩石结构；
（5）油井含水上升；
（6）油田开发中、后期，为了保持油井稳产，大幅度提高油井产液量，加剧了对岩石颗粒的冲刷。
一般讲，油井出砂主要是地质原因造成的，其次是开采过程中措施不当，从而加剧了油井出砂。
2. 出砂地层的分类及特征
按地层胶结强度及出砂表现，可将出砂地层分为以下三类。
1）流砂地层（未胶结地层）
这类地层砂岩颗粒之间无有效的胶结物，仅靠压实作用和内部流体的内聚力作用而成岩，钻井时极易坍塌，取岩芯收获率很低。投产后立即出砂并连续不断，井口含砂量相对稳定。
这类地层防砂技术难度大，须采用特殊措施来阻止地层出砂，并在地层中大量挤入充填剂或固结剂才能达到防砂目的。
2）部分胶结地层
这类地层含胶结物较少，胶结差，强度低，取心易破碎。此类地层若不防砂，油井投产后出砂规律表现为含砂量波动变化大。
3）脆性砂地层此类地层胶结物含量较多，中等胶结强度，易取心。流体产出时能把砂岩表面颗粒冲刷带走，出砂规律呈周期性变化。
由于出砂，使地层中出现冲蚀孔穴，过流面积大增，流速骤降，出砂明显减缓（甚至不出砂），如此周而复始地循环。此类地层采用先期裸眼砾石充填防砂成功率很高

壹淉散漫

谢谢分享资源

yyp618

感谢分享资料