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油層出砂是疏松砂巖油藏開采過程中常見的問題之一。油層出砂不嚴(yán)重時(shí)的直接危害是，形成砂堵影響油井產(chǎn)量，同時(shí)，也會(huì)磨損抽油泵和抽油桿，增加清砂作業(yè)的工作量，油層出砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞油井，使油井停產(chǎn)，也可能會(huì)使地層虧空，井壁坍塌，導(dǎo)致井下篩管或套管擠毀事故的發(fā)生。防砂可采用的完井方式有割縫篩管、繞絲篩管、預(yù)制篩管、礫石充填、壓差控制、地層膠結(jié)、壓裂封堵等。其中，割縫篩管完井是一種較為簡(jiǎn)單而且實(shí)用的完井方式，具有井身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、完井速度快、滲流面積大、產(chǎn)能高等優(yōu)點(diǎn)，下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的強(qiáng)度分析。
目前，油田常用的機(jī)械防砂方法有割縫篩管、繞絲篩管等方法。繞絲篩管易出現(xiàn)“跑絲”，因鋼絲與篩管的熱膨脹系數(shù)不一致，受熱時(shí)易出現(xiàn)“亂絲”，尤其在通過大斜度井和水平井的彎曲段時(shí)，不可避免地要與井壁或套管發(fā)生碰撞、擠壓和摩擦，也容易出現(xiàn)“亂絲”現(xiàn)象，造成篩管損壞或縫隙變形，致使完井質(zhì)量和防砂效果降低或失效，且制造工藝比較復(fù)雜，造價(jià)相對(duì)較高(是割縫篩管的1.5-2.0倍)。相比之下，割縫篩管因?yàn)楣堋⒖p同體，具有剛性好、抗刮磨、強(qiáng)度高、耐腐蝕、間隙均勻、管徑大、流阻小、重復(fù)利用率高的優(yōu)點(diǎn)，且其價(jià)格低廉，因而在油田采油防砂中得到了廣泛應(yīng)用。
首先在近井地帶充填石英砂(或涂敷砂)，形成第1級(jí)擋砂屏障，然后在油層部位下入割縫篩管，環(huán)空充填石英砂，在油層部位形成完整的擋砂屏障，阻擋地層砂進(jìn)入油井，從而達(dá)到防砂目的。縫形結(jié)構(gòu)割縫的大小和形狀對(duì)篩管的機(jī)械性能和防砂效果有著非常重要的影響。根據(jù)原油的粘度、砂粒的粒度等地質(zhì)狀況和油井投產(chǎn)后的產(chǎn)量等要求，可以對(duì)篩管割縫的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。表面縫形分為直線型、折線型和曲線型。斷面縫形結(jié)構(gòu)分為矩形縫、梯形縫、二次曲線縫和組合縫。布縫形式布縫狀態(tài)的設(shè)計(jì)不但要考慮地質(zhì)情況和產(chǎn)量的要求，還應(yīng)該滿足強(qiáng)度條件、穩(wěn)定條件等，以保證篩管的作業(yè)安全和使用壽命。
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