1概况
1.1 曙三区出砂概况
曙三区是曙光稀油注水开发主要区块之一，开发目的层为杜家台油层。含油面积19平方公里，地质储量2244万吨，目前共有油井264口，开井172口，日产液1173吨，日产油235吨，含水80.0%；年产油9.8万吨，采油速度0.44%，采出程度27.9%。储层埋深950-1700米，压实作用差，胶结类型以孔隙式、接触式为主，胶结疏松，泥质含量高达13.9%。受以上油藏因素影响，区域油水井普遍出砂，其中曙3805块、杜21块、杜18和杜26块出砂较为严重，出砂油井占比93%，平均冲检周期只有4个月，因出砂年影响产量8000吨。受出砂影响，油水井利用率低，注采井网极不完善。实际注采井数比为1：2.42，同理论的1：1.68相差较大，严重制约了水驱油藏开发效果。
1.2工艺开展历程
曙三区化学防砂始于2000年，防砂剂采用酚醛树脂体系，虽然取得了较好的防砂效果，但普遍存在地层渗透率损失大，影响油井产量。
1.3项目解决的主要问题
该项技术主要用于稀油出砂区域轻微出砂井的治理，延长油井检泵周期，恢复油井正常产量。
2 技术原理及指标
2.1 技术原理
化学防砂的技术原理是应用树脂将松散的地层砂胶结，形成具有一定强度和渗透率的人工井壁，阻止地层砂进入井筒，从而达到防砂目的。技术具有以下四大技术优势：一是不受井况管柱限制，可应用于套变井、侧钻井、小井眼井、井内有防砂筛管井等复杂结构井；二是防砂后井筒无留井管柱，便于下步工艺措施的实施；三是对泥质细粉砂油井具有良好的防砂效果；四是成本低廉，单井费用仅为6万元，对比深部防砂，低18万元。
2.2 洗油剂配方筛选
将柴油替代原油，按不同比例混入地层砂中，再用固砂剂固化36h，取出岩芯，通过测定其抗压强度，分析原油对固砂剂的影响。
表2-1 不同用量柴油对岩芯固结强度的影响
实验结果说明当原油含量大于6%时，固砂剂强度降低较大，不能满足要求。因此在使用固砂剂时，一定要将地层砂中的原油处理干净。
筛选两种常用洗油剂（混苯类有机溶剂和甘油醚）进行洗油实验，实验结果表明，两种洗油剂洗油率均满足现场需求，洗油率都在95%以上。考虑到混苯类有机溶剂存在易燃易爆的风险，决定采用甘油醚作为洗油剂。
2.3低温固砂剂配方体系筛选
2.3.1树脂材料的筛选
早期化学防砂采用酚醛树脂，虽然防砂效果良好，但普遍存在渗透率损失大，防砂后影响油井产量的问题。通过查阅文献，目前国外普遍采用不饱和聚酯树脂作为防砂剂。
表2-2 两种树脂实验参数对比
2.3.2乳化剂的筛选
筛选十二烷基苯磺酸盐作为乳化剂，与树脂、热水混合后，乳化时间达到16个小时，16个小时后破乳率达到100%，满足现场需求。
2.3.3固砂剂的筛选
筛选过氧化甲乙酮作为固化剂，温度达到20 ℃即可实现低温固化。温度越高，固化所需时间越短，地层温度条件下，固化时间大约一天半。
2.3.4树脂浓度对固结强度和渗透率的影响
按树脂浓度5-20%配制4组树脂乳液，与地层砂混合，40 ℃条件进行固化实验。实验结果表明，固结强度与树脂浓度呈正比，渗透率与树脂浓度呈反比。综合考虑，树脂浓度确定为10%。
图2-1 不同浓度条件下固结岩芯抗压强度和渗透率
2.3.5各组分用量的确定
按照固砂半径1米、孔隙度27%计算，每米油层树脂乳液用量0.85方，洗油剂用量42公斤，树脂用量85公斤，乳化剂用量25公斤，固化剂用量2.5公斤。
表2-3 现场试验防砂体系各组分用量表
2.4施工工艺优化
施工工艺采用前置段塞+防砂段塞，前置段塞挤入洗油剂，降低原油对固结强度的影响；防砂段塞挤入树脂乳液，实现油井防砂。将药剂与热水混合，形成水分散悬浮液，易注入的同时降低了地层渗透率损失。施工步骤如下：
（1）拆井口、起出井内原管柱；
（2）探砂面，如有砂则冲砂至人工井底；
（3）下入化学防砂施工管柱；
（4）正挤前置液， 灌满套管；
（5）正挤洗油剂；
（6）正挤树脂乳液；
（7）正、反挤顶替液，要求顶替出井筒；
（8）关井候凝48小时，起出井内管柱，按下泵方案下泵生产。
3 现场实施及效果分析
3.1 选井原则
（1）日产液量在10方以上，检泵周期在150天以下的弱出砂井；
（2）因严重套变、侧钻、小井眼等井况因素，其他防砂工艺无法实施的出砂井。
3.2 效果分析
该井每万方液量出砂量3.4方，检泵周期4个月，11月10日冲砂69米，冲砂量0.5方，11月13日开展化学防砂试验，挤入不饱和聚酯树脂1吨，浓度5%。截止1月12日，生产54天，产液695吨，产油23吨，目前4.5次生产，日产液15.6吨。防砂后与2020年5月检泵后液量对比，日产液量液量增加0.7吨，2021年1月12日测得动液面在井口，沉没度1001米，防砂后化验含砂3次，均为0，试验取得初步成功。
表3-1 曙3-07-06井防砂后生产情况统计表
4认识及下步打算
（1）化学防砂可应用于曙三区轻微出砂井的治理，因单井费用较低，对比深部防砂和砾石充填，可大幅节约防砂成本，对丰富曙三区防砂手段、创建曙三区防砂技术序列具有重要意义。
（2）从防砂后出泥浆卡井来看，一是目前的树脂用量偏保守，固结强度较低，下步计划逐步加大树脂用量，继续摸索曙三区化学防砂参数设计规范；二是在选井上应规避大量出泥浆油井。
参考文献：
[1]万仁溥 罗英俊 主编 采油技术手册 稠油热采工程技术 石油工业出版社 1996.12。
[2]郎宝山 超稠油复合油层处理剂的研究与应用。
