挤压充填防砂施工设计
③筛管长度： 生产筛管应完全覆盖出砂层段，再考虑到施工误
差，管内砾石充填防砂生产筛管的长度应超过生产层 射孔井段上、下界1.0～1.5m，裸眼完井生产筛管的长 度应超过扩眼产层段上、下界1.0m以上。
信号筛管缝隙和直径与生产筛管相同，长度一般 为1～2m。
挤压充填防砂施工设计
高压滑动井口 防砂补偿器 冲管吊卡
绕丝筛管
挤压充填防砂施工设计
1.防砂管柱设计： 1)筛管设计： ①筛管缝隙尺寸：筛管有绕丝筛管和割缝衬管等，筛管缝 隙尺寸等于最小砾石尺寸的1/2～2/3。 ②筛管直径： 筛管直径以增大流通面积，保证筛、套环空充填层厚度为 原则： 管内砾石充填防砂筛管外径应等于或小于套管内径50mm。 裸眼砾石充填完井筛管外径应等于或小于井眼内径100mm。
2）光管设计： 光管即油管或短节，位于筛管和筛管之间或筛管和充
填工具之间，其作用一是提升工具，二是在它与套管的环 形空间内储备一定量的充填砾石，当筛、套环空砾石充填 层致密性差导致充填层下落时补充砾石，避免生产筛管直 接对着生产层导致防砂失败。光管规格与防砂管的中心管 相同，长度与井深和夹层厚度有关，具体长度由设计人员 根据实际情况确定。
施工步骤
6.验封：上提管柱验封，负荷：原管柱悬重+30KN，检 验桥塞座封是否牢靠。 7.丢手、起管柱：正转施工管柱15-20圈倒扣丢手后起 出施工管柱。 8.投产：按设计要求下完井管柱，装好井口，及时投产 或注汽。
技术特点及适应性
技术特点及适应性：优点是操作简便，费用低， 可用于大厚层或多层完井。缺点是滤砂管间隙小，节 流、易堵塞，影响油井产量；不能防粉砂，滤砂管易 受地层砂冲蚀，有效期短（冲击刺破或磨损致间隙变 大）。适用于出中-粗砂且出砂不严重的油井防砂。
防砂原理图
挤压充填防砂配套器材
挤压充填防砂配套器材一览表
序号 名
称
1 挤压充填装置
2 热采空心桥塞
3 密封插管
4 防砂管
5 防砂补偿器
6 增阻器
7 扶正器
8 油管短节
规格型号 PFZ-115（150）R（H） PKQ-115（150）R PFZ-115（150） Φ89（108）mm PRFB-100（120） PCZ-115（150） Φ 115（150）mm Φ73（89）mm
河南油田某区块出砂情况一览表
样
品
井段
数
5 478.8-480.4 15 416.8-420.0 13 408.6-413.2 5 493.6-495.2 11 461.6-465.4 49
粒度分级（mm）与含量 （%）
粒度中值
砾
粗砂
中砂
细砂
粉砂
泥
(mm)
>2 2-0.5 0.5-0.25 0.25-0.063 0.063-0.004 <0.004
技术特点及适应性：质量上要求双层筛管缝隙均匀，充 填的砾石无孔洞和裂缝，胶结牢固。优点是操作简便，费用 低，可用于大厚层或多层完井；缺点是不能防细粉砂，防砂 管易受地层砂冲蚀，寿命短。适用于原油粘度在2000mPa.s 以下、出中-粗砂且出砂不严重的油井防砂。
（三）、砾石挤压充填防砂
技术原理：通过油管输送，利用挤压充 填工具将防砂管对准油层并悬挂、锚定、密 封，然后打开充填通道，用大排量高砂比携 砂液将地层和井筒用砾石一次充填压实，形 成连续稳定的高强度高渗透性砂体，最后丢 手完成。流体携带的地层砂由该砂体和防砂 管阻挡过滤，阻止地层砂向井筒运移，从而 解决出砂问题，同时由于挤压充填防砂后重 新改变了近井地带油层结构，因而具有防砂 增产的作用。
人工井底
防上合采施工管柱结构及作用（防中合采、防中分采）
防砂管柱结构：密封插管（插 入空心桥塞）+油管短节+底部信号 筛管+增阻器+防砂筛管+光管（带 扶正器）+顶部信号筛管+油管短节 +充填装置+油管+高压滑动井口
空心桥塞：与密封插管配合防 砂时封堵下部生产层。
密封插管：插入空心桥塞防砂 时封堵下部生产层，生产时提供循 环通道，同时起防砂补偿器作用， 保证留井防砂管柱伸缩的空间。
井筒挂滤砂管防砂配套工具
挂滤防砂配套工具一览表
序号 1 2 3 4 5 6
名
称
热采空心桥塞
不锈钢金属毡滤砂管
防砂补偿器
油管短节
扶正器
防砂丝堵
规格型号 PKQ-115（150）R Φ102（114）mm PRFB-100（120） Φ73（89）mm Φ115（150）mm Φ89（107）mm
不锈钢金属毡滤砂管结构及技术指标
扶正器使防砂管柱居中，这样砾石可均匀地充填在筛管周 围，以形成良好的挡砂屏障，并减弱液流对防砂管的冲蚀。
5)增阻器设计： 增阻器、等径冲管和底部信号筛管组合，可增大携砂
液在冲管与增阻器环空的流动阻力，强制携砂液向底部信 号筛管和套管环空流动，实现砾石自下而上充填；提高携 砂液在筛管/套管环空的流动压力，以提高砾石充填密度。
m
防砂层
m m
防砂层
m
m
合采层
m
油管至井口 充填工具 2油 ½i管 n*4短m 平 节式油管短节 1 根 顶部信号筛管 φ 光 防1砂 管 15补 （ 扶偿带 正器器 扶正器） 绕丝筛管上界
绕丝筛管下界 油管短节 绕丝筛管上界
绕丝筛管下界 增阻器 增底阻部器信号筛管 油管短节 密封插管 空心桥赛
人工井底
挤压充填防砂施工设计
3）充填工具的选用： 常用的充填工具有带正循环通道和无正循环通道
等，但均带反循环通道。 正循环充填工具套管承受充填压力，当地层砾石
充填量达到设计量而压力未增加时可进行循环充填施 工；无正循环通道充填工具套管不承受充填压力，主 要用于封上采下井的防砂施工。
挤压充填防砂施工设计
4)扶正器设计：
序号 名
称 规格型号
9 防砂丝堵
Φ89（107）mm
10 等径冲管
Φ42（55.6）mm
11 砾石
0.4-0.8 mm石英砂
12 清洁携砂液
低粘60-80mPa·s 中粘80-100mPa·s
13 油层清洗剂 PFP-03
14 防膨抑砂剂 PQX-03
15 高压滑动井口 ≥25MPa
挤压充填防砂部分工具实物图
空心桥塞：悬挂、锚定防砂 管柱并密封油、套环形空间。
防砂补偿器：保证留井防砂 管柱伸缩的空间。
m
油层
防砂管柱结构示意图
油管至井口
空心桥塞 3油in管平短式节 油管短节 2.0 米
mi 米 防砂补偿器
油管短节 扶正器 防砂管上界
防砂管下界
m
油管短节 扶正器
丝堵 人工砂面
人工井底
施工步骤及技术特点
施工步骤：通井、探冲（填）砂、刮管、油管试压、下 防砂管柱、座封、验封、丢手、起管柱、下完井管柱投产。
2.筛管规格见下表：
型号
117×60 142×73
双层筛管
D
d
L
mm
mm
mm
117
62
2000
142
75
2000Leabharlann 公称直径 mm60
73
中心管
孔径 孔密 mm 孔/米
10
150
10
150
总长 mm
2400
2400
适用套管 in
51/2 7
防砂管柱结构及作用
防砂管柱结构：丝堵+油管短 节(带扶正器)+预涂层砾石双层筛 管+油管短节（带扶正器）+防砂 补 偿 器 + 油 管 短 节 +PKQ-115 （ 150 ）R空心桥塞+油管至井口。
挤压充填防砂施工设计
砾石的用量一般由下式确定：
T=π（R12-R22）HфГk+π（R2-r2）HГk+πR2hГk+G 式中：T——砾石充填量，吨；
R1——加砂半径，m； R2——套管外径，m； R—— 套管内径，m； ф——地层孔隙度，%； r—— 绕丝筛管外径，m； H—— 工艺管柱长度，m； h—— 丝堵至井底高度，m； Г——砾石比重，吨/m3； K—— 附加系数，取1.1-1.2，量小取大； G—— 地层产出砂总量，吨。
（二）、预涂层砾石双层筛管防砂
技术原理：将预涂层砾石装入内外两层同心筛管 之间的环形空间中，在一定的条件下使其固结，形成 预涂层砾石双层筛管。通过油管输送，利用丢手工具 将此种防砂筛管对准油层并悬挂、锚定、密封，然后 丢手完成，起到挡砂屏障的作用，以防止地层砂进入 生产管柱内，实现防砂目的，维持油井正常生产。
26.61
5.57 0.124
挤压充填防砂施工设计
2)砾石的用量：根据地层厚度、孔隙度、加砂半径和地层亏空程度 确定，加砂半径一般为1.5-2米。 ①新井：
管内砾石充填用量由挤入地层的砾石数量、筛管（光管）与套 管之间环空中的储备量以及丝堵与井底间的井筒容量的总和。
裸眼砾石充填用量由挤入地层的砾石数量、筛管（光管）与井 壁之间环空中的储备量以及丝堵与井底间的井筒容量的总和。 ②老井：上述用砂量+该井产出地层砂的总量。
挤压充填防砂施工设计
2. 砾石设计：有石英砂和陶粒两种。 1）砾石尺寸：砾石粒度中值一般为地层砂粒度中值的5-6倍。 例：河南油田某区块地层砂粒度中值为0.09-0.136mm，则砾石 尺寸应选择0.4-0.8mm，筛管筛缝选择0.3mm。
井号
泌浅10 泌浅31 古51013 古51512 古51516 合计
mi 米 防砂补偿器
油管短节 扶正器 防砂管上界
防砂管下界
m
油管短节 扶正器