防砂完井作為壹種完井技術，已經經歷了幾十年的歷史，但真正成熟的防砂完井技術始於20世紀80年代中後期。
由於大量高新技術的廣泛應用，解決了疏松砂巖井，特別是疏松砂巖稠油油井防砂完井技術中的壹系列問題。目前國際上最具代表性的防砂完井技術有:STRAT PACK(分層射孔分層防砂)技術；雙行程(雙行程管柱，多層防砂)技術；壹次起下(壹次起下管柱，多層防砂)技術。此外，由於獨特的設計原理、施工工藝和類似裸眼完井的優勢，現場應用效果正逐步顯現優勢，未來可能成為極具競爭力的防砂完井技術。目前海上油田很少使用STRAT PACY防砂完井，使用最多的是雙起下鉆(兩起下鉆管柱多層防砂)技術和壹起下鉆(壹起下鉆管柱多層防砂)技術。膨脹防砂篩管技術在南海油田進行了少量試驗，取得了良好的防砂效果。
壹、防砂完井工藝設計和操作
(壹)完井液體系的配制
以綏中36-1-Ax井為例:該井油層中平均粘土含量為10%，蒙脫石占總粘土的58%，高嶺石平均含量為29.6%(表10-11，表10-)因此，在設計完井液性能時，應充分考慮完井液的抗粘土膨脹性，以防止巖心中的蒙脫石泵送礫石充填液時，應適當控制泵速，防止泵速過高造成巖心速敏效應，損害儲層滲透率。
表10-11sz 36-1-AX全巖分析報告(根據X射線衍射)
表10-12 SZ36-1-AZ井粘土礦物定量分析報告
完井液體系配方見表10-13x註:1。HCS-？土壤穩定劑；BPA——架橋劑；JWY——清潔劑；HTA——隱性酸刺合劑；HEC——聚合物增粘劑；0SY—除氧劑；ca 1o 1-防腐劑；2.海水過濾標準:10μ和2μ兩級過濾；3.完井液濁度值:≤30NTU(封堵液除外)。
表10-13綏中36-1-Ax井完井液體系配方(基液為過濾海水，≤1.03S.G)。
繼續的
(二)恒星特殊篩管結構
壹般的防砂理論是礫石充填是地層砂中值粒徑的5 ~ 6倍。經過對綏中36-1油田產出砂的顆粒形狀和大小的反復研究，根據地面設備的處理能力，適當加大防砂粒度，允許部分地層砂隨原油產出，避免了細砂粒堵塞篩管造成的近井油流道堵塞，在近井處形成“蚯蚓洞”，提高了地層滲透率。因此，選擇STARS優質篩管作為水平分支井防砂工藝。
1.特征
目前機械防砂篩管的先進過濾介質結構屬於平紋網、荷蘭斜紋網和多層復合網，有規律地編織，缺點是不能獲得較高的防砂精度和防砂範圍，容易堵砂。為了解決這個問題，做了大量的實驗分析，查閱了相關資料，設計了獨特的穿孔，將金屬纖維堆積在壹起作為滲濾介質。當壹個不受控制的砂粒位於兩根導線之間時，只要給砂粒足夠的力，砂粒就能通過縫隙，避免了金屬纖維濾砂管的砂堵。當砂子通過篩管時，由於金屬纖維的彈性，可以恢復濾砂管的原始參數。實踐證明，這種射孔設計達到了較高的防砂精度和防砂範圍，並具有優良的滲透性。
圖10-14恒星屏幕結構圖
金屬海綿爬砂過濾管采用優質無縫鋼管作為基管，在基管上鉆有階梯孔。過濾單元通過螺紋旋入基管孔中，基管的兩端通過螺紋自由連接。整體結構類似於油管和套管，如圖10-14所示。
星篩采用單層厚壁無縫鋼管作為基管，濾砂室與基管的階梯孔螺紋連接，以提高抗拉、抗扭和抗擠強度。特別適用於大斜度井、大位移井、水平井和水平分支井的完井，不會影響防砂精度。根據不同的儲層成分、地層壓差和防砂粒度確定濾砂室的技術參數。
過濾介質為耐腐蝕、耐高溫的金屬材料，相當於30/40目礫石。實踐證明，該產品具有高滲透性、低摩阻、自動解堵、反沖洗徹底等優點。，也表現出了優異的防砂和控制能力。
2.2防砂原則。星辰專用篩管
在分支水平井適度防砂技術中，利用優質篩管防砂原理，對進入分支井的流體進行過濾，將壹定粒徑範圍的地層砂阻擋在優質篩管外，形成砂橋，從而達到防砂的目的。
星星金屬海綿爬砂濾管中采用金屬纖維作為濾料，大量金屬纖維堆積。從微觀上看，作用在細砂顆粒上的力有四種，即範德華相互作用力、接觸靜電引力、殘余電荷引力和液橋力。在不同的條件下，其中壹個起主要作用，理論上很難計算出這個力的大小。壹般只通過實驗確定各種參數下的防砂能力。
壹般來說，間隙大小與纖維堆積密度有關。纖維堆積越緊密，纖維間的間隙越小，其吸附力越大。星星篩管防砂的主要原理是利用這個間隙來擋砂，通過控制金屬纖維之間的間隙來達到防砂的目的，如圖10-15所示。
圖10-15星星篩管防砂原理圖
3.野外實踐效果
現場下篩管前，測量並檢查篩管；根據設計，防砂施工管柱組合為:浮鞋+無孔管接頭+無孔管+扶正器+濾砂管+無孔管+濾砂管+滑套+適配器+套管+封隔器；裝配時塗螺紋油並緊固；在運行過程中，應平穩均勻，防止突然提升和釋放。
下到位後，循環井內流體，投球為管柱，起出下入工具，下生產管柱采油。生產初期產液強度不宜過大，經過壹段時間的穩定生產後，再逐步提高產液強度至合理範圍。
(3)高孔隙密度、大孔徑、負壓射孔
1.射孔參數的確定
該井是壹口9-5/8 "套管防砂井。為了提高防砂效果，減少射孔汙染，同時考慮射孔管柱的安全性，該井將采用6”油管傳輸射孔槍、高孔密、大孔徑、負壓射孔技術。
槍徑-6”；射孔階段-1350/450；孔密度-12孔/英尺；
2.射孔負壓值的確定
A.首先，根據該井油藏砂巖的體積密度(1.95 ~ 2.0g/cm3)，求出該井射孔最大負壓值為Pmax=600psi。
b然後根據公式計算最小射孔負壓值Pmin≈1.449MPa。
式中:k為油層平均滲透率，10-3 μm 2；p是壓力，MPa。
C.考慮到該井負壓射孔時可能會有大量地層砂返流入井筒，導致卡鉆風險，為安全起見，該井負壓射孔值暫定為200psi，在2 ~ 3口井實踐後，負壓值將逐漸增大或減小。
(4)防砂作業
1.組裝防砂管柱
壹個典型的ONETRIP)3層礫石充填井下連接總成，按組件順序連接，下入井內預定深度，按設計要求壓緊、坐封各封隔器，合格後可進行下壹步作業。
2.泵送灰漿操作
作業過程中，要求遵循礫石充填砂漿循環流程，現場完井主管和防砂工程師應親臨現場。在泵送砂漿過程中，司鉆、井口操作人員、泵工和泥漿工應密切配合，嚴格服從現場完井主管的指揮。
二、適度防砂技術及其實施效果
多年來，在渤海地區應用壹次起下和兩次起下防砂技術，完成500多口井，1400多個防砂層，共計64500多米，創造了中國海洋石油完井史上23項單項技術成功和29項防砂完井作業單項記錄。
由於該技術采用了水性礫石、壹次或兩次管柱多層防砂，並可選擇性使用高速循環或微壓裂充填技術，作業周期大大縮短。綏中36-1二期76口井平均完井周期僅為3.6天/口井，降低了作業成本，提高了防砂質量，取得了良好的經濟效益。據初步估算，其綜合防沙效益是1985前的60倍。
在防砂技術的基礎上，為進壹步提高稠油油田產量和采收率，通過研究攻關，開發適度防砂技術取得突破。
“適度防砂”是指防砂作業後，在基本不影響機械采油和地面流動正常運行的前提下，允許地層適度出砂。這樣，在同樣的油氣產量下，與常規防砂方法相比，生產壓差可以明顯降低。
目前有兩種方法:①地層砂比較均勻，壹級礫石可以在幾次d50選擇的礫石粒徑基礎上向上增加；②采用特殊設計的篩管，其性能是當生產壓差大於壹定值時，只允許壹定範圍的地層砂通過篩管，如圖10-16所示。
圖10-16適度防砂技術效益圖
該井采用7”金屬海綿蠕動篩管防砂技術。