復(fù)雜結(jié)構(gòu)井井筒清砂技術(shù)研究

韓旖旎(中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼河油田分公司興隆臺(tái)工程技術(shù)處，遼寧 盤錦 124010)

小洼油田是1991年投入開發(fā)的稠油油田，開發(fā)層系為沙三段，東三段，東二段油層。隨著稠油油藏進(jìn)入高輪次吞吐和蒸汽驅(qū)開采，地層虧空嚴(yán)重，側(cè)鉆井及套損井日益增多，出砂情況越來(lái)越嚴(yán)重。2005年以來(lái)為挖掘油田剩余油潛力，利用水平井技術(shù)實(shí)施東三段邊部薄層擴(kuò)邊，洼79井區(qū)難動(dòng)用油層開采，東二段油層薄層動(dòng)用，沙三段蒸汽驅(qū)完善注汽井網(wǎng)，提高油田采收率。截止2011年10月，共部署水平井33口，開井30口，日產(chǎn)油92.3t，占小洼油田產(chǎn)量的20%。

1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井清砂難點(diǎn)

小洼油田常規(guī)油井井筒清砂以沖砂、撈砂方式為主。受井筒技術(shù)狀況、地層漏失嚴(yán)重等因素的影響，現(xiàn)有的清砂技術(shù)不再適用于側(cè)鉆井、套損井、水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井。

1.1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井出砂原因

小洼油田出砂嚴(yán)重的油井，集中在東二段和東三段。主要是因?yàn)榈貙幽z結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重。東三段油層，巖性較細(xì)，以細(xì)砂巖粉砂巖為主，細(xì)砂巖占47.6%，粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖占17.8%。東二段油層主要發(fā)育在斷塊的主體部位，巖性以細(xì)砂巖為主，占39.3%，粘土礦物中蒙脫石占60.8%，膠結(jié)疏松。出砂嚴(yán)重的7口水平井，平均單井周期出砂量4 m3。水平井均采用篩管完井。砂樣粒度中值大于水平井篩管擋砂粒徑(0.25mm)的水平井有3口:洼38-東H2、洼38-東H303、洼38-東H3。

判斷出砂的原因主要是:隨著注入蒸汽后，地層砂溶蝕變細(xì)；在生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)液量大，篩管縫隙沖蝕逐漸加大，或者篩管損壞，篩管擋砂失效。

1.2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井沖砂易卡阻。

隨著開發(fā)年限的延長(zhǎng)，小洼油田地層壓力低，地下虧空較大，沖砂時(shí)沖砂液不返，回推地層，地層傷害嚴(yán)重，對(duì)于溫度非常敏感的稠油油田地層傷害嚴(yán)重，導(dǎo)致檢泵周期短。從1999年開始，小洼油田引進(jìn)并且逐步完善了撈砂技術(shù)，解決常規(guī)油水沖砂難的問(wèn)題。但對(duì)于側(cè)鉆井、套損井、水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，受井筒技術(shù)狀況影響，撈砂技術(shù)無(wú)法實(shí)施，、地層漏失嚴(yán)重又造成沖砂易卡阻，在水平井表現(xiàn)尤為突出。

小洼油田水平井套管組合采用φ224mm×9.19mm+φ 177.8mm×9.19mm。采用正沖砂，因套管環(huán)空體積大在，返砂時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)換單根時(shí)，砂子回落易卡管柱。采用反沖砂，油層漏失嚴(yán)重，沖擊力不夠，沖砂速度慢，平均單井沖砂工期47.5h。

2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井清砂技術(shù)研究

2.1 改進(jìn)水平井沖砂管柱

管柱提放過(guò)程中刮碰產(chǎn)生的遇阻，從完善管柱結(jié)構(gòu)方面來(lái)改進(jìn)，主要解決沖砂管柱兩方面的問(wèn)題:一是管柱可以在造斜段隨井眼軌跡發(fā)生彎曲；二是減少管柱提放過(guò)程中的卡、阻情況的發(fā)生，改進(jìn)措施是:

(1)油管，將造斜段和水平段的油管接箍加工成較大的雙向圓倒角(3mm45)，降低接箍臺(tái)肩與套管刮卡的機(jī)率。

(2)筆尖，要有足夠的返液井口通道，以減少對(duì)井底造成回壓，同時(shí)不能帶有尖銳角度，防止管柱遇阻，筆尖損壞。將常規(guī)沖砂筆尖，改成三孔專用沖砂筆尖。確定水平井沖砂管柱結(jié)構(gòu)為:專用筆尖+造斜段和水平段的雙倒角油管+垂直段的普通油管。

2.2 應(yīng)用連續(xù)正反沖砂技術(shù)

該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是:沖砂全過(guò)程不停泵，連續(xù)沖砂、連續(xù)攜砂上返；在遇到復(fù)雜情況時(shí)，可以隨時(shí)轉(zhuǎn)換正反沖砂方式，確保了沖砂過(guò)程中的井下安全。

工作原理是利用井口特殊密封裝置、沖砂換向閥組及地面三通和控制裝置，實(shí)現(xiàn)在下放及接單根時(shí)，不停泵作業(yè)，利用反沖砂攜砂能力強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)安全、高效的沖砂作業(yè)。由于使用了沖砂換向閥組和地面三通，不但可以做到接單根不需停泵，還可以隨時(shí)倒換閥門，變換正、反沖砂方式[2]。

3 應(yīng)用效果

3.1 油井檢泵周期延長(zhǎng)，周期產(chǎn)量增加

2011年應(yīng)用連續(xù)正反沖砂技術(shù)32井次，其中水平井20井次，側(cè)鉆井4井次，套管縮徑變形的油井8井次。統(tǒng)計(jì)可對(duì)比6口井，平均單井檢泵周期延長(zhǎng)102d，周期增油482t，累增油2892t。

3.2 沖砂時(shí)間縮短，提高作業(yè)時(shí)率

應(yīng)用連續(xù)正反沖砂技術(shù)使單井沖砂用時(shí)下降，統(tǒng)計(jì)可對(duì)比的6口井，平均單井沖砂工期由48.5h下降至31h。同時(shí)，沖砂過(guò)程中卡阻事故大幅度減少。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井應(yīng)用連續(xù)正反沖砂技術(shù)及水平?jīng)_砂管柱的完善，大幅度縮短沖砂工期，避免了砂卡管柱事故發(fā)生，

4.2 漏失嚴(yán)重的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，加快撈砂技術(shù)的研究和應(yīng)用。

4.3 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的鉆、銑等工序也可應(yīng)用連續(xù)正反沖砂技術(shù)，提作業(yè)安全性，防止卡鉆事故的發(fā)生。

[1]楊慶明.裸眼水平井沖砂工藝探討[J]中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,.2012(1):130.

[2]于啟海.套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂裝置研究與應(yīng)用[J]石油機(jī)械.2007(7):39.