水平井清砂解堵一體化技術(shù)研究

陳依南

摘要：針對(duì)水平井在長(zhǎng)期生產(chǎn)中，結(jié)垢、細(xì)粉砂、殘余泥漿堵塞，造成油流不暢通，產(chǎn)能下降過(guò)快，以及現(xiàn)有常規(guī)沖砂方式易造成沖砂不凈，目前沒(méi)有高效手段進(jìn)行處理。研究配套了水平井清砂解堵一體化技術(shù)。該技術(shù)具有具有清砂、解堵等多重功效，為水平井增油上產(chǎn)提供了一種技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：水平井;清砂解堵;一體化

引言

目前遼河油田有各類水平井近1000口，一些水平井在生產(chǎn)過(guò)程中，往往因井下諸多故障或井下事故而沒(méi)有有效的手段進(jìn)行井筒處理，迫使部分水平井減產(chǎn)、減注或停產(chǎn)停注，甚至報(bào)廢。如水平段篩管長(zhǎng)期過(guò)油，原油中的瀝青質(zhì)或膠質(zhì)堵塞篩管孔道，篩管的進(jìn)油量減少，以及結(jié)垢、細(xì)粉砂、殘余泥漿堵塞，造成油流不暢通，降低了油井產(chǎn)量。另外由于遼河油田許多水平井井段為上翹式，油層出砂后，易在井筒內(nèi)沉降，形成砂橋，造成抽油泵磨損、砂卡，砂埋油層，導(dǎo)致油井無(wú)法正常生產(chǎn)，而現(xiàn)有常規(guī)沖砂技術(shù)無(wú)法完全滿足技術(shù)要求，為解決上述問(wèn)題，研究配套了水平井清砂解堵一體化技術(shù)，解決水平井修井難題。

1 問(wèn)題分析

水平井的井深結(jié)構(gòu)大致可分為：垂直段、造斜段、穩(wěn)斜段和水平段。套管尺寸基本上是上部是Ф244㎜套管，下部是Ф178㎜套管。水平段一般都在200m以上。目前現(xiàn)有水平井沖砂技術(shù)還存在以下局限性：如沖洗液在水平井段及斜井段的攜砂能力低，地層砂易沉降，停泵時(shí)很容易在大斜度井段形成砂橋，經(jīng)常造成沖砂過(guò)程中發(fā)生砂卡;需沖洗的井段長(zhǎng);地層砂不易被沖，易造成沖砂不凈。面臨以下問(wèn)題：

（1）水平井垂直井段套管環(huán)形空間尺寸大，沖砂液上升速度慢，砂子沉降速度快，容易造成砂卡管柱事故。

（2）地層漏失嚴(yán)重，導(dǎo)致沖砂液無(wú)法返出地面，砂子從新進(jìn)入地層，甚至留在井筒內(nèi)，造成沖砂失敗，

（3）根據(jù)水平井沖砂規(guī)律可以看出，水平段底部容易殘留部分地層砂，與篩管膠結(jié)在一起，沖不動(dòng)、洗不凈，造成水平井篩管過(guò)油面積減小，降低了油井產(chǎn)量。

（4）沖砂液大量漏入油層，對(duì)油層造成污染，同時(shí)也增加了排水時(shí)間，降低了油井產(chǎn)量。

（5）沖砂液溫度過(guò)低，尤其是在冬季，使油層造成“冷傷害”，尤其對(duì)于稠油井，傷害更為嚴(yán)重。使油井產(chǎn)量劇降。

（6）由于水平段篩管長(zhǎng)期過(guò)油，原油中的瀝青質(zhì)或膠質(zhì)堵塞篩管孔道，使篩管的進(jìn)油量減少，降低了油井產(chǎn)量。

2水平井清砂解堵一體化技術(shù)

2.1總體思路

（1）在常規(guī)直井井筒清洗技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)高壓旋轉(zhuǎn)水射流井壁清洗裝置及井筒清洗液的研制，實(shí)現(xiàn)水平井井筒清洗效果的顯著改善。??（2）在常規(guī)直井連續(xù)沖砂基礎(chǔ)上，通過(guò)連續(xù)旋轉(zhuǎn)沖砂裝置、沖砂螺桿鉆、及高效攜砂液研制，實(shí)現(xiàn)鉆砂、掃砂、攜砂多重功效，突破水平井沖砂技術(shù)瓶頸。（3）配套固砂劑，通過(guò)加入固砂劑，實(shí)現(xiàn)加固油層流砂和凝固攜砂管砂子作用，進(jìn)一步提高沖砂效果。

（4）加熱沖砂液：通過(guò)地面罐體給沖砂液加溫到地層溫度，防止地層冷傷害。

2.2 主要配套井下工藝管柱

（1）旋流鉆頭：鉆碎水平段篩管底部殘留地層砂或砂柱，并將鉆頭環(huán)空液流變換成旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，使清洗液與地層砂在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)上升。

（2）液壓掃砂器：與篩管產(chǎn)生軟摩擦，將篩管底部殘留地層砂與清洗液一起，以旋轉(zhuǎn)狀態(tài)掃到攜砂管內(nèi)。

（3）液壓扶正器：開(kāi)泵時(shí)，扶正塊伸出，托起旋流鉆頭、螺桿鉆和攜砂管，使鉆頭居中和攜砂管中心管居中。停泵后，扶正塊縮回。

（4）井下動(dòng)力裝置-螺桿鉆：在清洗液的沖擊下，帶動(dòng)鉆頭和掃砂器旋轉(zhuǎn)。

（5）水平攜砂管：儲(chǔ)存井內(nèi)的地層砂，并將其帶到地面。

（6）垂直攜砂管：儲(chǔ)存垂直井段井內(nèi)的地層砂，并將其帶到地面。

2.3?主要配套藥劑

（1）油層清洗液

帶動(dòng)井下動(dòng)力裝置，同時(shí)完成清洗篩管，起到解堵增產(chǎn)的作用。其主要性能就是能迅速清洗掉篩管上的油污、瀝青質(zhì)和膠質(zhì)。同時(shí)作為液體動(dòng)力，帶動(dòng)鉆砂、掃砂、攜砂機(jī)構(gòu)，完成水平井的清砂和增產(chǎn)目的。油層清洗液母液與水比例0.2%-0.5%，20-50公斤可以配10m³水。使用溫度60-80℃。

（2）固砂劑

加固油層流砂和凝固攜砂管砂子的作用。固砂劑與水比例10%-15%，100公斤-150公斤可以配1 m³水，使用溫度60-80℃。

2.4主要配套地面設(shè)施

多功能罐：加溫、清砂、分離油水的作用。

2.5 技術(shù)特點(diǎn)

（1）應(yīng)用簡(jiǎn)單的一次性管柱，少量的沖砂液（10?m³以內(nèi)），完成水平井清砂和增產(chǎn)目的。

（2）將常規(guī)水力沖砂方法與機(jī)械撈砂方法，創(chuàng)新到半沖砂、攜砂的方法，根本解決了水平井漏失的問(wèn)題。

（3）改寫沖砂液?jiǎn)渭兊臄y砂功能，通過(guò)加入油層清洗液達(dá)到了油層解堵增產(chǎn)的目的;通過(guò)加入固砂劑，起到了防砂的目的;通過(guò)加熱沖砂液：地面罐體給沖砂液加溫到地層溫度，防止地層冷傷害。

（4）具有鉆砂、掃砂、攜砂、解堵等多重功能

①鉆砂：鉆碎水平段底部殘留地層砂或砂柱。

②掃砂：打掃干凈水平段的地層砂。

③攜砂：將打掃的地層砂用攜砂管帶到地面。

④解堵：用油層清洗液沖砂液將篩管和井筒附近的油層清洗干凈，達(dá)到增產(chǎn)的目的。

3 結(jié)論

（1）水平井清砂解堵一體化技術(shù)將常規(guī)水力沖砂與機(jī)械撈砂相結(jié)合，通過(guò)采用半沖砂、攜砂方法，從根本上解決水平井沖砂上返困難等問(wèn)題，是清砂方法的獨(dú)創(chuàng)。

（2）水平井清砂解堵一體化技術(shù)研究及推廣應(yīng)用能有效提高油田水平井修井作業(yè)水平，改善水平井采油效果，為水平井的增油上產(chǎn)提供技術(shù)支持，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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