低壓漏失井沖砂技術(shù)研究與應(yīng)用

李智勇

摘要：遼河油田開采已經(jīng)進入中后期，油層出砂嚴重，造成砂埋油層，由于地層壓力低、漏失嚴重，常規(guī)的沖砂沖不出井底的砂粒，易發(fā)生沖砂液漏入地層或砂卡現(xiàn)象，低壓漏失井沖砂技術(shù)主要利用連續(xù)沖砂工藝和水力噴射裝置將低壓漏失井內(nèi)砂粒沖出，該技術(shù)提高了低壓漏失井的沖砂效率和施工安全，為油井恢復正常生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：低壓漏失井;沖砂;水力噴射裝置

引言

目前國內(nèi)外針對漏失井采用的沖砂工藝是下常規(guī)沖砂管柱與暫堵劑配合沖砂，該技術(shù)缺點就是暫堵劑對漏失量大的井起不到有效封堵作用，并且液體暫堵劑成本高，粉體暫堵劑極易堵塞管柱，而這兩種暫堵劑都需要對井下漏失情況進行精確計算，否則就無法起到暫堵作用，因此也就無法建立有效循環(huán)，致使大量沖砂液及暫堵劑漏入地層，對油藏造成了極大傷害，所以使用暫堵劑不僅不能保證沖砂效果還造成作業(yè)成本提高，因此該技術(shù)無法滿足低壓漏失井的沖砂作業(yè)，而當前油田面臨著大量的低壓漏失井的沖砂作業(yè)技術(shù)難題，因此開展低壓漏失井沖砂技術(shù)研究與應(yīng)用具有重要的意義。

1 研究內(nèi)容

油井沖砂按循環(huán)方式分可分為正沖砂、反沖砂、正反沖砂三種，正沖砂就是沖砂液沿管柱流向井底，由環(huán)空流向地面，該沖砂方式優(yōu)點是沖砂能力強，缺點是上返速度慢。反沖砂就是沖砂液環(huán)空流向井底，由管柱返出地面，該沖砂方式優(yōu)點是上返速度快，缺點是沖砂能力弱。正反沖砂就是先用正沖砂將砂堵沖散后立即改反洗，將懸浮砂粒沖出，該沖砂方式結(jié)合了正沖、反洗的優(yōu)點，目前通過地面控制裝置配合井下水力噴射裝置在地面實現(xiàn)連續(xù)沖砂，在沖砂過程中不停泵正反沖砂，通過井內(nèi)裝置在漏失井段實現(xiàn)負壓區(qū)，從而實現(xiàn)將井內(nèi)砂粒沖出的目的，其研究內(nèi)容主要在以下幾個方面開展：

1.1地面換向連續(xù)沖砂技術(shù)

地面換向連續(xù)沖砂主要由油管換向短接、井口換向自封、地面高壓三通換向閥等組成。

工作原理：在正常沖砂技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過油管換向短接、井口換向自封、高壓換向閥的作用，增加了一條沖砂液循環(huán)通道，在沖砂換單根時，仍舊保持井內(nèi)沖砂液的連續(xù)循環(huán)，避免了因沖砂液斷流造成的砂卡事故和降低沖砂效率的問題。

技術(shù)特點：避免了因停泵接單根時油套環(huán)空的泥砂沉降，提高了沖砂施工效率，有效避免了因沉砂快或換單根慢而造成的卡管柱的事故。

1.2套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂工藝技術(shù)

套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂裝置包括三部分：一是機械、液壓雙補償自封、二是襯管部分，三是換向密封短接。

1.2.1工作原理：

沖砂液從沖砂自封處進入由襯管、密封短接、油管和換向閥構(gòu)成的密封環(huán)空，推動換向短接的滑閥打開油管通道，使液流導入油管內(nèi)部到達沖砂筆尖，然后攜帶泥砂上返，經(jīng)過導引接頭的空槽進入襯管和套管的環(huán)空，最后從大四通的出口返到地面除砂池子。沖完一根油管單根，直接下入另一根接有換向密封短接的油管，繼續(xù)沖砂，不需停泵后再接沖砂單根，當換向密封短接進入襯管后，液流自動換向從第二級換向閥導入油管內(nèi)，關(guān)閉第一級換向閥，液流連續(xù)到達沖砂筆尖，從而完成不停泵套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂作業(yè)。

1.2.2技術(shù)特點：

1）提高了沖砂作業(yè)效果，延長了油井生產(chǎn)周期，增加了原油產(chǎn)量;

2）沖砂過程中不停泵，有效避免了因為換單根停泵而造成的沉砂卡管事故，減少作業(yè)處理砂卡及大修解卡作業(yè);

3）油管上部不用接水龍帶和活動彎頭，降低了沖砂作業(yè)的勞動強度并避免了彎頭脫落造成人身傷害事故。

1.3水力噴射裝置

水力噴射裝置主要靠它提供向上的動能把砂液舉升到井口，并且井筒內(nèi)的砂液也要通過它進入到內(nèi)循環(huán)通道，因此我們在大量的理論研究和百余次的室內(nèi)實驗和現(xiàn)場試驗基礎(chǔ)上，從舉升力分析、壓差計算、噴嘴、喉管優(yōu)化設(shè)計以及強制循環(huán)閥等進行了詳細研究。

工作原理：當動力液循環(huán)進入噴嘴時，經(jīng)射流后的高壓流體突然釋放，使其速度大大增加，壓力顯著下降。在噴嘴和喉管間的環(huán)行腔內(nèi)形成了局部的低壓區(qū)。油井混砂液被吸入到噴嘴前附近時，被高速流體攜帶進入喉管。此時沖砂液和油井液在喉管混合并迅速進入擴散器。由于擴散器的管徑逐漸擴大，使高速低壓的沖砂液變?yōu)楦邏旱退俚囊毫?，并使油井液增加了壓能。即混合液的流速減慢，壓力提高。當其壓力上升到排出壓力時，混合液就被舉升至地面。由于沖砂液連續(xù)輸入，油井混砂液不斷被吸入?；旌蠑y砂液就不斷被舉升至地面，而達到連續(xù)排砂的目的。

2 結(jié)論

通過現(xiàn)場應(yīng)用證明低壓漏失井沖砂技術(shù)可以滿足低壓漏失井沖砂現(xiàn)場要求，沖砂效果明顯，有效降低油井地層污染，是一種清潔環(huán)保修井作業(yè)新技術(shù);同時實現(xiàn)了不采用封隔器或橡膠皮碗密封漏失井段，使下井管柱能適應(yīng)井下復雜情況，有效避免套管變形造成封隔器下不去、卡鉆、密封失效以及砂液沉降造成砂卡等多種井下事故的發(fā)生;該工藝技術(shù)以現(xiàn)有的設(shè)備為基礎(chǔ)，地面壓力控制在安全操作范圍內(nèi)，施工工藝簡單，操作方便，解決了低壓漏失井沖砂不返的難題，為低壓漏失井沖砂提供了有力的技術(shù)支持，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻：

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