連續(xù)油管水平氣井負壓沖砂工藝技術(shù)的研究

摘 要：大牛地氣田油氣井出砂是砂巖油氣藏開采過程中經(jīng)常會遇到的問題和容易造成的危害，我們采用優(yōu)良的負壓沖砂工藝，通過對傳統(tǒng)沖砂工藝的研究改進，形成了適應大牛地氣田低產(chǎn)低滲特點的新工藝。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管；水平氣井；負壓沖砂

大牛地氣田大部分氣井在投產(chǎn)之后由于地層出砂問題，而出現(xiàn)不同程度的井底積砂現(xiàn)象，對氣井的正常生產(chǎn)和后期穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)生了一定的影響。大牛地氣田作為低滲、低壓、低產(chǎn)氣井，在常規(guī)沖砂作業(yè)過程壓井之后，對氣井的產(chǎn)能會造成很大影響，作者提出了采用連續(xù)油管高粘度液體攜砂、氮氣循環(huán)頂替欠平衡注入的負壓沖砂技術(shù)，經(jīng)大牛地區(qū)塊氣井的作業(yè)經(jīng)驗，作業(yè)時間短，對儲層傷害小，為低壓、低產(chǎn)氣井沖砂作業(yè)提供了一種新的途徑。

1 技術(shù)簡介

負壓作業(yè)就是指在作業(yè)過程中，井筒內(nèi)液柱壓力始終小于地層壓力。通過這一原理提出負壓沖砂理論，就是用水泥車和液氮泵車在井口并聯(lián)，將它們分別打出的泡沫液和氣體在三通處混合后打入井內(nèi)形成密度較小的泡沫，從而使井筒內(nèi)液柱壓力小于地層壓力，做到不漏失，并且有一定的排液解賭作用。與常規(guī)油管沖砂方式相比，連續(xù)油管負壓沖砂可充分發(fā)揮連續(xù)油管連續(xù)起下、不需上卸扣、密封可靠的特點，在不壓井、不動管柱的情況下實施各種管內(nèi)或過管作業(yè)，有可靠的防噴功能做保證，采用低密度的氮氣泡沫循環(huán)介質(zhì)作負壓作業(yè)，有利于保護油氣層，整個保護系統(tǒng)密閉循環(huán)，整個施工過程連續(xù)快捷、安全可靠。

該項工藝主要優(yōu)點有：（1）采用高粘液體與氮氣組合作為沖砂介質(zhì)，攜砂能力強、摩阻小、對地層的傷害較??；（2）連續(xù)油管作業(yè)無需壓井作業(yè)；（3）泡沫流體的低密度特性能夠有效地防止沖砂液倒灌入地層的發(fā)生；（4）負壓沖砂有助于低壓氣井的誘噴和排除井內(nèi)積液。

2 工具組合和沖砂方式及工藝參數(shù)

2.1 工具組合

負壓沖砂工具采用環(huán)壓式與連續(xù)油管連接，結(jié)構(gòu)采用4噴嘴（4.6mm）結(jié)構(gòu)，分作兩組：前向直噴嘴1個，松動前段砂橋；后端傾斜噴嘴3個，呈120°均勻分布并與前向錯開60°，起到向后輸送砂粒的作用，具體結(jié)構(gòu)形狀見圖1。

圖1 負壓沖砂工具結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 沖砂方式

由于負壓沖砂介質(zhì)中伴有液氮，在選取沖砂方式時需要進行多方面的考慮，其中選取合適尺寸的連續(xù)油管，并形成合適尺寸的返砂通道尤為重要。在最為常見的正沖方式中，一般要求連續(xù)油管尺寸可以順利到達指定位置，并與井內(nèi)滑套內(nèi)徑之間形成正常返砂通道；同時連續(xù)油管尺寸可以滿足施工泵注排量要求，避免形成較大泵注壓力。正沖沖砂方式見圖2。

圖2 負壓沖砂方式

2.3 泵注參數(shù)的確定

為達到負壓沖砂的目的，泵注期間井底流壓應小于地層中部流壓，采用膠液混合泡排劑和液氮同注的方式，形成低密度多相流體，同時提高攜砂能力和返出能力，氣液混合流體的動密度見表1。

兩相介質(zhì)密度的表示方法：

（1）兩相介質(zhì)的流動密度？籽m

單位時間內(nèi)流過流到某一界面的兩相介質(zhì)質(zhì)量和體積之比。

（2）兩相介質(zhì)的實際密度？籽0

即單位體積內(nèi)兩相介質(zhì)的質(zhì)量，反映了存在于流道中的兩相介質(zhì)的實際密度。

通過以上兩相流體密度計算公式計算負壓沖砂作業(yè)時流體介質(zhì)的密度，并根據(jù)表1確定施工作業(yè)參數(shù)。

表1 負壓沖砂泵注參數(shù)參考表

3 結(jié)束語

通過負壓沖砂工藝的現(xiàn)場應用得出結(jié)論，水平井負壓沖砂有效防止沖砂液漏失，能夠順利建立起油套循環(huán)，并且沖砂洗井后能夠迅速恢復生產(chǎn)，產(chǎn)量還有一定的增加。負壓沖砂技術(shù)是清除低壓油氣井井底出砂的一項有效措施。負壓沖砂工藝已取得明顯效果，在保護氣層方面初見成效，隨著該工藝不斷改進和完善，對低壓氣井的增產(chǎn)，將發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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作者簡介：馬紅全，助理工程師，2010年畢業(yè)中國石油大學石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事采氣工程專業(yè)。