探討修井作業填砂施工工藝

蓋磊

摘要：填砂就是將地面砂通過修井液攜帶，經過油管輸送到井內，經過一段時間沉積在井筒內，從而達到封隔油水層的目的。修井作業填砂作為油田開發中暫時封隔油水層，保護目的層的一項施工技術，已在施工中廣泛應用，它的最大優點是不污染油水層。廣泛使用于負壓井無法建立循環的情況下進行打塞、封堵施工，具有簡單易操作，施工投入小的特點。

關鍵詞：油管輸送；循環；填砂；作業施工

填砂就是將地面砂通過修井液攜帶，經過油管輸送到井內，經過一段時間沉積在井筒內，從而達到封隔油水層的目的。現從以下幾個方面進行簡單論述：

一、施工管柱要求

1、保證施工管柱的可靠性，確保螺紋密封、管柱暢通和連接可靠；2、管柱數據準確，做到“三丈量三對口”；3、填砂時將管鞋下至距預計砂面以上20-50m；4、管柱匹配合理，使用大小頭時必須有倒角；5、填砂管柱選用與管柱相匹配喇叭口或筆尖，不可下大直徑工具。

二、洗井要求

1、首選正循環洗井方式；2、采用熱水加適量添加劑；3、將管鞋下至遇阻位置以上3-5m；4、遇阻深度與設計提供深度有誤差時，必須進行沖洗或打印落實，如果不到位，就要與設計部門進行結合，經同意后進行填砂施工。

（一）、洗井液性能要求

1、洗井液與油水層產出液具有良好的配伍性；2、洗井液不能與地層的粘土礦物發生膨脹；3、低壓漏失井應加入增粘劑和暫堵劑，并采用混氣等手段降低洗井液密度；4、稠油井應在洗井液中加入活性劑或高效洗油劑并提高溫度，必要時用熱油洗井；5、結蠟或卡鉆的抽油井，洗井液溫度不得低于700C；6、洗井儲備液為井桶容積的2.5倍以上；7、洗井液的相對密度、粘度、PH值和添加劑性能符合設計要求。

（二）、洗井的作業程序

1、根據設計要求將管柱下至預定深度；2、安裝采油樹或施工井口；3、管線試壓，試壓至設計施工泵壓的1.5倍，5min不刺不漏為合格；4、洗井開泵時觀察泵壓變化，控制排量由小到大，同時注意出口返液情況，若正常洗井，排量一般控制在25-30m3/h，水井排量可增至35m3/h，高壓油氣井出口噴量控制在3m3/h；

5、洗井過程中，隨時觀察并記錄泵壓、排量、出口量及漏失量等數據，如果泵壓升高，洗井不通時，應停泵及時分析原因進行處理，不得強行憋泵；6、出砂井應優選反循環洗井，如果采用正洗井，應經常活動管柱，防止砂卡；7、漏失嚴重的井采取有效堵漏措施后，再進行洗井施工；8、洗井施工中加深或上提管柱時，洗井液必須循環2周以上，方可動管柱，并迅速連接好管柱，直到洗井至設計施工深度。

三、砂子選用

選用粒徑均勻、分選性好、雜質少和易于攜帶的壓裂砂。壓裂砂是一種純天然石英砂，經水洗、脫泥、顆粒篩分后烘干，顆粒圓整、粒度均勻、表面光潔、流動性好、具有較高的抗破碎度，是油田采用的最理想的壓裂支撐劑。

視密度：減少立管出口阻力，催化劑依靠預提升蒸汽和干氣向提升管反應部分流動，管內氣體、固體密度應加上滑落系數（取20），稱為視密度。

體積密度：材料的質量與其總體積（包括氣孔）的比值。制品的體積密度高，相應的氣孔率小，對其強度、抗渣性、高溫荷重軟化溫度等一系列性能有利。體積密度是計算材料用量、荷重和結構應力的重要數據。

四、理論砂量及附加量

理論砂量就是實探的深度至設計砂面（或者沖洗的深度）之間的計算量；附加量是考慮砂子濕水后體積變小以及油管及井壁粘附量、粉砂外排至地面或者懸浮在井筒的部分。填砂量的選擇要根據夾層的大小進行調節，對于夾層在10m之內的井，一般不考慮附加量，并本著寧少勿多的原則；夾層大的井可以適當考慮一定的附加量，根據統計，砂面一般按理論量都要低一些，但是誤差在1-10m之內，附加量都在16-34l之間，所以結果是經驗值1m3之內附加30l左右，這就是所說的用理論作指導，靠經驗去校正。

五、計量器具選擇

砂量是否準確與計量器具的選擇有很大的關系，原則是計量器具要標準，盡可能的選用大容積的器具，這樣可減少多次計量造成的誤差，或者增加額外的勞動。

六、填砂方式選擇

填砂方式就是分幾次如何填的問題，我們認為直井100m是個界，超過一百米就要分兩次填，往上每50m就要分填一次，大斜度井每20m填一次（采取一邊填砂，一邊上下活動管柱辦法，使砂子沉降時，在沉砂井段形成液流的擾動，增加砂子在大斜井段的沉降能力），這樣可以避免形成砂橋，造成卡管柱或者砂面不準。填砂要均勻填入，使用循環水排量要小，3-5m3/h為宜，攜砂比不要過大，填砂速度過快，會將一部分粉砂帶出地面，造成砂面不準或者沉砂時間長。

七、填砂的注意事項

1、探底時，當油管下至距油層上界100m，下放速度不得大于1.2 m/min，懸重下降10～20kN時，連探2次，誤差不大于0.5m為合格；2、油水井填砂前要用0.4%活性水大排量正循環洗井替油1.5-2周，對于油稠的井應用溫度大于850C的0.4%活性水徹底洗井替油1.5-2周；3、洗井過程中發現負壓井漏應洗井至返出液正常后方可進行下步施工，負壓特別嚴重、無法建立循環的井，要及時匯報，采取暫堵等措施；4、砂量計量應用0.3m3專用砂子計量池計量，嚴禁用小桶計量，以防因計量誤差而造成所填砂面不合格；5、加砂時要均勻，以免造成管柱堵塞；

6、填砂過程中動力設備不能停車熄火，若中途出現故障，要將井內混砂液徹底洗干凈；7、填砂過程中如泵車出現故障，應立即活動管柱，活動時間要求每10分鐘活動一次，管鞋提至設計砂面50m以上；8、洗井后若有溢流，應及時測量溢流量并匯報，溢流量大于0.5 m3/h的井，應放溢流至溢流量變小后再進行填砂，溢流井填砂完沉沙時，裝井口，并反憋壓5-10MPa，關井沉砂；9、下管柱探砂面，下放速度應小于1.2 m/min，以懸重下降10～20kN，連探2次，井深誤差應小于0.2m/km，遇阻后禁止強行加壓下放，以免造成卡鉆。如果探砂面超過預定位置50m探不到，就要立即上提管柱，將管鞋置于安全位置，然后進行匯報，不可盲目往下再探；10、填砂過程中一定要有專人進行觀察出口，如果出口流量變小就要停止填砂，如果管柱堵了，要采取反打壓迅速釋放壓力的方法進行解堵。

參考文獻：

[1]萬仁溥.采油工程手冊.北京：石油工業出版社，2000

[2]王鴻勛，張琪等.采油工藝原理.北京：石油工業出版社，1989