水平井高效沖砂技術(shù)研究與應(yīng)用

劉龍飛 曹一 梁磊 張遠(yuǎn)鵬

摘要：水平井高效沖砂技術(shù)在使用過程中會(huì)存在很多嚴(yán)重不足，通過了解水平井沖砂技術(shù)的工具特點(diǎn)，了解相應(yīng)的沖砂技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理，形成完善的水平井沖砂工藝技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要結(jié)合油井的出砂情況，選擇相應(yīng)的沖砂工藝，才能夠有效滿足水平井沖啥要求？

關(guān)鍵詞：水平井;高效沖砂;研究

隨著我國(guó)油田開發(fā)力度的不斷擴(kuò)大，水平井開發(fā)形式逐漸成為低滲透油田的主要建設(shè)模式，油田在進(jìn)行開采過程中，深水平井的數(shù)量一直在不斷增加，采用傳統(tǒng)的小修作業(yè)方式的工作效率低下，很難適應(yīng)水平井開發(fā)生產(chǎn)的需求。結(jié)合油田水平井的開發(fā)現(xiàn)狀，針對(duì)提高水平井沖砂作業(yè)的施工效率以及施工效果，需要選擇水平井高效沖砂配套工藝，才能夠有效提高水平井小修作業(yè)的工作效率。

1水平井沖砂技術(shù)現(xiàn)狀

通常情況下，水平井的井身結(jié)構(gòu)可以分為垂直段、造斜段，穩(wěn)斜段、水平段四個(gè)部分。垂直段的井深結(jié)構(gòu)與普通直井的井身結(jié)構(gòu)相同，造斜段一般采用伸縮接頭和循環(huán)接頭的小套，管懸掛器支撐在垂直套管上，水平段主要采用裸眼完井技術(shù)進(jìn)行入防砂管投產(chǎn)。

1.1水平井的積砂特點(diǎn)

在利用水平井開采過程中，當(dāng)油層出砂以后，砂子會(huì)隨著產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到井筒內(nèi)，較大顆粒的砂子會(huì)沉降在水平段的低位上形成砂床，較小的顆粒會(huì)隨著產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到垂直井段，由于過流面積的增大，會(huì)造成產(chǎn)液流速降低，導(dǎo)致部分的砂粒會(huì)呈現(xiàn)出沉降狀態(tài)，導(dǎo)致在造斜段出現(xiàn)砂橋。產(chǎn)業(yè)協(xié)商會(huì)直接導(dǎo)致抽油泵發(fā)生磨損現(xiàn)象，導(dǎo)致油井無法實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)，從而嚴(yán)重影響了油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2水平井沖砂存在的問題

水平井沖砂工藝在操作過程中具有較高的復(fù)雜性和特殊性，當(dāng)油井出現(xiàn)積砂以后，通常情況下會(huì)采用水力沖砂的方法進(jìn)行處理，將井筒內(nèi)的積砂沖散，然后利用攜砂液循環(huán)到地面上。通常情況下，常規(guī)的水力沖砂技術(shù)在解決水平井擊殺現(xiàn)象時(shí)會(huì)遇到幾下幾個(gè)難題：第一，充砂管柱在進(jìn)行下放和上提過程中會(huì)受到阻礙，沖砂管柱的負(fù)載會(huì)變大，導(dǎo)致無法判斷井下狀況。第二，沖完一根管住后停泵接單根過程中，容易造成在經(jīng)血較大的部位出現(xiàn)堆砂現(xiàn)象，造成砂卡堵現(xiàn)象的發(fā)生，容易造成油井大修現(xiàn)象。第三，采用常規(guī)沖砂筆尖，沖砂管柱在進(jìn)入水平段以后，沖砂液的流動(dòng)阻力會(huì)形成循環(huán)通道，下部的砂床難以清理干凈。第四，老油區(qū)的地層壓力普遍較低，水平井中的油層所裸露的面積過大，導(dǎo)致在水利沖刷過程中。沖砂液會(huì)滲入到地層中，沒有辦法將砂子從井筒中帶出，油井投產(chǎn)以后，流入地層的砂子會(huì)重新進(jìn)入到井筒之中，不僅會(huì)造成反復(fù)沖砂的現(xiàn)象，而且沖砂液的漏失會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層受到嚴(yán)重傷害。

1.3國(guó)內(nèi)外水平井沖砂技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外水平井沖砂工藝技術(shù)所利用的管柱大多會(huì)選擇連續(xù)油管或者反沖砂的方式進(jìn)行操作，不管沖砂管柱如何進(jìn)行移動(dòng)，都能夠有效確保沖砂液進(jìn)行連續(xù)循環(huán)操作，從而有效實(shí)現(xiàn)高效的沖砂目的。目前我國(guó)所采用的連續(xù)油管技術(shù)主要依靠進(jìn)口，所需要的費(fèi)用非常多，并且隨著我國(guó)油田水平井建設(shè)的不斷擴(kuò)大，所持有的連續(xù)油管設(shè)備已經(jīng)無法滿足水平井修井的工作需求，因此需要研發(fā)實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖砂的可替代修井技術(shù)，從而有效提高我國(guó)油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2水平井高效沖砂技術(shù)研究

為了能夠有效提高水平井沖砂效率，減少作業(yè)時(shí)間，需要針對(duì)不同的技術(shù)情況和井身結(jié)構(gòu)采取相應(yīng)的沖砂工藝，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行有效改革，能夠有效解決水平井沖砂所存在的相關(guān)問題。

（1）利用大功率泵車、提高沖砂排量，同時(shí)為加速井底砂粒上返，特別是提高水平井內(nèi)的砂粒運(yùn)動(dòng)速度，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

（2）采用反沖砂方式。在進(jìn)行反沖砂方式過程中沖砂液會(huì)沿著油套環(huán)形空間進(jìn)行向下流動(dòng)，充散井底的砂粒并沿著油管返送至地面。利用反沖沙方式的優(yōu)勢(shì)非常明顯：第一，油管的通道直徑較小，砂粒在油管內(nèi)的上反速度非常快。第二，有效避免在進(jìn)行沖砂過程中，砂粒在油套環(huán)空中形成上返狀態(tài)，能夠有效避免在造斜段形成砂橋現(xiàn)象，以及在水平段低位處形成的砂床，可以有效減緩管柱遇卡現(xiàn)象的發(fā)生。為了能夠有效確保在反沖砂過程中的安全性，應(yīng)當(dāng)在井口安裝閘板防噴器，提高環(huán)空施壓等級(jí)，同時(shí)對(duì)排出管線采用硬管線的連接方式進(jìn)行固定，可以有效降低在進(jìn)行反沖砂過程中的危害程度。

（3）提高沖砂液粘度。沖砂液應(yīng)當(dāng)采用粘度較高的物質(zhì)，沙粒在井筒內(nèi)的沉降速度就會(huì)減緩，進(jìn)而能夠有效提高砂粒的上返速度以及攜砂液的工作效率。在進(jìn)行操作過程中，前期需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配置壓裂液的方式進(jìn)行沖砂，后期為了能夠節(jié)約相應(yīng)的成本，需要采用壓裂液殘液進(jìn)行沖砂，能夠有效提高較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）其他配套技術(shù)的措施改進(jìn)。第一，準(zhǔn)備充足的沖砂液，通常情況下準(zhǔn)備沖砂液的數(shù)量應(yīng)當(dāng)是井桶容積的4倍，才能夠有效確保在沖砂過程中的連續(xù)性。第二，在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建臨時(shí)的挖坑鋪防滲布的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)沖砂液的重復(fù)利用，減少?zèng)_砂液浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。第三，針對(duì)稠油高凝區(qū)塊，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要準(zhǔn)備充足的熱水，在進(jìn)行起下管柱過程中，隨時(shí)進(jìn)行熱洗解卡操作，減少相應(yīng)的施工時(shí)間，從而有效減少?zèng)_砂工期。

3結(jié)束語

（1）油田在進(jìn)行開采過程中，由于井身結(jié)構(gòu)和井下狀況存在差異性，因此水平井沖砂工藝與直井沖砂工藝不存在可比性，水平井沖砂工藝不能夠依靠直井沖砂工藝進(jìn)行操作，在實(shí)際操作過程中，合理利用大功率沖砂泵車，提高沖砂液粘度以及采用反沖砂的方式，能夠有效提高水平井沖砂作業(yè)效率。

（2）油田在進(jìn)行壓裂投產(chǎn)水平井之后，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的防砂措施，尤其是針對(duì)成巖較差的疏松土層需要采取更加有效的防砂措施，只有這樣才能夠提高水平井的免修率，提高水平井的生產(chǎn)效率。

（3）隨著我國(guó)水平井中砂工藝的不斷創(chuàng)新，未來的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)為水平井套內(nèi)打撈、掃磨球座以及水平井大修配套工藝方面的實(shí)驗(yàn)，從而有效提高我國(guó)水平井井下作業(yè)的施工效率，為滿足油田水平井?dāng)?shù)量提高相應(yīng)的作業(yè)需求。

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