清潔連續(xù)沖砂技術(shù)研究與應(yīng)用

【摘 ?要】隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，油井出砂已經(jīng)成為比較嚴(yán)重的問(wèn)題，直接影響油井原油產(chǎn)量，目前主要采用水力沖砂洗井的方式將油井中的積砂沖到地面砂主要采用水力沖砂的方式將井筒中的積砂沖洗到地面。清潔連續(xù)沖砂技術(shù)改變了傳統(tǒng)的倒單根沖砂作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)了不接彎頭水龍帶的油管連續(xù)下入的沖砂作業(yè)，有效避免了常規(guī)沖砂作業(yè)反復(fù)停泵會(huì)使已被沖起懸浮在工作液中的泥砂、灰屑回落造成沉砂卡管柱事故，施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，拆卸時(shí)工作液跑冒經(jīng)常發(fā)生，常常造成井場(chǎng)及環(huán)境污染。

【關(guān)鍵詞】清潔;連續(xù)沖砂;不停泵

引言

隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，油井出砂已經(jīng)成為比較嚴(yán)重的問(wèn)題，直接影響油井原油產(chǎn)量，目前主要采用水力沖砂洗井的方式將油井中的積砂沖到地面。然而，常規(guī)沖砂技術(shù)是將油管下到砂面以上2～5m，開(kāi)泵進(jìn)行沖砂作業(yè)，每沖下一根油管后都需要循環(huán)10～15分鐘，停泵，泄壓，拆卸油壬彎頭及高壓水龍帶，然后再連接下一油管單根，安裝油壬彎頭及高壓水龍帶，開(kāi)泵，繼續(xù)進(jìn)行沖砂作業(yè)，如此往復(fù)，直至作業(yè)至設(shè)計(jì)深度。主要存在以下問(wèn)題：反復(fù)停泵會(huì)使已被沖起懸浮在工作液中的泥砂、灰屑回落，可能將作業(yè)管柱埋住，造成沉砂卡管柱事故，施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。尤其在側(cè)鉆井、大位移水平井作業(yè)，卡管柱風(fēng)險(xiǎn)更大;頻繁停泵、拆卸油壬彎頭及高壓水龍帶、接單根作業(yè)，嚴(yán)重影響了作業(yè)效率，而且拆卸時(shí)工作液跑冒經(jīng)常發(fā)生，常常造成井場(chǎng)及環(huán)境污染。反復(fù)拆裝作業(yè)單根、人工拉動(dòng)高壓水龍帶，而且作業(yè)單根頂部彎頭和高壓水龍帶偏沉，油管上扣易偏扣，造成現(xiàn)場(chǎng)操作人員操作繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大。

目前連續(xù)沖砂技術(shù)，主要利用井口換向裝置實(shí)現(xiàn)不停泵作業(yè)，但仍需要人工拆裝油壬、彎頭及高壓水龍帶，并且井口換向裝置常常不密封。因此需要通過(guò)連續(xù)鉆塞、沖砂工藝技術(shù)研究，改變傳統(tǒng)的作業(yè)方式，解決修井鉆塞、沖砂作業(yè)反復(fù)停泵造成卡管、井口污染、勞動(dòng)強(qiáng)度大及作業(yè)效率低等問(wèn)題。

1.反循環(huán)連續(xù)沖砂技術(shù)

反循環(huán)連續(xù)沖砂技術(shù)是通過(guò)自封器封住油管與工藝管環(huán)空，堵塞器封住油管內(nèi)通道，井下?lián)Q向閥底部膠圈封住工藝管與套管環(huán)空，沖砂液從套管四通進(jìn)入套管后經(jīng)沖砂筆尖返回到油管，油管與工藝管環(huán)空形成壓差，井下?lián)Q向閥上部開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，沖砂液沿工藝管環(huán)空上返至井口自封器下部三通返出地面，緩慢下放管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，沖完一單根時(shí)，油管上端連接第二個(gè)井下?lián)Q向閥，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)井下?lián)Q向閥滑出工藝管時(shí)，堵塞器被釋放，在井壓作用下上行至第二個(gè)井下?lián)Q向閥內(nèi)腔，封住油管內(nèi)環(huán)空，反復(fù)操作直至沖至設(shè)計(jì)深度，達(dá)到連續(xù)沖砂的目的。

工藝管柱主要由：油管、自封器、工藝管總成、堵塞器、井下?lián)Q向閥、油管、筆尖、采油樹(shù)四通、套管組成。自封器與采油樹(shù)四通法蘭連接，工藝管總成套裝在自封器內(nèi)，靠臺(tái)肩定位;油管套裝在自封器內(nèi);井下?lián)Q向閥上端與油管螺紋連接，井下?lián)Q向閥下端與油螺紋連接;油管下端與筆尖上端螺紋連接;堵塞器套裝在井下?lián)Q向閥內(nèi)，靠限位銷(xiāo)釘限位;采油樹(shù)四通與套管螺紋連接。

2.正循環(huán)連續(xù)沖砂技術(shù)

正循環(huán)連續(xù)沖砂技術(shù)是通過(guò)自封器封住油管與工藝管環(huán)空，井下?lián)Q向閥底部膠圈封住工藝管與套管環(huán)空，沖砂液從井口自封器三通進(jìn)入工藝管與套管環(huán)空，經(jīng)井下?lián)Q向閥進(jìn)入油管內(nèi)環(huán)空向下移動(dòng)，經(jīng)過(guò)旋流沖砂器將地層砂攪拌并沖起，由套管環(huán)空上移，經(jīng)套管四通返出地面，緩慢下放管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，沖完一單根時(shí)，油管上端連接第二個(gè)井下?lián)Q向閥，緩慢下放管住，反復(fù)操作直至沖至設(shè)計(jì)深度，達(dá)到連續(xù)沖砂的目的。

工藝管柱主要由：油管、自封器、工藝管總成、井下?lián)Q向閥、油管、筆尖、采油樹(shù)四通、套管、旋流沖砂器組成。自封器與采油樹(shù)四通法蘭連接，工藝管總成套裝在自封器內(nèi)，靠臺(tái)肩定位;油管套裝在自封器內(nèi);井下?lián)Q向閥上端與油管螺紋連接，井下?lián)Q向閥下端與油螺紋連接;油管下端與筆尖上端螺紋連接;采油樹(shù)四通與套管螺紋連接。

3.連續(xù)沖砂工藝步驟

3.1工藝管總成安裝

將工藝管總成上端懸掛器內(nèi)螺紋與提升接頭連接好，檢查工藝管懸掛器膠圈是否完好，將工藝管下入井內(nèi)，懸掛于井口大四通內(nèi)，頂緊頂絲，倒扣提出提升接頭。

3.2硬探砂面

下入油管+旋流沖砂器，硬探砂面，落實(shí)砂面深度，根據(jù)砂面深度，準(zhǔn)備足夠沖砂油管單根，并在每根沖砂油管單根末端連接一個(gè)井下?lián)Q向閥。

3.3組裝井口裝置

安裝自封器與防噴器上法蘭螺栓連接，對(duì)角上緊，鋼圈密封，對(duì)連接部位進(jìn)行試壓合格。

3.4連接沖砂管線

在自封器三通連接進(jìn)口（反循環(huán)為出口）管線，采油樹(shù)四通套管一側(cè)連接出口管線（反循環(huán)為進(jìn)口），進(jìn)口管線連接水泥泵車(chē)，出口管線連接作業(yè)罐，另一側(cè)套管閥門(mén)關(guān)閉，管線試壓合格（如圖所示）。

3.5循環(huán)洗井作業(yè)

將連接好井下?lián)Q向閥的油管下入工藝管總成內(nèi)，開(kāi)泵循環(huán)洗井（沖砂油管上端不需要連接油壬、活動(dòng)彎頭及水龍帶）。

3.6連續(xù)沖砂作業(yè)

水泥泵車(chē)保持循環(huán)洗井狀態(tài)，緩慢加深油管，沖完一根油管單根后，直接連接帶井下?lián)Q向閥的油管，不需要停泵再連接沖砂油管單根，直至沖砂到設(shè)計(jì)深度后，停止下放油管，洗井干凈，停泵。從而完成不停泵、不連接彎頭水龍帶正循環(huán)連續(xù)沖砂作業(yè)。

3.7提沖砂管柱

提出沖砂油管、井下?lián)Q向閥及旋流沖砂器，依次卸掉自封器、卸開(kāi)頂絲，提出工藝管總成，將提出的井下?lián)Q向閥、堵塞器、工藝管總成及自封器清潔保養(yǎng)。

4.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及結(jié)論

清潔連續(xù)沖砂技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用23井次，最大沖砂長(zhǎng)度245m，累計(jì)連續(xù)沖砂2817.09m，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用減少了反復(fù)裝卸油壬、彎頭、水龍帶的工作量，避免了因停泵造成砂卡管柱事故的風(fēng)險(xiǎn)，防止了換單根時(shí)沖砂液外溢及地面管線沖砂液外流造成的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保清潔高效生產(chǎn)。

作者簡(jiǎn)介：袁龍，男，2008年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)，長(zhǎng)期從事修井作業(yè)技術(shù)研究和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理工作。