水平井冲砂、打捞工艺技术研究

水平井冲砂、打捞工艺技术研究
水平井开发后期涉及到常规作业维护问题，小修作业工艺主要包括冲砂和打捞这两个方面。

本文对此提出了连续冲砂和解卡打捞这两套工艺方案，为今后水平井小修作业提供了可靠的保障和相应参考。

标签：水平井；连续冲砂；解卡打捞
曙光油田因水平井造斜段、水平段携砂较困难，目前的常规直井冲砂工艺技术还不能满足水平井冲砂作业的要求。

直井冲砂有两种方式：正冲和反冲，若水平井采用正冲方式，冲砂速度可以满足，但油套环空流速低，极易产生水平段砂埋事故。

若采用反冲方式，冲砂速度不能满足要求，且由于水平段较长，冲砂液会注入地层造成地层污染，部分水平井油层漏失严重，冲砂不返，造成部分水平井经常重复冲砂。

水平井井下管柱遇卡后，解卡力很大，地面解卡力很難有效传递到打捞工具上。

目前的常规直井打捞工艺技术还不能满足水平井打捞作业的要求，因此有必要对水平井砂和打捞工艺技术进行研究。

本文详细介绍了水平井连续冲砂工艺和解卡打捞工艺的工艺原理、管柱结构及取得的认识。

1 水平井连续冲砂工艺研究
1.1 工艺原理
针对水平井井斜大、水平段长、上部井眼尺寸大等特点，用常规冲砂方法易在接单根时，在大斜度段形成砂桥，造成卡钻等井下故障，研究了水平井连续冲砂配套工具与工艺技术。

该管柱由井口部分和井下部分组成。

井下部分由安全阀、旋流冲砂器和油套转换器组成；井口部分由自封封井器、工作筒和反冲洗阀组成。

油套转换器接油管后首先下入井底，根据冲砂需要，在接近冲砂面处预留1～10m 距离不等，连接好其余的工艺管柱。

油套转换器的主要作用是将油套环空分割成上下两个部分，提供冲砂液由油套环空进入到油管内的通道，并能使冲砂液由油套环空进入油管时提高流速，增强冲砂效果，防止砂埋事故。

自封封井器、工作筒与反冲洗阀共同形成了工作筒和油管之间的密闭环形空间，其略长于一根油管的长度，保证始终有一个反冲洗阀在工作筒内，为冲洗液提供出液通路。

冲砂时，由套管打入冲洗液，在管柱下放过程中，工作筒内的反冲洗阀随管柱下行，当其移出工作筒时，上部反冲洗阀同时进入工作筒，为冲洗液提供从油管到工作筒的通道，最后由自封封井器出液口排出携砂液，实现不停泵连续加长冲砂关注，达到水平井连续冲砂的目的。

施工过程如果遇到冲砂阻力较大的情况，安全阀自动泄流，保证施工安全。

1.2 管柱结构
该工艺管柱主要是通过自封封井器、工作筒、堵塞器、油套转换器以及反冲洗阀等几部分相互组合、相互配合来完成的。

自封封井器：由压盖、封井器、法兰、出液口、工作筒接头等零件组成，功能为封井，连接工作筒，提供出液口；技术参数：上法兰外径Φ380mm，主体部分最大外径Φ265mm，胶体封井器，工作筒外径Φ118mm，内径Φ100mm，全长9.8m。

反冲洗阀：由主体、滑套、锁钉、弹簧、底座、密封胶圈等零件组成，锁钉可进可退，负责阻挡堵塞器，滑套连接弹簧，用来开合出液口；技术参数：全长355mm，钢体部分最大外径Φ96mm，内径Φ62mm，胶体部分最大外径Φ100mm，过液孔直径Φ25mm，弹簧极限力700N，Φ73mm平式油管扣。

堵塞器：流线型设计，采用叠加式双翼密封胶体，封闭效果更好，并当其在油管中运行时具有扶正功能；技术参数：全长77mm，钢体部分最大外径Φ61mm，胶体部分最大外径Φ66mm，锥形头部夹角成90°。

2 水平井解卡打捞工艺研究
2.1 工艺原理
该工艺是利用液压解卡器与可退捞矛结合，对在水平段分段开采的工艺管柱及留井管柱实施大吨位解卡打捞。

利用井口液压解卡方式，可以在井下卡点产生500-600KN的拉力，液压解卡器以上管柱不受拉力；采用可退捞矛。

2.2 管柱结构
该管柱其基本原理是通过采用多级受力面来达到一定压力下获得更大的收缩力的目的。

主要由上接头、单向卡瓦、中心管、连接体、外套、活塞、下接头、球与座等零件组成，共有3级相同受力面，液压作用时，力首先作用在卡瓦活塞，推动卡瓦使其扩张并铆定在套管壁上，以卡瓦为卡点以上的管柱不受力，继续作用在下部3级活塞上，由于作用力与反作用力的关系，使其推动中心管开始收缩，执行大吨位拉力，一次最大可收缩400mm，并可反复使用。

3 结论及认识
①不停泵连续冲砂工艺整个工艺流程理论上实现可行，对提高冲砂作业效果，延长油井生产周期，增加原油产量有重要作用；②冲砂过程中不停泵，可以有效避免因为换单根停泵而造成的沉砂卡管事故，减少作业处理砂卡及大修解卡作业施工；③水平井打捞施工顺利实施取决于对井下状况的正确判断分析、优良的打捞工具、合理的钻具组合、科学的修井参数和关键工艺的正确精心操作；④将来随着技术的成熟，水平井开发速度将不断增加，相应的水平井作业工作量和措施工作量也将不断增加，尤其是水平井的冲砂、打捞等井筒维护技术的也将随之增加，水平井冲砂、打捞工艺技术也需不断配套完善来满足采油工艺要求。

参考文献：
[1]王新纯.井下作业施工工艺技术[M].北京：石油工业出版社，2007.
[2]吴奇.井下作业监督[M].北京：石油工业出版社，2006.
王兴利（1970- ），男，2004年毕业于承德石油学校，辽河油田公司曙光采油厂作业三大队助理工程师。