冲砂工艺技术

Qmin =3600F·v min
Qmin —冲砂要求的最低排量， m3 /h ；F —冲砂液上返流动截面 积，m²； vmin —保证砂子上返地面所需要的最低液流速度， m/s。
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六、冲砂水力计算
在冲砂过程中，砂粒从井底上升到地面时所需要的时间为 ：
t = H/vs H －井深，m；t —砂粒从井底上升到地面所需要的时间，s；vs －砂粒上升速度，m/s，vs=vt-vd
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七、冲砂施工步骤及注意事项
（四）、冲砂：
1、冲砂尾管提至离砂面3m以上，开泵循环正常后，均
匀缓慢下放管柱冲砂，冲砂速度小于2m/min，冲砂时排量
应达到设计要求；
2、每次单根冲完必须充分循环，洗井时间不得小于
15min，接单根必须在2min以内完成；
3、连续冲砂5个单根后，要洗井一周方可继续下放冲砂；
探得深度与候沉前冲砂深度误差每1000m小于0.3m为合 格。
（八）、资料录取：
初探砂面深度、冲砂液名称、密度、用量、冲砂方式、
泵压、排量、时间、冲出砂名称、冲砂进尺、冲出砂量、侯 沉时间、复探砂面深度，共13项。
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七、冲砂施工步骤及注意事项
二、冲砂注意事项：
1）不准带泵、封隔器等其他井下工具探砂面和冲砂。
采用正反冲砂方式时，地面管线上应安装改换冲洗 方式的总机关。以实现快速转换。
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六、冲砂水力计算
保证将砂子带出地面的条件是 ：
vt> 2vd 式中：v t—冲砂液上升速度，m/s；v d—砂子在静止冲砂液中的 自由下沉速度，m/s。
由上式得出保证砂子上返地面的最低速度 ：
vmin=2vd 从而可由下式求得冲砂时所需要的最低排量 ：
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一、冲砂施工步骤： （一）、准备工作：检查泵及储液罐，连接好地面管线并试压合格，准
备好足够量的冲砂液。 1、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：
（1）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性： 由于对对冲砂所用液体和冲砂方式选择不当，冲砂液大量漏入油层，
反而损害油层，影响生产。因此应该正确地选择冲砂液和冲砂方法十分重 要。
冲砂工艺技术
提纲
一、前言 二、冲砂工艺介绍 三、正循环冲砂介绍 四、反循环冲砂介绍 五、正、反循环冲砂 六、冲砂水力介绍 七、冲砂施工步骤及注意事项 八、特殊井冲砂 九、稠油井冲砂
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一、前 言
油井出砂后，如果井内的液流不能将砂全部带至地 面，井内砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流 动阻力，使油井减产甚至停产。同时会损坏井下设备造成井 下砂卡事故。因此，必须采取措施清除积砂，通常采用冲砂 来解决这一问题。
下降速度 m/s
0.0244 0.0172 0.0120 0.0085 0.0071 0.0042 0.0021 0.0007 0.0001
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六、冲砂水力计算
石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度
原油温度，℃ 原油粘度，mPa·s 粗砂下降速度，cm/min 细砂下降速度，cm/min
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三、正循环冲砂介绍
正冲砂： 冲砂液沿冲砂管向下流动，在流出管口时以较高的流速
冲散砂堵。冲散的砂子和冲砂液一起沿冲砂管与套管的环形 空间返至地面。随着砂堵冲开的程度增加，逐步加深冲砂管。 为了增大液流冲刷力，可在冲砂管下端装上收缩管(或喷嘴)。 下端做成斜尖形，可防止下放过快而引起的憋泵。 正冲砂特点：
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七、冲砂施工步骤及注意事项
（五）、洗井： 冲砂至井底（塞面）或设计深度后，进行洗井操作，目 的是将井内的浮砂彻底清洗到地面，保证冲砂的深度不变， 为方便下一步施工做准备。洗井一般采用反循环，漏失量较 大的井可采用正循环，洗井排量一般不能小于500L/min。 洗井时观察井口返出液状况，必须将井内沉砂冲洗干净， 肉眼观察进出口液性基本一致，基本不含机械杂质为合格； 若设计要求可取样品进行化验分析，含量≤2‰（体积比）。
空间隙过小或复杂事故处理需要。
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四、反循环冲砂介绍
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五、正、反循环冲砂介绍
利用正、反冲的优点，用正冲方式将砂堵冲开，并 使砂子处于悬浮状态。然后改为反冲，将冲散的砂子从冲砂 管内返至地面，这样可迅速解除砂堵，提高冲砂效率，直径 139.7mm 以上套管， 可采取正反冲砂的方式 。
4、冲砂所需最低排量：（该数据查阅自2005版《井下
作业监督手册》）
套管尺寸 Φ0.5mm以下地层砂 Φ0.5～1.0mm石英砂 Φ0.5～1.0mm陶粒砂
Φ140mm
500 L/min
700 L/min
700 L/min
Φ177mm
800 L/min
1000L/min
1000L/min
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举例：现场常用的石英砂平均粒径为0.76mm，在清水中 自由沉降速度为0.077m/s，保证砂子上返地面的最低速度 ： vmin=2vd=2×0.077=0.154m/s Ø 73mm油管反循环冲砂时，油管内所需要的最低排量 ：
Qmin =3600F·v min=3600×0.3019×0.154=16.737m³/h 即油管内液体最低上返排量达到279L/min时，才能将
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三、正循环冲砂介绍
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四、反循环冲砂介绍
反循环冲砂：
与正冲砂相反，冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入， 被冲起的砂粒随同冲砂液从冲砂管返回到地面。反冲砂冲刺力 小，液流上返速度大，携砂能力强。 反循环冲砂特点：
反循环冲砂冲洗能力小，但携砂能力较强。
反循环冲砂的应用： 作业中通常多采用反循环冲砂；适用于冲砂管柱与套管环
砂。
吐哈区域由于地层压力较低，应用较广的是水力冲
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二、冲砂工艺介绍
冲砂定义： 用高速液体将井底砂子冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂子
带到地面的清砂方法。 冲砂的目的：
解除砂堵，恢复油井正常生产。 常用的冲砂方式：
有正冲、反冲、正反冲、钻冲砂、负压冲砂。 其他清砂方式：负压捞砂、连续油管冲砂、连续冲砂装置冲砂等。
（2）冲砂液体的选择——原则：尽最大努力保护油层。 a、选择时应具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力； b、具有一定的密度，以形成适当的液柱压力，防止井喷和漏失； c、油层配伍性好，不损害油层； d、来源广、成本低的液体。 （3）冲砂液用量：以井筒容积的2～3倍计算，漏失量大的井根据
漏失情况来决定冲砂液的用量。
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七、冲砂施工步骤及注意事项
（三）、循环脱气：
上提管脚2m循环脱气连接好冲砂管线，连接管线时注 意，使用合格的水龙带，水龙带与弯头的连接要紧密且栓保 险绳（弯头与管柱之间，水龙带与管柱之间）以确保安全施 工，入口处连接好过滤器，保证入井液的清洁。
管线试压合格后，用冲砂液循环脱气，目的是为了使井 筒平稳，被气侵的液体在相同的流速下，冲砂能力和携砂能 力都大幅度减少，井筒平稳后消除因井内气侵的液体在循环 过程中造成砂粒的堆积，增大事故发生的危险。
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七、冲砂施工步骤及注意事项
2、其他： （1）施工设备：水泥车1-2部、罐车2～3部； （2）工具、用具： 35MPa×18m水龙带1根； 40MPa高压活动弯头8个；
Φ60.3mm硬管线80m； 管线固定箱8个； 6m³冲砂池一个（方池子一分为二，一边为供液罐，一边为沉降罐冲砂， 冲砂液重复利用）； KY35/65闸门1个；
冲起的石英砂带至地面。（冲砂排量不能低于 350L/min ）
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六、冲砂水力计算
入井液最低排量计算： 套管内径：Ø 121.36mm，油管外径Ø 73mm： 入井泵排量计算过程：
Q = vmin（D²-d²）/127 = 0.154×（12.136²-7.3²）÷12.7 = 1.14L/s = 68.4L/min 即：在内径为Ø 121.36mm的套管内，用Ø 73mm油管正
2）冲砂工具距油层上界20m时，下放ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度应小于0.3m／ min。
3）冲砂前油管提至离砂面3m以上，开泵循环正常后， 方可下放管柱。
4）接单根前充分循环，操作速度要快，开泵循环正常 后，方可再下。
5）冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱 卡住或堵塞。
6）对于出砂严重的井，加单根前必须充分洗井，加深 速度不应过快。
2.92 3.05 3.30 3.55 4.80 5.60 9.24
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注：原油中粗砂平均直径0.96mm，圆度为0.685；细砂平均直径0.54mm，圆度为0.547。 以上数据查阅自《油气田井下作业修井工程》
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六、冲砂水力计算
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七、冲砂施工步骤及注意事项
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七、冲砂施工步骤及注意事项
（七）、复探砂面：
缓慢下放管柱，注意观察指重表变化情况。探至遇阻位 置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次，观察方入长 度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上打上明显印 记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深度：
H=工具、配件长度+下井油管累计长度+方入+油补距
保险绳绳套子1根。
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七、冲砂施工步骤及注意事项
（二）、探砂面： 下管柱探砂面，管下至距离预计砂面30-50m时，控制 下探速度在0.3m/s以内, 同时，注意观察指重表变化情况。 探至遇阻位置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次， 观察方入长度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上 打上明显印记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深 度： H=工具、配件长度+下井油管累计长度+方入+油补距 砂面深度计算准确，为冲砂提供数据基础。