石油行业科技成果论文水平井及复杂井连续正反冲砂

水平井及复杂井连续正反冲砂技术研究与应用
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水平井及复杂井连续正反冲砂技术研究与应用
一、连续正、反冲砂技术与传统冲砂方式对比
1、传统冲砂方式
目前，油田油水井冲砂作业通常采用正冲砂或反冲砂方式。

其中正冲砂冲击力强，容易冲动力油砂，但因套管容积大，上返速度小，携砂能力弱，易造成砂卡、砂埋冲砂管柱；反冲砂携砂能力强但冲击力弱；两种冲砂方式在接单根过程中，都需要停泵操作，停泵后冲砂液不流动，容易砂卡（堵）管柱。

特别是水平井及复杂井，冲砂作业风险大，周期长，很多油水井发生砂卡造成大修甚至报废。

2、连续正、反冲砂技术
为解决传统冲砂方式存在的严重缺陷，避免砂卡事故风险，研发了水平井及复杂井连续正反冲砂技术。

该技术最大的优势就是：冲砂全过程不停泵，连续冲砂、连续携砂上返；在遇到复杂情况时，可以随时转换正反冲砂方式，确保了冲砂过程屮的井下安全。

表1各种冲砂方式对比表
二、连续正反冲砂技术原理：
连续正反冲砂技术是利用井口特殊密封装置、冲砂换向阀组及地面三通和
控制装置，实现在下放及接单根时，不停泵作业，利用反冲砂携砂能力强的特
点，实现安全、高效的冲砂作业。

由于使用了冲砂换向阀组和地而三通，不但可以做到接单根不需停泵, 还可以随时倒换阀门，变换正、反冲砂方式。

1、反冲砂方式示意图
2、正冲砂方式示意图
三、连续正、反冲砂技术的特点
1、安全：以往冲砂时，需要停泵接单根油管，由于害怕砂卡，人员施工时间
紧任务重，容易造成人员伤害。

如果接单根油管时间稍长，极易造成砂卡管柱。

本技术采用连续反冲砂装置，接单根时不需停泵，冲砂、携砂液流不间断，携砂液在油管内连续、匀速上返，不必担心发生砂卡事故，使接单根操作变得轻松愉快，保证了人身和油井的安全。

三通处接安全阀，保证了憋泵时管线的安全。

2、高效：由于冲砂液一直保持连续，井内流体携带砂子匀速上升，连续反冲砂提高了携砂速度，节省了接单根循环洗井的时间，使冲砂作业速度大大提高。

按现场保守的速度，从接单根到下放冲砂完毕，每个单根，仅用不到10分钟，连续作业，安全顺畅。

3、经济：由于水平井及复杂井冲砂作业难度大，冲砂作业时间长，多数井需要报两组泵车，甚至连续施工三、四天，单井冲砂费用较高。

使用本技术可以达到利用单组泵车在较短的时间内完成冲砂作业，缩短了油层浸泡时间、减少了对油层的浸泡污染，对提高施工效率和保护油层都有着重要意义。

由于使用本技术安全可靠，缩短了冲砂作业时间，避免了砂卡事故，避免了因事故引发的大修和报废，其经济效益和社会效益更是相当可观。

4、多能：正、反向冲砂方式随意选择，可通过地面换向装置，随时倒换。

如果其中反冲砂方式遇到困难，可马上转换为正冲砂方式，可以反复倒换使用而不必担心砂卡。

增加了设备的适应范围和处理复杂情况的能力。

5、反冲砂能力较强：为克服反冲砂方式冲击力较弱的缺点，我们除了在遇到较硬沉砂时可以倒换为连续正冲砂外，还采用独有的反射流笔尖，增强了反冲砂的冲击力，提高了反冲砂的能力，达到了冲砂能力、携砂能力都较强的完美效果。

四、连续正、反冲砂技术的现场应用
2010年以来，连续正反冲砂技术在金马油田开发公司施工56井次，安全高
效，冲砂合格率100%o其中水平井冲砂51井次，复杂井钻灰塞5井次，成功率100%,有效率100%o
1、冲砂作业时率提高
应用连续冲砂技术使单井冲砂用时下降，统计可对比的6口水平井，平均单井冲砂工期由48.5h下降至31h (表2)。

同时，水平井冲砂过程中卡阻事故大幅度减少。

2、降低油井漏失量，减少了工程事故
由于地层压力低(小洼油田东三油层平均地层压力3.5MPa,沙三油层平均地层压力2.5MPa),地层压力系数低于0.8的油井占90%,冲砂时地层漏失严重，部分油井冲砂不返液，采用连续冲砂技术平均单井冲砂时间17小时，折算减少冲砂液150nP以上。

同时冲砂时因接单根不停泵车，地层砂不易回落，避免了卡管柱事故。

五经济效益分析
1、投入：单井投入技术服务费用1.2万元，56井次合计67.2万元。

2、效益
(1)、节省作业费用：单井减少作业工时17小时，折算作业费用减少一次冲砂费用0.3773万元，合计：56X0.3773=21.1万元;
(2)、提高作业时率，减少了作业周期，油井时率提高17小时，同时减少油井排水期,按25m3/d,油井提高时率:1504-25=6(天)，节省电费：
(6X24+17) hX25KW/hX0. 57 元/KW. h=0. 2294 万元，合计12. 85 万元;
(3)、油井时率提高，减少了排水期，增加产油时间，按水平井平均单井日产油(340/94)3. 6 吨计算，3. 6X (6+17/24) X0. 22=5. 313 万元，合计297. 5 万元。

(4)间接效益：减少了冲砂、钻灰塞事故发生。

3、投入产出比：67.2： (21. 1+12. 85+297.5) =1： 4. 93
六结论
1、水平井复杂井连续正反冲砂技术通过换向装置避免了停泵操作，实现了冲砂、钻灰塞作业的连续性，从源头杜绝井下事故的发生。

2、水平井复杂井连续正反冲砂技术降低了油井漏失量，提高了油井生产时率，减少了油井排水期，提高了油井效率。

3、提高了油井周期产量，投入产岀比高。