作业反冲砂关键技术研究与应用

技术与检测Һ㊀
作业反冲砂关键技术研究与应用
陈福增
摘㊀要：冲砂是向井内高速注入液体，靠水力作用将井底沉砂冲散，利用液流循环上返的携带能力，将冲散的砂子带到地面的施工㊂作业下冲砂管柱㊂连接反冲砂管线㊂在冲砂过程中由于冲砂方式㊁施工人员操作不当㊁设备出现故障㊁地层漏失㊁冲砂管柱短路等原因造成冲散的砂子不能返出地面，使用正冲砂容易使砂子在油套环空内沉积卡管柱，而使用反冲砂则不容易卡管柱，可以避免大修事故的发生㊂
关键词：油套环空；反冲砂；水力计算；技术要求
一㊁探砂面
探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工㊂通过实探井内的砂面深度，可以为下步下入的其他管柱提供参考依据，也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况㊂如果井内砂面过高，掩埋油层或影响下步要下入的其他管柱，就需要冲砂施工㊂探砂面施工可以用两种方式来完成，一种是管柱硬探砂面，分为加深原井管柱探砂面和起出原井管柱下入探砂面管柱探砂面两种方法，另一种是测试车软探砂面㊂当油管或下井工具下至距油层上界３０ｍ或预计砂面深度以上３０ｍ时，下放速度应小于１．２ｍ／ｍｉｎ，以悬重下降１０ ２０ＫＮ时为探到砂面，复探两次㊂２０００ｍ以内的井深误差应小于
０．３ｍ，２０００ｍ以上的井深误差应小于０．５ｍ㊂三次的平均深度为砂面深度㊂起出探砂管柱后，还要复查丈量油管，进一步确认砂面深度㊂
二㊁反冲砂
（一）反冲砂
冲砂工作液沿冲砂管与套管环形空间向下流动，冲击井底沉砂，冲散的砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管返至地面㊂反冲砂的优点是携砂能力强，上返速度快，返砂时间短，不会造成卡管柱；缺点是冲砂液对砂子冲击力小，不易将砂子冲散㊂冲砂液：具有一定的黏度，以保证有良好的携砂性能㊂具有一定的密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷和漏失㊂与油层配伍性好，不损害油层㊂来源广，经济适用㊂通常采用的冲砂液有油㊁水㊁乳化液等㊂为了防止污染油层，在液中可以加入表面活性剂㊂一般油井用清水或污水（油田处理水）做冲砂工作液，水井用清水（或盐水）做冲砂工作液，低压井用混气水做冲砂工作液㊂
（二）反冲砂程序及技术要求
下冲砂管柱㊂当探砂面管柱具备冲砂条件时，可以用探砂面管柱直接冲砂，如探砂面管柱不具备冲砂条件，需下入冲砂管柱冲砂㊂连接反冲砂管线㊂套管一侧与水泥车用硬管线连接，中间接高压三通并安装两个闸门（其中一个旁通）；水龙带与土油池之间用一根油管连接，中间接高压三通并安装两个闸门（其中一个旁通），油管均用地锚固定㊂冲砂㊂当管柱探到砂面后上提３ｍ，开泵循环，观察出口排量正常后缓慢下放管柱冲砂㊂冲砂时要尽量提高排量，保证把冲起的沉砂带到地面㊂冲砂时，应根据泵压㊁出口排量合理控制下放速度（１．０ｍ／ｍｉｎ）；避免下放太快㊁加压过大，发生憋泵现象㊂换单根前，要大排量（不低于冲砂时的排量）循环冲洗１５ｍｉｎ以上㊂换单根速度要快（时间要求３ ５ｍｉｎ）；换好后，开泵循环正常，方可下放㊂连续冲下５个单根后，必须循环洗井一周以上，将井内冲散的沙子全部返出后，方可继续施工㊂冲砂施工中如果发现地层严重漏失，大量出砂或冲不下去等问题，应立即停止施工，将油管上提至原砂面以上３０ｍ，保持洗井，分析原因后，再行施工㊂冲砂结束后，静候沉砂３ｈ，连探三次管柱悬重下降１０ ２０ＫＮ，与人工井底（灰面）或设计深度误差在０．３ ０．５ｍ，为合格㊂冲砂深度必须达到设计要求㊂司钻㊁井口操作业人员㊁泵车各岗位密切配合，根据泵压㊁出口排量来控制下放速度㊂水泥车发生故障需停泵处理时，应上提管柱至原始砂面１０ｍ以上，上下反复活动管柱；修井机发生故障时，必须保持正常循环，直至出口液体含砂量小于０．１％，再持续循环１ｈ以上，方可停泵㊂
三㊁反冲砂配套施工
（一）ＨＴＳＨ１－１４液压封井器
主要技术参数及使用范围：密封最大工作压力：２０００ｐｓｉ（１４ＭＰａ）；最大承载负荷；０ｔ；活塞最大行程：１２０ｍｍ；液缸最
大工作压力：ɤ１５ＭＰａ；钢件最小通径：１２０ｍｍ；胶筒通径：１１０ｍｍ；适用管柱尺寸：３１／２；适用井口类型：３５０／６００法兰㊂
注意事项：（１）连接封井器时，应在平面上水平进行，不得垂直组装，以免压紧活塞从液缸内脱出㊂（２）在平稳调整胶筒的预紧力时，确保压紧活塞位于液缸内的上死点，并处于自由状态，压紧活塞除承受预紧力外，不得承受其他任何负荷㊂（３）连接时钢圈应涂上黄油，死扣应加高压密封胶带，封井器与四通平面的间隙要一致，连接螺栓锁紧度要相同㊂（４）起下油管，操作要平稳，不得猛刮猛顿液压封井器㊂（５）液缸内的压力应严格控制在额定的压力范围内，施工的油套环空压力不得超过规定的最大值（静压１４ＭＰａ）㊂（６）每使用完一口井，应对液压封井器进行详细检查，特别是密封胶筒㊁手动油泵㊁液压管线及各密封部位，在胶筒内密封面，有严重损伤时，应及时更换；使用完后，应对封井器进行清洗保养，把其上的油泥清洗干净后，在连接螺栓丝扣和钢圈处涂上黄油，以便再用㊂
（二）水龙带
施工过程中，水龙带最高工作压力不得超过额定工作压力的７０％，经修复的水龙带不得超过额定工作压力的５０％㊂严禁水龙带充当放喷管线使用㊂使用水龙带连接进站管线时，水龙带长度不得超过５米㊂水龙带的一端要安装泄压装置，避免在卸水龙带时压力无法释放，造成意外事故的发生㊂反冲砂时，水龙带与土油池之间要用一根油管连接，中间接高压三通并安装两个闸门，油管用地矛固定㊂冬季施工使用完毕后，要排尽水龙带内的存水，避免冻伤或结冰堵塞㊂（三）水龙头
水龙头由固定和转动两部分组成㊂使用时固定部分与提升大钩相连，悬吊井下管柱，活动部分与方钻杆相连接并能随同钻杆和井下管柱一同转动㊂在使用过程中应注意水龙头的盘根不可上得过紧或过松，水龙头外壳里应经常保持适量的机油，以保证良好的润滑和冷却㊂
参考文献：
［１］王国壮，王排营，李淑平．水平井钻冲砂工具的研制与应用［Ｊ］．内蒙古石油化工，２０１６（１０）．
作者简介：
陈福增，油气井下作业中心现河作业区㊂
９６１。