浅谈水力冲砂洗井工艺技术及应用

技术应用与研究
一、实施背景
１．出砂井数逐年增加。

随着油田开采程度的逐渐加深，出砂现象越来越严重，出砂油井不断增加，目前已经严重影响正常生产，并且在出砂油井数量、出砂程度两个方面均呈现上升趋势，冲砂洗井是保障出砂油井正常生产的重要举措。

２．高含水井井筒状况复杂。

大路沟作业区开井２５４口，　其中含水在５０％以下３２口、５０％－６０％的有２６口、６０％－７０％的有１８口、７０％以上的有１７８口；腐蚀严重井７２口、结垢严重井３４口；从以上数据可以看出，高含水井占有较大的比例。

３．井筒环境变差。

高含水油井存在井筒腐蚀、结垢问题，在长期开发过程中会有大量垢片、铁锈等介质落入井底，造成井筒环境变差。

同时，频繁作业以及井筒加药造成套管内壁黏附许多附着物，容易落井引起井筒环境差。

从液面测量波形中反应出液面波形不平整、杂波多，说明油井井筒较脏，该类油井在我区共有５２口，占总油井数的２０％。

举例验证如下：
二、冲砂洗井工艺特点及现场应用
（一）冲砂洗井工艺技术原理
１．冲砂的原理：用泵车向井内泵入高速流动的液体将井内的砂子冲散，并利用液体循环上返的携带能力，将冲散的砂子带到地面的工艺方法。

２．探砂面：用冲砂管柱探砂面，遇阻后，负荷下降２０－３０ＫＮ，连续探３次，深度一致，确定砂面位置，通过砂面位置计算出可能的砂柱高度。

３．冲砂方式的选择：１）正冲砂：冲砂工作液从油管进入，沿冲砂管向下流动，在流出冲砂管口时以较高的流速冲散井底沉砂，冲散的砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管与套管环形空间返至地面。

　２）反冲砂：冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入，冲起并携带泥砂沿冲砂管上返到地面。

　
４．洗井水力计算：为保证将井底脏物带出地面的水力条件是：　Ｖｔ＞２Ｖｄ－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（１）
式中Ｖｔ为洗井液返回地面上升速
度，Ｖｄ为井底脏物在静止洗井液中的自
由下沉速度，由地面试验测得。

由（１）式得，保证脏物返回地面最
小速度： Ｖｍｉｎ＝２Ｖｄ－（２）洗井时所需最
低流量：Ｑｍｉｎ＝ＡＦＶｍｉｎ　－－－－－（３）
式中ＡＦ洗井液上返过流面积。

在洗井管柱尺寸一定情况下，上返
过流面积为０．０１７ｍ２，井底脏物返回地面
最小速度０．４ｍ／ｓ；由（３）可计算地面泵最
小流量Ｑｍｉｎ为２５ｍ３／ｈ。

脏物从井底上升地面所需时间：　
ｔ＝Ｈ／（Ｖｔ－　Ｖｄ）－　（４）式中Ｈ为冲洗深度。

我们选１２００ｍ洗井深度，可计算出脏物
从井底上升地面所需时间４８ｍｉｎ；用时与
实际返回时间做比较。

可间接判断冲洗
效果及冲洗液粘度是否合适。

５．施工工艺步骤　：　
１）将冲砂斜尖接在下井第一根油管
底部，下入井内。

下油管５根后，在井口
装好自封封井器。

２）当冲砂笔尖下至距油层上界３０米
时，下放速度应小于１．２ｍ／ｍｉｎ，以悬重
下降１０～２０ＫＮ时为遇砂面，连探三次，
连探三次的平均深度为砂面深度。

３）将单流阀接在井口油管上。

（二）冲砂洗井现场运用
１、针对不同井况所采用的冲砂洗井
方式：
（１）严重漏失井，使用正冲砂洗
井方式，我们采用泵车低排量将砂子冲
到油层中，冲砂完成后，等４小时复探砂
面，防止砂子回落。

（２）出砂严重井，砂埋油层及射
孔段井，使用反冲砂洗井方式，大排量
将油、套环形空间内的砂子带出。

（３）油井出砂有腐蚀、结垢井，
使用正反冲砂洗井方式，正冲砂开盖，
反冲砂带出井筒内赃物，最后井筒内
注水缓蚀剂、阻垢剂延缓套管腐蚀及结
垢，延长冲砂洗井周期。

２．冲砂洗井失败的主要原因与对
策：
　主要原因：１）循环洗井不彻底，
接换单根时间长，砂粒下沉形成砂桥或
埋住管柱。

　２）泵车排量小，不能将砂
粒完全带出。

　３）冲开油层后地层漏失
严重，油层以上的砂子在油套环形空间
回落，形成砂桥卡住冲砂管柱。

３．冲砂洗井安全分险与消减措施：
安全分险：１）接换单根时候，水龙
带、弯头坠落伤人；２）压力过高，水龙
带断裂舞动伤人；　３）出口使用水龙带
或是使用硬管线未固定，出口压力大时
管线甩　动伤人。

消减措施：　１）冲砂时水龙带必须
必须栓好保险绳，循环管线不刺不漏，
２）水龙带完好，泵压不超过水龙带安全
压力；３）出口必须使用硬管线，管线不
得有硬弯，应固定好；
三、取得的认识及结论
　１．取得的认识
（１）洗井液及洗井方式的选择：确
保洗井液的吸附能力、携带能力，提高
洗井效率。

（２）通过摸索，逐步形成适合大路
沟作业区冲砂洗井现场施工工艺，包括
泵车排量、管柱组合、管柱下放速度等
现场施工参数。

（３）漏失井洗井方式单一，下步计
划使用大排量气化水洗井，将井眼内的
泥沙，脏物携带干净，从而间接的延长
冲砂洗井周期。

２．结论。

鉴于水力冲砂洗井在我区
井筒治理过程中广泛使用，对油层出砂
导致的产降井及井筒脏高频上修井的冲
砂洗井效果明显。

下步我们将大力推广此项工艺技
术，并将作为一项“短、频、快”主要
增产措施及治理高频上修井的治理措
施，加强与地质工艺两所沟通，不断研
究、完善工艺技术与试验分析，并引用
新的洗井方式：如气化水洗井、低密度
洗井等，或在原洗井液配液中加入少量
酸液和助排剂，进一步提高洗井效果，
为原油的增产、稳产及高频上修井的治
理起积极作用。

浅谈水力冲砂洗井工艺技术及应用
李陈若琪　肖　峰　张　波 长庆油田分公司第四采油厂
【摘　要】随着油藏开发的持续，高含水油井存在油井出砂、井筒腐蚀及结垢等问题，在日常生产过程中会有油井出砂、铁锈及垢片落入井底，造成井筒变差，导致卡泵、漏失井增多，直至造成油井停产，严重影响修井频次及采油时率。

本文结合大路沟作业区油井出砂、井筒脏等问题，实施了冲砂洗井治理措施，并总结了治理效果，提出了下步治理建议。

【关键词】油井出砂；卡泵；冲砂洗井
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