2021年浅析冲砂作业应采取的措施和对策

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2021年浅析冲砂作业应采取的

措施和对策

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

2021年浅析冲砂作业应采取的措施和对策

前言

目前中原油田处于开发中后期，由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理，以及措施不当造成油井出砂，油井出砂后，如果井内的液流不能将出砂全部带至地面，井内出砂逐渐沉淀，砂柱增高，堵塞出油通道或掩埋油层，使油井减产甚至停产。为满足地质要求，必须采取措施消除积砂，作业现场通常采取水力冲砂。但是，在冲砂过程中由于种种原因很容易卡钻，造成井下砂卡事故，使井况复杂化，为了有效预防砂卡事故的发生，提高冲砂施工的成功率，就其原因及预防措施进行阐述。

关键词：冲砂井漏暂堵卡钻新工艺

一、冲砂的基本原理

冲砂就使用高速流动的液体将井底的砂子冲散，并利用循环上

返的液流将冲散的砂子带至地面的工艺过程。

（一）探砂面

探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工。通过实探井内的砂面深度，可以为下步冲砂施工提供参考依据，也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况。如果井内砂面过高，掩埋油层或影响下步施工，就需要进行冲砂作业。

1、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，另一种是由测试车进行磁定位软探砂面。

2、管柱硬探砂面需准备笔尖（内置刮刀、Φ95mm套铣头）、油管，拉力计（指重表）必须灵敏好用，严禁带通井规、封隔器等大直径井下工具探砂面和冲砂。

3、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。2000m以内的井深误差应小于0.3m，2000m以上的井深误差应小于0.5m。三次的平均深度为砂面深度。

4、起出探砂面管柱后，还要复查丈量油管，进一步确认砂面深度。

（二）冲砂液的要求

1、具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力。

2、具有一定的密度，防止井喷和漏失。

3、配伍性好，不伤害油层。

通常采用的冲砂液有油、水、乳化液等。为了防止污染油层，在冲砂液中可以加入表面活性剂。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）冲砂方式

1、正冲砂：冲砂液沿着油管流向井底,由油套环形空间返出地面。

2、反冲砂：冲砂液沿油套环形空间流向井底,由油管返出地面。

3、旋转冲砂：利用动力源带动工具旋转，同时用泵循环携砂。

现场施工一般采用正冲砂方式冲砂。

（四）冲砂水力的计算

将砂子带出地面的条件是：vt

>2vd

（1-1）

式中vt

——冲砂液上返速度，m/s；

vd

——砂子的自由下沉速度，m/s；

由表1、表2、表3可以得到不同直径的砂粒，在各种冲砂液中的自由降落速度vd

，由此可得出保证砂子上返地面的最低速度：

Vmin

=2vd

（1-2）

从而可由下式求出冲砂时所需的最低排量：

Qmin

=360F*Vmin

（1-3）

式中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；

为了提高冲砂速度应尽可能的提高泵的排量，并减少液流返出截面，以保持高的液流上返速度。

在冲砂的过程中，砂粒从井底上升到地面所需要的时间为：

t=h/vs

（1-4）

式中h——井深，m；

t——砂粒从井底上升到地面所需要的时间，s；

vs

——砂粒上升的速度，m/s，vs

=vt

-vd

表1密度2.65g/cm3的石英砂在清水中自由沉降速度平均颗粒大小，mm

在水中下降速度，m/s

平均颗粒大小，mm

在水中下降速度，m/s

平均颗粒大小，mm

在水中下降速度，m/s

11.90

0.3930

6.400

0.2890

3.500

0.2090 10.30 0.3610 5.500 0.2600 2.800 0.1910 7.300 0.3030 4.600 0.2400 2.300

0.167

1.850 0.1470 0.370

0.0410 0.116

0.0085

1.550 0.1270 0.300 0.0340 0.112

0.0070

1.190 0.1050 0.230 0.0285 0.080

0.0042

1.040

0.0940 0.200 0.0244 0.055 0.0021 0.760 0.0770 0.156 0.0172 0.032 0.0007 0.510 0.0530 0.126 0.0120 0.001