压裂砂卡管柱解卡工艺技术

压裂砂卡管柱解卡工艺技术

[摘要]目前采用压裂对地层进行改造是行之有效的手段之一，达到疏通地层，解除堵塞，增大过流截面，提高渗透率，提高油井产量。但在压裂施工中经常出现因各种原因造成管柱砂卡，分析压裂管柱砂卡原因，结合现场实际，采用组合解卡工艺技术，有效地解决了现场生产难题，同时缩短修井时间，降低生产成本。

[关键词]压裂管柱砂卡解卡工艺技术

中图分类号：te357 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-030-01

引言

随着油田勘探开发的不断深入，在油田老区相继出现了第二、三次采油。为了疏通地层，解除堵塞，增大过流截面，提高渗透率，提高油井产量，而采用压裂对地层改造是目前行之有效的手段之一。在压裂施工中经常会出现因各种原因造成管柱砂卡，对于以往在作业施工现场，处理管柱的砂埋卡钻事故时，通常采用大力上提、倒扣+套铣等作业手段来进行解除，但当油管砂埋深度较大（几十米）时，强提活动解卡很难奏效；采用倒扣+套铣的作业手段，不但处理事故的周期长，难以奏效，而且投入的人力、物力和费用也很大。针对现场作业中出现的压裂管柱砂卡的问题，我们采用在油管内下小直径管柱冲砂，加破胶剂浸泡，并配合采用抽汲工艺，经现场应用，取得了良好的效果。

一、常规砂卡解卡工艺技术

1.常规砂卡原因分析

常规油水井管柱砂卡主要有以下几个方面的原因：（1）油井生产时，油层中的砂子随着油流进入套管，随压力降低逐渐沉淀，使砂面上升埋住封隔器或一部分油管造成砂卡。注水井在注水过程中，由于压力不稳定或停注造成倒流现象，使砂子进入套管，也会造成砂卡。

（2）压裂时所用管柱的尾管过长，含砂比大，排量小，压裂后放压过猛等，均能造成砂卡。

（3）使用封隔器进行分层或选层压裂时，固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上，造成砂卡。（4）压裂后，大斜度定向井探砂面，操作方法和负荷控制不当，管柱擦入砂面，易造成砂卡。（5）冲砂时泵的排量不够，使液体上返速度过小，携砂能力差，不能将砂子完全携带到地面造成砂卡。井口倒灌或接单根时间过长，砂子下沉造成砂卡。（6）其它作业施工时，如填砂或注水井喷水压降时喷率过大等，也能造成砂卡。

2.常规砂卡解卡的方法

常规的解除管柱砂卡的方法主要有以下几种：（1）活动管柱解卡：对于卡钻时间不长或卡钻不严重的井，可上提或下放管柱，使砂子疏松解除卡钻事故。（2）憋压反循环解卡：发现砂卡后应立即开泵循环，进行反洗井。若能洗通，砂卡即解除；若洗不通，可采取憋压后放压的方法进行解卡。（3）大力上提解卡：在设备载荷及井下

管柱强度许可的范围内，采用大力上提而解卡。（4）诱喷法解卡：当地层压力较高时，可采用靠地层压力引起套管井喷，使部分砂子随油流带到地面的方法解卡。（5）冲管解卡：利用小直径且出口带斜面的冲管下至砂面以上5-10米处，在油管内进行循环冲洗带出砂子，逐渐解除砂卡。（6）倒扣套铣解卡：将反扣钻杆下接反扣打捞工具，将被卡管柱砂面以上部分倒出，然后用套铣筒冲去被砂埋住部分管柱外面的砂子，再倒出这部分管柱。交替使用套和倒的方法，直到起出全部被卡管柱为止。

二、压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术

1.压裂管柱砂卡原因分析

（1）压裂后，放压过猛，造成压裂砂大量流入井筒，造成油管或井下工具卡。（2）使用封隔器及水力矛等工具进行压裂时，有时会因封隔器在高压下密封不严，压裂砂经过缝隙窜入封隔器之上，致使压裂管柱提不动，造成砂卡。（3）因固井质量不好造成压裂时管外窜，或因压裂时，高压情况下，地层破裂方向控制不当，造成层间窜，致使压裂砂窜入封隔器之上，造成砂卡。（4）放压后，提管柱施工不连续或带着大直径的井下工具探砂面，井筒压裂砂下沉，地层压裂砂外吐，造成砂卡。（5）地层压裂后，裂缝添砂量设计不准或因施工过程操作不当，造成砂堵，大量砂没有进入地层，留在井筒环空和油管内，在高压的压实作业下，以及压裂液没有破胶等原因，致使压裂砂固实，造成砂卡。

2.实施解卡的方法及现场事例

2004 年 2 月 28 日，崔9井限速下压裂管柱，y531-115封隔器卡点：1714.0米，完成管柱深度1715.16米。从套管打压9mpa多次，试提解封多次后成功，但管柱下放座吊卡时封隔器座封，正反循环出口都出水，提φ48.3mm油管。从该井砂卡原因分析为压裂串层，至使压裂砂返到封隔器之上；从处理压裂管柱砂卡的方法来看，走了很多弯路，需要进一步对压裂管柱砂卡的解卡方法进行探讨。

3.组合解卡的工艺原理

在∮139.7mm套管中，当油管被砂埋遇卡后，在活动、憋压解卡无效的情况下，下入小直径管柱到油管中（内外径基础数据如表1所示），在油管中建立液流的循环通道，并利用该循环通道把油管内的砂子带到地面，当小直径管柱把油管内的砂子全部冲出带到地面，继续冲出油管一直冲洗到人工井底或灰面，给油管外（油套环空）的砂子下沉留有一定的口袋，油管外的砂子由于重力原因自然下沉，若砂子在井筒中胶结，可注入破胶剂浸泡，采取抽汲工艺，在油管内进行抽汲排液，在沉砂上下建立压差，让砂子下沉，达到解除油管砂卡目的。

4.现场应用情况

1.沙23-10井砂卡事故处理简况

沙23-10井是高邮凹陷沙23断块的一口生产井，该井于

2005.4.24日压裂放喷后，用压裂管柱∮89mm平式油管探得砂面位置：1792.0m，冲砂至1820.63m处管柱被卡，经活动憋压冲洗无效后，在∮89mm平式油管内下入∮50mm小钻杆冲砂，实探油管内砂

面位置1813.0m，由于环空砂子胶结严重，多次活动管柱仍无法解卡，调整小钻杆至1825.0m正替1%的破胶剂1.0m3至井中，把破胶剂1.0m3正挤入环空（冲砂时在1816.52m遇阻，地面判断为交联剂未能破胶），然后起出小钻杆，上抽汲设备，把油管中的液面从井口抽汲到1600m，后液面上涨到900m并伴随着油花，分析油套环空砂子已经破胶，并落到人工井底，上提油管恢复悬重，解除油管砂卡。

2、阳2井砂卡事故处理简况

阳2井是安徽采油厂的一口生产井，该井于2004年3月6日压裂放喷后，用压裂管柱∮73mm平式油管冲砂，在1667.58m处管柱被卡，经活动憋压冲洗无效后，决定在∮73mm平式油管内下入∮36mm电热杆冲砂。上提下放边冲边击砂面60次，冲散砂面，后反冲砂至1675.23 m该处又遇阻，正冲洗加压11mpa，上提下放边冲边击砂面70次，冲散砂面，后反冲砂多处遇阻，采取相同的方法。排量500l/min，冲出压裂砂1.2 m3，出水100 m3，解除砂卡。提出井下全部油管。

5、经济效益分析

近三年来，共施工砂卡井五口，运用组合解卡，施工成功率100%，节约作业费用40.17万元，缩短占井周期47.5天，共创造经济效益约120万元。

三、结论

1、压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术是从现场施工的成败中总