冲砂洗井技术研究现状及发展趋势

冲砂洗井过程中，冲砂液携带地层砂上返时，受重力影响容易二次沉积，造成砂卡、砂堵。特别是深井、超深井冲砂洗井，由于井眼轨迹复杂，携砂液摩阻增大，导致施工压力升高甚至超出冲砂洗井设备的承载能力。上述情况下，常规冲砂洗井技术难以顺利实施，作业风险高，而低压漏失井由于地层压力低、易漏失，冲砂洗井作业时冲砂液漏失严重，携砂能力下降，冲砂洗井效率降低，甚至无法将砂冲出。但随着国内外冲砂洗井技术不断进步和发展，上述冲砂洗井作业难题逐步得到解决。为推动我国冲砂洗井技术的进步，从冲砂洗井工具的结构、工作原理、技术特点以及发展趋势等方面对国内外冲砂洗井技术的研究现状进行了综述，并结合我国冲砂洗井的特点，指出了国内冲砂洗井技术的发展趋势，以期促进我国冲砂洗井技术的发展。     

密闭连续冲砂工艺技术应用研究

密闭连续冲砂作业工艺技术克服了传统冲砂作业换单根停泵、环保标准低等缺点，提高了冲砂效率，避免了施工时对地面的污染。     

连续管震击工具技术现状及发展建议

连续管震击工具作为连续管作业管串的标配工具,在连续管打捞、冲砂、定向钻井、复杂井和深井等领域的应用越来越多。主要介绍了国外NOV、Baker Hughes、Weatherford、G-Force和Welltonic等公司震击工具的技术现状及结构特点,随后简要介绍了国内研制连续管震击工具的技术现状及不足,最后提出了我国发展连续管震击工具的几点建议。     

长水平段水平井冲砂管柱摩阻分析及应用

针对水平井垂深浅、水平段长,因水垂比高带来作业管柱下入摩阻大,直井段油管重力不足导致冲砂作业管柱下入深度受限的问题,开展了冲砂作业管柱下入摩阻仿真模拟研究。基于水平井井眼轨迹、管柱组合结构和流体摩阻等影响因素,同时考虑冲砂作业管柱存在多变径部位的特点,结合变径部位的轴向力计算模型,建立了冲砂管柱下入摩阻的预测模型。对CP11水平井的冲砂管柱进行了下入摩阻分析。分析结果表明:采用73.0 mm+88.9 mm两种规格工具油管组合的作业管柱改变了直井段的油管重力,增大了管柱的有效推力,提高了冲砂作业管柱的下入能力。同时分析表明冲砂管柱下入速度不宜过大,管柱下入速度过大会增大管柱的流体摩阻,影响管柱下入能力。研究结果可为油田长水平段水平井作业管柱优选及现场安全施工作业提供理论指导。     

MBHW04井冲砂洗井技术

介绍在克拉玛依油田上修的第一口井深4000m以上水平井中冲砂洗井工艺设计与施工情况，分析井况，为今后在高油气比大井深的水平井中进行冲砂洗井作业积累了经验。     

下部小尺寸管柱冲砂工艺及工具研制

海上油田生产井的上部采用244.5 mm(95/8英寸)生产套管,下部采用177.8 mm(7英寸)尾管完井。防砂管柱内径小,下入更小内径的冲砂管柱,正循环冲砂,上部环空面积大,冲砂液上返速度小,携砂能力弱,且地面循环设备压力大; 反循环冲砂,冲刺力小,效率低。针对现场作业需求,提出下部小尺寸管柱冲砂工艺技术,研发分流封隔器、双层管柱等关键工具,实现上部反循环,下部正循环冲砂作业,提高冲砂时效,并降低地面循环设备功耗。     

高效环保冲砂作业工艺

针对目前油田冲砂作业过程中下放冲砂管柱时需停泵作业及冲返的含砂液体直接循环使用所存在的问题,提出了高效环保冲砂作业工艺。在施工过程中通过采用连续冲砂装置及冲砂液除砂装置,可有效地避免卡井事故的发生,解决了冲砂作业的污染问题,并提高了冲砂效率。现场应用表明,单次冲砂作业时间平均缩短20%,平均排砂量1·4m3,平均回收原油0·6m3,消耗水量平均减少30%。     

河南油田研制出连续冲砂装置

河南油田稠油油藏具有浅、薄、稠、松、散、小的特点,生产中出砂严重,砂卡活塞或砂埋油层导致不出液。井下冲砂作业是目前有效解决井下沉砂问题的主要手段之一。但以往冲砂作业在连接油管时必须停泵,易造成卡泵,影响冲砂质量,而且冲砂作业时间较长,用水量大,工人劳动强度大。为此,河南油田根据稠油井的生产特点,经过反复试验,研制完出了连续冲砂装置。     

潜油电泵防电流冲击及相序保护节能装置

在油水井作业过程中，为了使刮蜡、冲砂、验窜工序在一次下井管柱中完成，减轻施工人员的劳动强度，节约成本，研制了井下作业集成装置。此装置由上封隔器、下封隔器、定压开关器和刮蜡冲砂器四部分组成，可一趟完成油水井作业过程中的刮蜡、冲砂、验窜工序。刮蜡时，利用管柱带动连座器将套管壁上的蜡刮掉：冲砂时，液体沿着刮蜡冲砂器中心管向下流动，形成冲砂循环系统；验窜时，定压开关器凡尔打开，液体通过定压开关器凡尔座上孔进行验窜。在223口井上使用，达到了节约成本、减轻施工人员的劳动强度及缩短施工周期的目的。     

水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究

针对漏失井使用水基冲砂洗井液不返液或漏失量大的问题，不用添加任何化学堵漏剂，使用低密度泡沫流体冲砂洗井，可有效地减轻低压井中冲砂液的漏失。为此，以流体力学为基础，建立了水平井泡沫流体冲砂洗井的数学模型，给出了边界条件和限制条件，并编制了相应的参数设计程序。通过对水平井泡沫流体冲砂洗井过程的模拟，得到了泡沫流体密度、泡沫质量、压力、泡沫流速在井筒内的分布，以及环空回压与注入压力、井底压力、泡沫流量等参数的关系。现场应用表明，泡沫流体冲砂洗井有效地防止了冲砂液漏失，并且作业后能够迅速恢复生产，延长了平均检泵周期，是清除低压油气井井底出砂的一项有效的技术措施。     

桩11-8井外输管线腐蚀与防护

利用材质分析、金相检验、腐蚀速率测试等手段对中国石化胜利油田有限公司桩西采油厂桩11-8井外输管线样品进行了测试分析,最终确定腐蚀原因为:该管线输送介质腐蚀性极强,20钢不适用于输送该介质,且1号管线存在的D3e级大块非金属夹杂物为引起1号管线局部腐蚀穿孔的主要原因。治理措施为:对该环境下的新建管线应采取适宜的内防腐蚀技术,推荐采用表面处理技术或添加缓蚀剂;对于目前已投入运行、尚未出现穿孔的管线,应采用非开挖内涂衬技术,以提高管线运行可靠性。     

满东1井加砂压裂改造工艺简介

塔里木盆地满东 1井位于沙漠腹地 ,具有超深、异常高压、高闭合压力、高温等特征 ,该井加砂压裂施工采用了 12 7mm套管插入 12 7mm回接筒中作压裂管柱 ,井口采用大通径 (10 2mm)10 5MPa采气树及YD89枪电缆负压射孔等多项新工艺 ,成功地实施了大型加砂压裂 ,为类似井储层改造提供了经验     

八面河水平井滤砂管打捞技术

八面河油田水平井防砂大多以滤砂管防砂为主要方式;如何打捞水平段失效滤砂管,及时恢复水平井正常生产已成为目前必须面对的问题;对此问题进行了专项研究,根据八面河油田近年水平井滤砂管打捞实施情况,设计了水平井滤砂管打捞工艺;对该工艺进行了简单介绍,并以实例进行了说明;从实际应用情况分析,该技术效果良好,具有推广价值。     

不同完井方式水平井作业技术在七棵树油田的应用

水平井斜度大,水平段与油气层平行,套管对井壁的侧压力大,起下管柱摩阻大、易卡钻,对各种下井工具要求高,施工技术难度大。通过七棵树油田SW8P1、SW8P2、SW10P1井等8口水平井现场施工得到了对于带管外封隔器割缝衬管完井、套管固井完井、预置裸眼封隔器完井的水平井投产、探冲砂、扫塞、压裂等井下修井及措施作业的主要技术手段及施工参数。     

连续管水平井冲砂洗井水力计算研究

连续管冲砂洗井技术在水平井的应用由于砂粒运移模型复杂化而受到限制,拟建立实用的连续管水平井冲砂洗井水力计算模型,得到采用砂粒粒径范围来判断的竖直井筒砂粒沉降末速度计算模型,并指出应考虑颗粒群干扰沉降影响。同时,还探讨了连续管水平井筒临界携岩速度计算模型,提出了水平井筒临界携岩速度为竖直井筒砂粒沉降末速度的6倍模型,并以此为依据计算了连续管水平井冲砂所需最低流量,所得结果对现场作业有一定的指导意义。     

真空回位增压抽砂泵研制及在煤层气井应用

煤层气井采用排水降压采气工艺,由于井底压力很低,不适合采用常规的水力冲砂工艺,只能采用捞砂泵抽取井内颗粒物。油井中常用的捞砂泵在煤层气井中使用时,由于液面较低、颗粒物量大,其工作效率很低,且很难将糊状煤粉清理干净。介绍了真空回位增压抽砂泵的结构,计算了吸入压力、最大排出压力、活塞回位力、理论排量。该泵的作业效率高,成本低,适用于煤层气井捞砂作业,在水平井中的优势显著。     

桩11—8井外输管线腐蚀与防护

利用材质分析、金相检验、腐蚀速率测试等手段对中国石化胜利油田有限公司桩西采油厂桩11—8井外输管线样品进行了测试分析，最终确定腐蚀原因为：该管线输送介质腐蚀性极强，20钢不适用于输送该介质，且1号管线存在的D3e级大块非金属夹杂物为引起1号管线局部腐蚀穿孔的主要原因。治理措施为：对该环境下的新建管线应采取适宜的内防腐蚀技术，推荐采用表面处理技术或添加缓蚀荆；对于目前已投入运行、尚未出现穿孔的管线，应采用非开挖内涂衬技术，以提高管线运行可靠性。     

煤层气L型井隔膜泵举升及配套技术研究

针对国内外未见隔膜泵在煤层气田试验的现状,开展了煤层气井隔膜泵举升及配套工艺技术研究。分析了地面举升工艺的设计,介绍了关键技术组成,并在沁南盆地2口煤层气L型井中实现首次成功应用。该工艺中的井下三相分离装置不仅具有气液分离功能,还创新设计了沉砂功能,结合隔膜泵工作原理和特点,将沉砂功能设计在筛管之上,还设计了结构简单的防砂导流罩,实现了气液固分离及固体分离后的储存,保障了煤层气井的正常生产。该技术在现场应用中,年节电量达4.8×10⁴～6.9×10⁴ kW·h,节能降耗效果显著。该隔膜泵举升及配套技术适用于大斜度、产水量小及煤粉含量大的煤层气井,可以为煤层气大斜度井的开采提供重要技术支撑。     

煤层气井煤粉特征及成因研究

通过井下煤储层观察查明了井下原生煤粉主要呈构造煤集合体状态赋存,根据其赋存特征分为断层煤粉源与顺层煤粉源,将井下原生煤粉与煤层气井产出的煤粉进行煤粉成分与微观特征的对比研究,发现煤层气井产出煤粉的煤粉成分与微观特征都与顺层煤粉特征一致,说明煤层气井的煤粉来源主要为顺层煤粉源。查明煤层气井煤粉的特征与来源为控制煤粉产出奠定了科学基础。     

稠油井防砂工艺综述

稠油油藏大多具有渗透性好、胶结性差和原油粘度高的特点，在开采过程中出砂严重，必须采取有效的防砂措施。目前各大油田稠油井的防砂主要基于固砂和挡砂两种机理，主要防砂方法有机械方法、化学防砂以及复合防砂。机械方法主要有滤砂管防砂和绕丝筛管砾石高压挤压充填，化学防砂主要有高温水泥石防砂和高温复膜砂防砂．复合防砂除了管内砾石充填微裂缝防砂和复膜砂热采绕丝管复合防砂外，还有压裂充填和复合射孔防砂。有限防砂、携砂采油是稠油井防砂工艺的发展方向。