井下作业小修填砂施工技术的研究与应用

【摘要】随着油田开发的不断深入，采油工艺技术增产措施的越来越多，油水井的稳产、增产措施工作量逐步增加，填砂挤堵、填砂压裂的工艺措施越来越多，填砂工艺施工已经成为了作业常见工序。由于填砂工艺的不完善，井下情况的日趋复杂，有时夹层很小，砂面的精确度要求也高，因此施工中经常出现填砂一次不合格的现象，导致二次填砂或三次填砂。更为突出的是水井填砂，由于大部分水井溢流大，关井压力高，层间矛盾突出，注灰成本高：需高密度的压井液或高压封隔器注灰、且风险大；打桥塞成本也高、并且由于井况复杂、存在套管变形、套管损坏等情况，无法满足地质要求等情况，在这种情况下一般采取填砂施工，但是沉砂是个难题，于是通过现场实验和研究，摸索出“密度差填砂”的方法，解决了溢流井填砂沉砂的施工难题。一次填砂成功率在90%以上，大大降低了职工的劳动强度，缩短施工周期，为原油上产提供了保障。

【关键词】步骤 原则 溢流井 安全注意事项 分析 结论

1 填砂的基本步骤

（1）前期准备：我们现在所填砂子为河砂，杂质较多，所以在填砂施工前应对砂子进行筛选，剔除砂子中的大块鹅卵石以及土块。另外填砂漏斗最好焊上滤网，填砂过程中能筛选掉大块杂质避免堵油管。

（2）下管柱下带外径不大于95mm工具探井底；

（3）上提管柱2-3m，用大于井筒容积1.5的洗井液彻底洗井至进出口水质一致，确保证砂面的准确洗井后重新探井底；

（4）上提油管至设计砂面以上100-150米后，水泥车最小排量送水（以填砂漏斗不溢水为宜），缓慢倒砂，填砂施工中密切关注套管出水情况，如果出现套管突然没有溢流或者溢流变小时，应停止填砂，活动管柱或者循环洗井，待循环正常或者套管溢流量正常后继续填砂施工，填完砂后井口用清水冲洗干净，水泥车停止送水，结束填砂施工；

（5）上提管柱至安全位置（提出上部油层或漏点，有四寸套则提出四寸套悬挂器以上，若无油层则上提至所填砂柱高度的2倍以上）活动沉砂（前2小时一直活动，2小时以后以每半小时活动一次为宜活动管柱时间不少于10分钟）；

（6）活动沉砂24小时，水泥车到位后连接好循环管线，缓慢下放管柱探砂面，下放管柱过程中每下放1米，然后上提2米，确认管柱无遇卡显示后下入所提出的2米油管，然后按照下放1米上提2米的步骤执行，若提前有遇阻显示后悬重恢复正常（较薄砂桥）则应停止下放，起出管柱至沉砂位置迅速接好循环管线循环洗井一周后继续活动沉砂；若管柱下到预计砂面没有遇阻显示应立即停止下放迅速连好洗井管线洗井，

①确认出口无砂后，继续缓慢下放管柱探砂面并应做到每根油管下到位后再上提看是否有遇卡显示，如无遇卡显示方可继续下放管柱；

②若洗井出口有砂则停止探砂面，冲砂至井底后重新填砂。

（7）每次填砂砂量应不大于3方，若砂量超过3方，则应分多次进行填砂。

2 填砂的基本原则

一是针对普通井填砂采取“高填低冲”原则，保证一次填砂的成功率；二是针对小溢流井填砂采取“利用密度差填砂的方法”关井沉砂，沉砂时间不少于24小时；三是对大溢流井填砂采取“关井注水沉砂”方法进行组织施工，48小时注水不停，施工队伍可以中途交叉搬走，从而提高填砂的成功率。

3 溢流井填砂的方法

3.1 针对油管有溢流的井，原则上要求压井

如果不能满足压井的条件，出现一开始填不进砂的情况，我们有两种方法：

（1）上提油管至油管不向外溢水的位置然后人爬到井架上（现在有升降车）向油管缓慢倒砂，在倒砂的过程中缓慢下放油管（以油管不向外溢水为标准），这样边下放油管边倒砂，直至有油管放到井口，可以正常填砂；

（2）人为的造成油套的密度差：首先从套管替入20方清水，然后油管送砂液采用密度较大的压井液，砂子由密度较大的液体输送进入油管，使油管的液柱压力大于套管的液柱压力，同时控制套管出口溢流量的大小，这样可以正常填砂。3.2 针对不沉砂的情况

我们可以选择关井沉砂或者关井后向井内打入一定的压力，在有条件的水井可以打开注水流程向井内注水的方式沉砂。但是要注意的是选择关井沉砂的方式上提油管的量一定要大（大于安全位置500米）。

4 填砂施工安全注意事项

（1）水龙带完好，两端必须卡有直径不小于13 mm的钢丝绳套，由壬等连接部件砸紧并有密封垫圈。

（2）出口管线用直径不小于13 mm钢丝绳套固定在牢靠的位置。

（3）施工前调查井况，如发现套管有异常情况要及时制订应对措施，不得盲目施工。

（4）施工时控制下放速度和钻压，有专人观察拉力表和进口压力及出口返液情况。

（5）填砂中途不能停泵，如泵车发生故障需停泵处理时，应上提管柱至原始砂面50 m以上，反复活动。

（6）若提升设备发生故障不能提下作业时，必须保持正常循环。

（7）探砂面一律采用光油管硬探，使用与油管相同规范的笔尖或专用公锥，严禁带其他大直径工具。

（8）油管下入顺序应从下到上强度递增，不允许混序下入。

（9）高压自喷井填砂要控制出口排量，應保持进出口排量平衡，防止井喷。

5 效果分析

以上总结了填砂施工中出现的各类情况，在中原油田采油二厂应用良好，满足现场填砂施工的各类需求，2012年我们利用以上方法，成功填砂70口，一次成功65口，成功率92.8%，其他5口，因为井筒地层原因砂子不沉，改措施；其中溢流井填砂40，成功35口，按照砂子300元/方，每口井按照1.5方计算，砂子成本450元，封隔器高压注灰一口成本2.8万元，桥塞成本3.1万元，投入产出比：1：66.7，填砂成功一口节约成本2.7万元，2012年一年节约了成本94.5万余元。溢流井填砂方法目前已在中原油田作业小修系统进行推广应用。

6 结论

（1）普通井填砂，采用以上的介绍方法，均可解决，成功率高。

（2）小溢流井填砂，采用“密度差”方法进行组织施工，成功率在87.5%。

（3）大溢流井填砂，采用“关井打压”和“持续注水沉砂”的方式，成功率在70%以上。

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作者简介

盛素锋，工程师、毕业于中国石油大学，现从事井下作业技术管理和研究工作。