低压漏失井冲砂技术研究与应用

李智勇

摘要：辽河油田开采已经进入中后期，油层出砂严重，造成砂埋油层，由于地层压力低、漏失严重，常规的冲砂冲不出井底的砂粒，易发生冲砂液漏入地层或砂卡现象，低压漏失井冲砂技术主要利用连续冲砂工艺和水力喷射装置将低压漏失井内砂粒冲出，该技术提高了低压漏失井的冲砂效率和施工安全，为油井恢复正常生产提供了有力的技术保障。

关键词：低压漏失井;冲砂;水力喷射装置

引言

目前国内外针对漏失井采用的冲砂工艺是下常规冲砂管柱与暂堵剂配合冲砂，该技术缺点就是暂堵剂对漏失量大的井起不到有效封堵作用，并且液体暂堵剂成本高，粉体暂堵剂极易堵塞管柱，而这两种暂堵剂都需要对井下漏失情况进行精确计算，否则就无法起到暂堵作用，因此也就无法建立有效循环，致使大量冲砂液及暂堵剂漏入地层，对油藏造成了极大伤害，所以使用暂堵剂不仅不能保证冲砂效果还造成作业成本提高，因此该技术无法满足低压漏失井的冲砂作业，而当前油田面临着大量的低压漏失井的冲砂作业技术难题，因此开展低压漏失井冲砂技术研究与应用具有重要的意义。

1 研究内容

油井冲砂按循环方式分可分为正冲砂、反冲砂、正反冲砂三种，正冲砂就是冲砂液沿管柱流向井底，由环空流向地面，该冲砂方式优点是冲砂能力强，缺点是上返速度慢。反冲砂就是冲砂液环空流向井底，由管柱返出地面，该冲砂方式优点是上返速度快，缺点是冲砂能力弱。正反冲砂就是先用正冲砂将砂堵冲散后立即改反洗，将悬浮砂粒冲出，该冲砂方式结合了正冲、反洗的优点，目前通过地面控制装置配合井下水力喷射装置在地面实现连续冲砂，在冲砂过程中不停泵正反冲砂，通过井内装置在漏失井段实现负压区，从而实现将井内砂粒冲出的目的，其研究内容主要在以下几个方面开展：

1.1地面换向连续冲砂技术

地面换向连续冲砂主要由油管换向短接、井口换向自封、地面高压三通换向阀等组成。

工作原理：在正常冲砂技术的基础上，通过油管换向短接、井口换向自封、高压换向阀的作用，增加了一条冲砂液循环通道，在冲砂换单根时，仍旧保持井内冲砂液的连续循环，避免了因冲砂液断流造成的砂卡事故和降低冲砂效率的问题。

技术特点：避免了因停泵接单根时油套环空的泥砂沉降，提高了冲砂施工效率，有效避免了因沉砂快或换单根慢而造成的卡管柱的事故。

1.2套管内换向连续冲砂工艺技术

套管内换向连续冲砂装置包括三部分：一是机械、液压双补偿自封、二是衬管部分，三是换向密封短接。

1.2.1工作原理：

沖砂液从冲砂自封处进入由衬管、密封短接、油管和换向阀构成的密封环空，推动换向短接的滑阀打开油管通道，使液流导入油管内部到达冲砂笔尖，然后携带泥砂上返，经过导引接头的空槽进入衬管和套管的环空，最后从大四通的出口返到地面除砂池子。冲完一根油管单根，直接下入另一根接有换向密封短接的油管，继续冲砂，不需停泵后再接冲砂单根，当换向密封短接进入衬管后，液流自动换向从第二级换向阀导入油管内，关闭第一级换向阀，液流连续到达冲砂笔尖，从而完成不停泵套管内换向连续冲砂作业。

1.2.2技术特点：

1）提高了冲砂作业效果，延长了油井生产周期，增加了原油产量;

2）冲砂过程中不停泵，有效避免了因为换单根停泵而造成的沉砂卡管事故，减少作业处理砂卡及大修解卡作业;

3）油管上部不用接水龙带和活动弯头，降低了冲砂作业的劳动强度并避免了弯头脱落造成人身伤害事故。

1.3水力喷射装置

水力喷射装置主要靠它提供向上的动能把砂液举升到井口，并且井筒内的砂液也要通过它进入到内循环通道，因此我们在大量的理论研究和百余次的室内实验和现场试验基础上，从举升力分析、压差计算、喷嘴、喉管优化设计以及强制循环阀等进行了详细研究。

工作原理：当动力液循环进入喷嘴时，经射流后的高压流体突然释放，使其速度大大增加，压力显著下降。在喷嘴和喉管间的环行腔内形成了局部的低压区。油井混砂液被吸入到喷嘴前附近时，被高速流体携带进入喉管。此时冲砂液和油井液在喉管混合并迅速进入扩散器。由于扩散器的管径逐渐扩大，使高速低压的冲砂液变为高压低速的液流，并使油井液增加了压能。即混合液的流速减慢，压力提高。当其压力上升到排出压力时，混合液就被举升至地面。由于冲砂液连续输入，油井混砂液不断被吸入。混合携砂液就不断被举升至地面，而达到连续排砂的目的。

2 结论

通过现场应用证明低压漏失井冲砂技术可以满足低压漏失井冲砂现场要求，冲砂效果明显，有效降低油井地层污染，是一种清洁环保修井作业新技术;同时实现了不采用封隔器或橡胶皮碗密封漏失井段，使下井管柱能适应井下复杂情况，有效避免套管变形造成封隔器下不去、卡钻、密封失效以及砂液沉降造成砂卡等多种井下事故的发生;该工艺技术以现有的设备为基础，地面压力控制在安全操作范围内，施工工艺简单，操作方便，解决了低压漏失井冲砂不返的难题，为低压漏失井冲砂提供了有力的技术支持，应用前景广阔。

参考文献：

[1]付国华.漏失井况井冲砂技术[J].科学管理2017（6）.

[2]管恩东.双级同心整体冲砂管柱工艺研制[J].石油矿场机械.2011，40（2）.