孤东常用冲砂现状与连续油管冲砂技术的探讨

2020-05-06艾和平

科学与财富 2020年5期

艾和平

摘要：随着孤东油田产能建设的深入和大力开发，地层压力明显下降，油井的出砂情况也更加严重，大量的砂子沉积在井简中，给油井的正常生产带来极大的影响。进行常规的冲砂作业，需要起出井内原井管柱，占井周期长，施工工序复杂，而采用连续油管冲砂不仅解决了以上问题，还会为提高油井采收率起到显著作用。

关键词：冲砂;连续油管;地层压力

油气水井生产过程中最常见的问题是出砂，当井筒内产生的积砂掩埋油气层或注水层时，对地面集输系统的安全运行、油油井的后期测试和注水井的正常注水都会产生严重影响，甚至关井。通常采用常规修井作业来解除堵塞，恢复正常生产。由于常规修井作业工序繁杂、难度大、周期长、成本高且容易造成压井液对产层的污染，使修井的效果及经济效益受到极大的影响。采用连续油管冲砂不需压井，可带压且连续冲砂，对地层的伤害小，可实现安全、高效作业。

1、孤东油田出砂现状及常用冲砂技术

（1）孤东油田出砂现状

孤东油田部分油井都存在出砂现象，只是出砂程度不同而已，大部分油井生产一段时间后都要进行冲砂作业，油井的单井产能才能接近或达到实施方案配产的要求。统计孤东油田近几年探砂面情况，平均砂柱高度l15m，最高砂柱高度544m，单井砂面平均年上升速度33m。其中，6口井砂埋气层，严重影响了孤东油田油井的正常生产。通过历年孤东油田部分油井的出砂临界生产压差分析，最大值为43.22%，最小值为0.91%，平均临界出砂压差在9.9%-13.1%之间。

（2）孤东油田常规冲砂技术弱点

①常规冲砂作业必须采用压井液压井后方可进行冲砂作业，由于孤东油田地层压力系数不断下降，其中大部分的压力系数已经降至1.0以下，因此，就会出现压井液漏失的情况，其中相当一部分井漏失非常严重，造成地层严重污染，影响油井产能发挥，不利于提高油井的采收率，更不利于可持续发展的要求;

②常规冲砂作业持续时间长，大约需要1天，缩短了油井的有效生产期，尤其在生产高峰期大量油井由于冲砂作业停产，不利于年度生产经营指标的完成;

③常规冲砂作业后需要放喷完井筒积液后才能恢复正常生产，而放喷也会使局部地层的压力降低，损坏了地层结构，也影响了油气层的出油气能力;

④在压力敏感性地层或地层亏空严重的地层，采用常规冲砂作业往往会出现一压就漏.不压就喷，压井难度大、造成作业的复杂化，资金花费过多的情况。

（3）油田连续油管冲砂的必要性

连续油管冲砂作业是在带压环境下采用冲砂介质将沉积在井筒内的砂冲出地面的一种方法，避免了压井液对产层的污染，使开采潜能和产量得以最大保护。采用连续油管冲砂作业工艺，既可缩短作业周期又能节约成本，同时，由于该作业方式不使用压井液，避免了对地面环境的污染，符合QSHE的要求，符合可持续发展战略和低成本战略，弥补了常规冲砂作业的不足。

2生产连续油管技术简介

连续油管（Coiledtubing，CT）是相对于传统单根螺纹连接油管而言的，用低碳合金钢制作的，可连续下入或从油井起出的一整根无螺纹连接的长油管，有很好的挠性，又称挠性油管。连续油管一般缠绕在卷筒上，一卷长度可以达到几千米。连续油管技术可以代替常规油管进行多种井下作业，连续油管作业设备具有可带压作业，连续起下，设备体积小，作业周期短、作业成本低的特点。

连续油管井下作业由连续油管作业机完成，作业机的基本设备包括：液压动力单元、控制台、连续油管滚筒、连续油管、起重机、注入头、井控设备。

液压动力系统。液压动力单元用来提供作业机全部元件的动力，其功率取决于液压元件的综合要求。

控制台。控制台的设计多种多样，但大多数都立足于远程控制，相比现有作业机的控制台，其操控功能集成化程度更高。

注入头。注入头是连续油管设备的关键部件，功能大致相当于现有作业模式中的提升装置组。主要功能有：有效控制不同井况下的起下速度;支撑全井筒连续油管重量;为克服油井压力或者摩擦力提供更强劲的起下作业能力。注入头结构包括鹅颈管、重负荷链条牵引总成、自封密封盒、变量液压驱动马达、指重传感器以及支撑架、支撑腿等。

3、国内连续油管技术发展现状

我国早在20世纪七十年代就从美国引进了连续油管技术。但早期的连续油管由于材料性能和焊接方式等原因，强度无法达到应用要求，以致其功能较单一而使用范围小。其后我国的连续油管技术仍在缓慢发展。

3.1我国的连续油管技术发展缓慢的原因经历了几个发展阶段之后，我国连续油管技术依然滞后的因素综合起来有以下几点原因：

（1）对连续油管作业机的作业种类和使用范围了解不够全面，就盲目引进作业设备，没有齐全的配套工具，对于配套工具的研制不全面;

（2）对于引进技术不够了重视，没有进行及时地消化和吸收，国内严重缺乏连续油管及设备的专业制造厂商;

（3）一些基础工业，比如冶金技術、机械加工技术等远远落后于国外先进水平，从而导致在现场油气井工艺操作方面，国内的连续油管还达不到一定的技术要求;

（4）目前而言，国内对连续油气管技术及工艺没有掌握透彻，也没有充分开展专业技术培训并及时进行国际技术交流;

（5）连续油管技术有很强的针对性，应用面也极其狭窄，国内对连续油气管技术的特点和优势认识不够完全，从而没有在此领域大力地投入技术开发力量;

由于以上原因，国内连续油管设备及其相关工艺技术的发展进程受到了很大程度的制约。

3.2国内的连续油管技术的最新进展

近年来，我国的焊接技术以及管材的制造与技术都取得了重大的进步，满足了连续油管使用时的基本机械性能，如延伸率要在28%之上，拉抗强度以及屈服强度要分别在539MPa与482MPa之上等，从而为连续油管以及井下作业设备的自行研制提供了保障。

参考文献：