适用于渤海油田冲砂作业的撬装除砂器研究与应用

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1、适用于渤海油田冲砂作业的撬装除砂器研究与应用摘要：渤海油田冲砂作业过程中，由于海上采油平台大多只配备修井机及泥浆罐，未配备专用的除砂设备。在大修井套铳冲砂作业中，井筒内返出砂粒如果不经过固控设备清除，将导致返出砂循环入井，不仅达不到冲砂的目的，还会导致井下卡钻等事故。撬装模块式除砂器，将旋流器与供液设备模块化，具有体积小、除砂效率高的特点。通过现场实验，使用不同粘度的冲砂液除砂效率有较大的差别，筛选出与除砂器匹配的最佳粘度。应用情况表明，撬装模块式除砂器可有效清除井下返出砂粒，达到固液分离的目的。关键词：冲砂作业；撬装除砂器；冲砂液粘度；除砂效率1渤海油田冲砂现状

2、渤海油田有70%的平台只配备修井机和泥浆罐，没有配备固控设备。这些平台在冲砂作业过程中一般采用清水作为冲砂液，砂粒被冲出井筒进入泥浆罐后，由于地层砂密度高,可自然沉降到泥浆罐底部，达到固液分离的目的。但使用清水冲砂，携砂效率差，增加了发生井下事故的机率，尤其对于大漏失井，可能会有进无出，无法满足冲砂作业的要求。目前针对于修井液漏失、携砂、储层保护等因素，修井作业多选用无固相套铳冲砂液代替清水作为冲砂液。无固相套铳冲砂液具有一定的粘度，携砂性能良好，但井筒内返出砂粒在泥浆罐内不能迅速自然沉降，如果不经过固控设备清除，将导致砂粒循环入井，达不到冲砂的目的；而陆地常规的

3、除砂设备由于体积、重量大，无法满足海上修井作业的要求。因此必须根据作业平台场地情况及地层出砂粒径，开发出适用性强的撬装除砂设备。2除砂设备设计思路受平台场地限制，泥浆罐上方及周边场地均较为紧张，撬装设备必须结构紧凑，且吨位要在5吨以内。常规钻井用除砂器，体积较大，而且均为硬管线连接，如果用于修井冲砂作业，需对泥浆罐进行设备改造，安装、拆除工作量大，整改时间长，不适于常规修井作业；采用旋流分离法除去稠油中的砂，具有除砂效率高、占地面积小、成本低、适应性强等优点。渤海油田地层砂粒径范围多数界于20-100目之间，采用旋流除砂器可将地层砂有效清除。根据渤海油田平台特点，

4、将传统除砂器撬装模块化，旋流器单独成撬，供液设备单独成撬，设备之间用软管线进行连接；既摆脱了平台场地对设备的限制，又达到方便拆装的要求。优化后的除砂器配制小型震动筛，可对旋流器出砂口中分离出的砂粒进行二次处理，减少了收集、运输的费用。优化后的除砂器参数见表lo表1除砂器参数优化后的除砂器设计图如图lo3撬装模块式除砂器模拟实验情况为了检验撬装模块式除砂器的使用效果，将其在渤海油田某平台就位后进行现场试验。在3个池浆罐中依次配制不同粘度的无固相套铳冲砂液，取样后，分别加入不同粒径范围河砂（河砂粒径分布见表2）,依据SYT5185-2008砾石充填防砂水基携砂液性能评

5、价方法测定砂粒的沉降速度，实验数据见表3。在配制的不同粘度的无固相套铳冲砂液中按10%砂比加入河砂，搅拌均匀后，开启除砂器，分别测量出液口、出砂口及吸液口处的含砂量，实验数据见表4。表2河砂粒径分布表3砂粒的沉降速度由表3可以看出，不同粒径砂粒在不同粘度的冲砂液中,沉降速度均较慢，均无法自然沉降，必须经固控设备处理。表4不同粘度下出液口、出砂口及吸液口含砂量由表4可以看出，不同粘度下的无固相套铳冲砂液经过除砂器后，出液口含砂量均小于0.5%,砂粒得到了有效的分离。4现场应用情况(1)撬装模块式除砂器应用于渤海油田油井冲砂作业过程中，现场安装方便，操作简单，除砂效率

6、高，保证了冲砂作业的连续进行。(2)撬装模块式除砂器应用于渤海油田油井大修井套铳作业过程中，对不同粘度的无固相套铳冲砂液，均可达到良好的砂液分离效果。(3)震动筛终端固相含量高，减少了盛装物(污油罐)使用数量，即节约了场地，又减少了后期处理费用。5结束语应根据作业平台场地情况及地层出砂粒径，开发出相应撬装模块式除砂器。模拟实验证明，该设备除砂效率高，出液口含砂量低，可满足脱砂要求。现场应用表明，该设备可满足常规冲砂作业及大修井套铳作业的除砂要求。参考文献[1]张克胜，卢现红.GQC300增强型除砂器研制及其应用[J].石油地质工程,2008(3)：112-114.

7、[2]欧阳传湘，崔连云•冲砂液性能对冲砂影响的实验研究[J].断块油气田,2008(4)：118-119.