扶余油田水平井捞砂技术探究和应用

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1、扶余油田水平井捞砂技术探究和应用【摘要】随着油田的发展，吉林油田水平井日益增多，而对于日趋成熟的直井捞砂技术则面临新的挑战，如采用常规清砂手段，易发生卡管等问题，冲砂解卡难度较大。针对水平井特殊的井眼轨迹，选取扶余采油厂的某水平井，利用水平井捞砂技术，成功解决了水平井除砂问题。除砂彻底，成功率高，增油效果明显，并对捞砂管柱参数及实施步骤做了详尽的阐述。就目前来看，该项技术是解决水平井沉砂问题的首选方案。【关键词】水平井沉砂捞砂捞砂管串1问题的提出近两年，随着勘探开发难度的日益增大，吉林油田用于勘探开发的水平井日益增多，至2012年底，扶余采油厂已有水平井150口，最近几年，还在

2、呈增加趋势。生产井尤其是水平井长期生产后，水平段出现砂床，由于地层亏空，多数水平井冲砂不返液，给生产造成诸多危害。对于水平井来说，使用常规的清砂手段，存在一定的问题。如水平井的特殊井眼轨迹，无论采取何种压裂方式，一旦发生卡管柱的问题，冲砂解卡难度大；另外，狗腿度达到10。/30m以上，而且斜率变化大。使起下管柱产生法向分力更大，增大作业机上提载荷。为了解决上述问题，有必要系统研究水平井捞砂技术，以此解决水平井作业过程中出现的沉砂等瓶颈问题。2出砂原因、沉砂特点及危害2.1出砂的主要原因油井出砂原因归纳起来有两方面，一是地质因素，二是开发因素。2.1.1地质因素(1)沉积相河流相

3、砂岩一般以边滩、心滩及三角洲形式存在。较湖湘砂岩，水动力强，颗粒较粗且不规则，胶结较差，易出砂。湖湘沉积的砂岩，由于水动力能量弱，砂体颗粒较均匀，胶结较好，不易出砂。(2)砂岩胶结程度及类型一般来说，地层埋藏越深，压实作用越强，胶结程度越好，岩石压实紧密，地层不易出砂，反之，则易出砂。钙质胶结为主的的砂岩较致密，地层强度高，不易出砂；而以泥质胶结为主的砂岩较疏松，强度低，极易出砂。另外，砂岩颗粒以点接触为主，压实作用较弱，地层容易出砂。(3)地层压力地层内流体的压力支撑上覆岩层的压力。则上覆岩层的压力转嫁给地层。在胶结差的地层中，增长的压力会压碎胶结物甚至岩石颗粒，造成油井出砂

4、。(4)流体性质高含水的流体，导致地层疏松，胶结强度降低，容易出砂。2.1.2开发因素(1)油井产水。在以粘土为主要胶结物的地层中，当开始产水后，水溶解地层中的胶结物，降低了地层固结强度。(2)注水开发。大量注水，注水开发进入高含水期，大部分油层水洗程度髙，导致地层结构破坏和松散迁移，降低胶结强度，胶结程度已经遭到严重破坏，很难容纳地层砂和压裂砂。(3)不合理的采油工作制度。油井投产放喷过猛，强烈降压，或油井生产压差过大，排液速度过快；油井开关频繁，造成油井激动等原因均会引起油井出砂。(4)压裂。地层压力下降严重时采取压裂措施会加剧出砂。2.2水平井沉砂特点实验表明，井筒倾角6

5、0°时临界携砂速度最大，60°-90°逐渐减小。从现场经验判断，扶余油田浅层水平井的井筒内砂子主要分布在井筒倾角80°以上的水平段。即使是较小的砂粒，也很难在80度以上的井斜角流动。2.3油井出砂的危害油井出砂会给采油生产带来很多难题。轻者造成卡泵，使油井不能正常生产，增加采油、作业检泵和冲砂的工作量;严重的会造成砂埋油层和油管，使油井减产、停产，出砂过多会造成地层跨塌而套管损坏等。这些严重后果，不仅会直接影响油井的产能和油田的产量，而且由于地下注采的不平衡还会影响油田的最终采收率。3水平井除砂实验及应用为了更好解决水平井出砂带来的生产上诸多不便，我们开展了水平井除砂实验。3.

6、1水平井捞砂管柱结构组成水平井捞砂管柱主要包括捞砂泵、水平井砂铲、沉砂筒组成。3.2工作原理由地面动力及连接装置将捞砂泵管柱下人井内，在液柱压力的作用下，砂铲凡尔打开，液体灌满整个沉砂筒。上冲程时，游动凡尔关闭，泵腔容积增大，下凡尔打开，携砂液体进入沉砂管；下冲程时，下凡尔关闭，泵腔容积减小，压力增大，上凡尔打开，携砂液经过滤筛管沉降后液体被转移至柱塞上部，当液面达到排液短节的出水孔时，携砂液中的液体通过排液短节的出水孔返回到油套环形空间，而砂粒则聚集在沉砂尾管内。上下冲程的往复运动在砂铲处形成一定的真空度，从排液孔返出的液体，在油套环空液柱压力作用下，在砂铲底部形成一定的回压

7、，推动残留的砂粒向一起聚集，对彻底清砂起到很大的作用。捞砂结束后，通过地面动力起出，排出沉砂。3.3水平井捞砂实验2.3.1捞砂管柱参数选取由于捞砂对液流速度有严格的要求，为了保证水平井的捞砂效率，我们选择了大泵径抽砂泵，增大排量来提高抽砂液流速度，提高携砂能力。泵径类型：AT-CS-89抽砂泵；抽砂泵冲程3.8米；接头螺纹27/8❷TBG2.3.2水平井捞砂实验(1)施工步骤。根据管串设计下入砂铲、沉砂油管、挡砂短接、抽砂泵、动力油管，确认每根油管紧扣到位，尤其保证沉砂油管密封；①如抽砂泵