高建忠

摘要：隨著水平井開發(fā)方式逐漸成為低滲透油田的主要產(chǎn)能建設(shè)模式，油田中深水平井?dāng)?shù)量迅速增加，作業(yè)施工難度加大。中深水平井沖砂與常規(guī)直井沖砂技術(shù)完全不同，隨著油田水平井開發(fā)規(guī)模的擴大，技術(shù)人員探索出了適合于中深水平井高效沖砂技術(shù)方法，該技術(shù)對二開固井完井以及三開裸眼封隔器懸掛完井等不同井身結(jié)構(gòu)的水平井都能很好適應(yīng)。經(jīng)現(xiàn)場試驗證明水平井高效沖砂技術(shù)與常規(guī)沖砂技術(shù)相比施工效率提高。30-50%對減少作業(yè)占井時間、提高水平井生產(chǎn)時率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：低滲透油田；水平井；高效沖砂配套工藝；井身結(jié)構(gòu)；施工效率

隨著水平井開發(fā)方式逐漸成為低滲透油田的主要產(chǎn)能建設(shè)模式，油田中深水平井?dāng)?shù)量迅速增加，采用傳統(tǒng)的小修作業(yè)方式占井時間長、作業(yè)效率低下，很難適應(yīng)水平井開發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn)實需要。隨著油田水平井開發(fā)，針對提高水平井沖砂作業(yè)的施工效率和施工效果，探索出了適合油田中深水平井高效沖砂配套工藝技術(shù)，為今后全面提高水平井小修作業(yè)工藝技術(shù)水平和開展水平井大修技術(shù)攻關(guān)都具有借鑒意義。

1水平井沖砂存在問題

為突破新井產(chǎn)量關(guān)，油田精選整體部署水平井開發(fā)，分別建立致密油藏水平井有效動用示范區(qū)、建立低滲透薄層水平井改善開發(fā)效果單元。水平井完井投產(chǎn)后，小修作業(yè)特別是沖砂工序的效率不高、效果不好，分析原因主要有以下方面：

1.1地層吐砂現(xiàn)象比較嚴重

例如：水平井投產(chǎn)后，一部分井由于地層出砂（壓裂砂）比較嚴重，抽油泵凡爾漏失、濾砂管堵、卡泵等現(xiàn)象時有發(fā)生，導(dǎo)致頻繁上作業(yè)處理井筒。

1.2井深、水平段長、井身軌跡差

圖1 水平井實鉆軌跡圖

A水平井油藏埋深1500一1600，米，水平段長700米、井深2300一2400米。同時，由于儲層?。ㄒ话阒挥?一3米）、砂體變化快，為滿足地質(zhì)砂巖鉆遇率要求井身軌跡頻繁扭動、曲率變化很大，這些因素都給起下管柱、沖砂以及其它作業(yè)工序的開展增加了很大難度。

1.3油品物性差

水平井油品性質(zhì)粘度高、凝固點高，原油粘度高、凝固點高，原油粘度（50℃）73.4mPa.s～107.7mPa.s，平均為95.3mPa.s，原油凝固點為40℃。高凝高粘的油品性質(zhì)，沖砂管柱在上提下放過程中時常遇阻，嚴重影響了作業(yè)效率和沖砂效果。

1.4井下預(yù)留的工具影響了沖砂效果

水平井采用兩種完井及壓裂投產(chǎn)方式，一種是三開井身結(jié)構(gòu)裸眼封隔器滑套懸掛完井，實施多段壓裂后直接下泵生產(chǎn)另一種是二開井身結(jié)構(gòu)51/2”套管固井完井，射孔后下入套內(nèi)分段壓裂管柱，壓裂施工后井下壓裂管柱不撈出直接下泵生產(chǎn)。兩種投產(chǎn)方式都在井下預(yù)留或遺留了一定數(shù)量的井下工具，給后期的沖砂作業(yè)帶來了較大麻煩。綜上分析，由于示范區(qū)的中深水平井井身軌跡較差、高凝高粘油品性質(zhì)以及特殊的井下技術(shù)狀況，導(dǎo)致水平井沖砂作業(yè)面臨前所未有的困難。例如示范區(qū)初期投產(chǎn)的水平井，采用常規(guī)沖砂工藝施工占井時間比較長，一般下沖砂管柱需要一天、沖砂需要一天、起沖砂管柱需要一天，作業(yè)效率極低。

2水平井高效沖砂技術(shù)特點和應(yīng)用效果

為提高水平井沖砂效率，減少作業(yè)占井時間，針對不同的井下技術(shù)狀況，從沖砂工藝、沖砂方式、沖砂程序和技術(shù)要求方面進行了專門研究、改進和試驗，較好的解決了水平井沖砂相關(guān)技術(shù)問題。

2.1 套管內(nèi)沖砂工藝

從沖砂的水力學(xué)基本公式入手，探索提高沖砂效率的有效方法。在固定排量下沖砂，井底砂粒返到地面的時間為：

式中：t實—沖砂時井底砂粒返到地面時間，min：H—井深，mQ泵—沖砂時泵入排量，m3/min；A—沖砂液上返流動截面積，m2/min；V降—砂粒在沖砂液中下沉速度，m/min。由公式得知，為加速砂粒上返提高沖砂速度，可以在泵車排量、沖砂液粘度、沖砂液上返通道截面積等方面進行改進。（1）采用大功率泵車、提高沖砂排量?？紤]將沖砂泵車由型調(diào)整為1000型或兩臺700型泵車并聯(lián)的方式，這樣沖砂液排量由0.5m3/min提高到了1—1.5m3/min：同時為加速井底砂粒上返，特別是提高水平段內(nèi)砂粒的運移速度，混氣沖砂工藝也具有較大優(yōu)勢。

2）采用反沖砂方式。反沖砂方式?jīng)_砂液沿油套環(huán)形空間向下流動，沖散的井底砂粒沿油管返至地面。反沖砂優(yōu)勢明顯一方面油管的通道截面積小，砂粒在油管內(nèi)上返速度快另一方面避免了正沖砂時砂粒在油套環(huán)空上返，容易在造斜段形成砂橋以及在水平段低位處形成砂床，造成沖砂不徹底、上提管柱遇卡等現(xiàn)象。為確保安全，實際操作過程中井口安裝FZ18-21半封閘板防噴器，提高環(huán)空耐壓等級，同時排出管線采用硬管線連接并錨定。

3）提高沖砂液粘度。沖砂液采用粘度高的介質(zhì)，砂粒在井筒內(nèi)沉降速度就慢，可以有效提高砂粒上返速度和沖砂液的攜砂效率。先期采用現(xiàn)場配置壓裂液基液的方式?jīng)_砂，后期為節(jié)約成本采用臨井壓裂后返排的壓裂液殘液沖砂，也收到了較好效果。

（4）其它配套技術(shù)措施改進。一是現(xiàn)場沖砂液必須準備充足，一般要準備4倍井筒容積的液量，以保證沖砂施工的連續(xù)性；二是現(xiàn)場配備40m3方箱子兩套，或者采取井場臨時挖坑鋪防滲布的方式，這樣可以循環(huán)重復(fù)利用沖砂液，達到了減少沖砂液浪費和節(jié)約成本的目的；三是針對油稠高凝油品區(qū)塊，現(xiàn)場準備充足熱水（溫度不低于65℃），在起下管柱過程中隨時熱洗解卡，減少施工等停時間。采取上述措施后，示范區(qū)水平井的沖砂效率得到顯著提升，統(tǒng)計采取措施后的12口水平井（其中2口井試驗了混氣沖砂工藝）平均沖砂占井時間與采取措施前相比提高了30一50%；而且沖砂效果得到明顯改善，為后續(xù)的通井、打撈、下泵等工序的順利實施，準備了很好的井筒條件，提高了整個作業(yè)過程的施工成功率和施工效率。

2.2裸眼封隔器滑套懸掛完井方式?jīng)_砂工藝

采用了裸眼封隔器+滑套懸掛完井方式，即7時技套底部懸掛41/2時裸眼封隔器滑套完井，井下技術(shù)狀況更加復(fù)雜，對沖砂提出了特殊技術(shù)要求。一是套管由不同管徑組合而成，通徑不一致，上部7時技套內(nèi)徑159.42mm，懸掛器內(nèi)通徑只有94mm，而下部的41/2時油層套管內(nèi)徑97.18mm，要求選擇的沖砂管柱規(guī)格必須滿足要求：二是懸掛器位置井斜一般30～40度，普通沖砂筆尖容易在此遇阻三是水平段由多級裸眼封隔器+滑套組成，每級滑套都有滑套球和座，即沖砂管只需而且也只能下至上數(shù)（從懸掛器開始）第一級滑套處。針對上述情況，沖砂工藝技術(shù)路線確定如下：

1）加工特殊的梨形沖砂筆尖，方便沖砂管進出懸掛器；

2）沖砂管柱采用三極管組組合梨：形筆尖+Φ48mm油管油管變絲+Φ73mm油管+油管變絲Φ89mm油管；

3）下部沖砂管接箍的上下臺肩進行45度倒角處理，以避免刮碰懸掛器，造成井下事故；

4）沖砂泵車型號及排量要求、沖砂方式、沖砂液類型以及相關(guān)配套措施遵從上文所述。

參考文獻：

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