李智勇

摘要：沖砂作業(yè)是恢復潛山油井產能的主要手段之一，針對潛山深井、水平井因完井結構、井眼軌跡等原因沖砂上返困難，易砂卡，沖砂難度大等，研究應用了連續(xù)沖砂技術和水利噴射技術，解決了現(xiàn)場沖砂難題，應用良好良好，確保了油井正常生產。

關鍵詞：潛山深井;水平井;沖砂;研究與應用

引言

興古潛山構造上位于遼河坳陷西部凹陷中南部興隆臺～馬圈子潛山構造帶上。整體為被三個生油洼陷所包圍的基巖潛山，呈典型的“洼中之隆”形態(tài)，為新生古儲型潛山油藏，由于潛山油藏儲層巖性的特殊，地層連通性較差，直井多以壓裂投產為主，井筒積存的壓裂砂不及時清除將制約油井產能的有效發(fā)揮，壓裂砂的返排作業(yè)也隨著壓裂井的增多而日益增多，急需配套高效沖砂技術，恢復油井井筒通道，確保油井正常生產。

1 潛山深井、水平井沖砂難點分析

1.1完井結構

潛山特殊完井結構，Φ73mm（節(jié)箍Φ105mm）鉆桿下不進去，而23/8〞鉆桿和Φ73mm油管抗扭能力差，不能滿足鉆沖砂施工工藝需求。

1.2井眼軌跡

由于征地、鉆井施工因素的影響使得潛山大部分井眼軌跡復雜，增斜降斜連續(xù)段較多，極大的增加井內摩阻。如馬古6-6-12和馬古6-10-16井在鉆砂時，起下鉆過程中負荷變化很大，上提時比正常負荷最多增加20t，下放最多丟負荷16t。摩阻的增加大大的降低了修井設備和工具的工作性能。

1.3壓裂壓實

在壓裂施工中，井底殘留的砂粒逐漸被高壓壓實。井底口袋越大，余留的砂粒越多，砂積厚度越大。

1.4高溫膠結

潛山生產油層埋深較深，平均施工深度能達到4680m，地層溫度能達到140℃，實施壓裂后，放噴后仍會有部分壓裂液存留井底，時間較長，壓裂液及井底殘留泥漿等化學性質不穩(wěn)定，容易發(fā)生變化，一方面產生膠結物于井壁，另一方面與井底砂粒膠結形成“砂殼”。

1.5地面動力

地面動力設備強弱，直接影響井下沖砂的效果。液流上升速度與泵排量、返砂通道截面積有關，滿足V液=Q/3600A的關系。從式中可以看出，泵排量越大，通道截面積小，液體流速越高，沖砂效果越好。但是潛山井技套多為7寸套管，部分是9寸套管，通道截面積大，相對液體流速低，砂子上返井口難度大。

同一口井中，在多個因素的共同作用下，砂粒在井底沉積、膠結成形，采用筆尖等常規(guī)井下工具沖砂不能有效處理。只能采用鉆沖砂方式破開砂殼，但又因為完井結構和井眼軌跡的因素，鉆具在井筒內無法有效地進行旋轉作業(yè)，很難獲得進尺。并且因為潛山大套管的原因，砂子難以上返至井口，易砂卡。

2潛山深井、水平井高效沖砂技術

2.1正反連續(xù)沖砂一體化技術

該技術是由沖砂時續(xù)接沖砂管柱的連續(xù)系統(tǒng)和正、反沖砂相互轉換的連續(xù)系統(tǒng)組成。利用特殊自封井口裝置、換向閥及地面三通閥相互協(xié)作，實現(xiàn)續(xù)接沖砂管柱時，不停泵連續(xù)作業(yè)。利用正反調控閥組的轉換，不需停泵拆裝管線可實現(xiàn)正、反沖砂的作業(yè)轉換。

2.2水利噴射沖砂

受水利噴射壓裂工藝啟迪，該技術基于水動力學的動量-沖量定律，當高壓沖砂液通過沖砂噴嘴時，液流的壓頭被噴嘴轉換為動量，以高速射流射出，沖擊固結的砂面，此時，動量在瞬時被轉換為沖量，在沖擊力作用下固結的砂面被剝蝕、破碎。

（1）熱處理方式：局部淬火（前段孔眼處）

（2）主要參數(shù)設計：噴嘴當量直徑：13mm;噴嘴孔眼數(shù)量：4;噴嘴直徑：7mm（3孔）、5mm（1孔）;地面泵壓力：20MPa;沖砂液流量：1.6m3/min;射流打擊力：6115N。

（3）地面動力及配套設備主要包括：水泥車組;罐車;過濾大罐。

3 現(xiàn)場應用情況

潛山深井、水平井高效沖砂技術共計實施22口井，其中：正反連續(xù)沖砂一體化技術共實施8口井，完全杜絕了因地面動力不足，漏失，換單根時間長，砂子回落速度快等情況造成卡鉆等事故。水利噴射技術已經實施14口井，沖砂成功率100%。

（1）典型井：馬古6-6-14C

該井人工井底4548m，第一次上小修作業(yè)沖砂至4510m接單根時出現(xiàn)卡鉆情況，立即活動解卡成功。后采用連續(xù)沖砂技術，成功沖砂至人工井底。

（2）典型井：馬古6-6-12井

馬古6-6-12井為水利噴射沖砂技術第一次實施，該井之前采用筆尖沖砂、耐高溫螺桿鉆鉆砂、大修磨銑鉆砂等多種方法均無法取得效果，后研發(fā)應用該技術后以高沖擊力成功解決潛山深井、水平井的部分存在砂面固結砂殼難題，沖砂效果好。

4 社會效益分析

（1）綠色環(huán)保作業(yè)，連續(xù)循環(huán)沖砂工藝能有效避免接單根作業(yè)的井內液體流出井筒污染地面的情況，并且減少沖砂對油層的傷害? ? ?（2）減少現(xiàn)場施工工人勞動操作強度，以先進工藝體現(xiàn)企業(yè)以人為本的企業(yè)文化。

（3）安全系數(shù)提高，連續(xù)循環(huán)沖砂工藝接單根不需停泵，能有效避免砂埋和灌腸等作業(yè)事故。

5、結論與認識

通過近兩年潛山深井、水平井的沖砂技術研究與現(xiàn)場應用，形成了連續(xù)沖砂裝置、正反循環(huán)快速轉換裝置、水利噴射噴頭等適用于深井、水平井的沖砂工藝技術。這些工藝在克服常規(guī)沖砂技術缺陷的同時，更加有針對性的解決了潛山深井、水平井的特有難題，具備很強的推廣意義。

參考文獻：

[1]王剛.興隆臺古潛山超深井水力噴射沖砂工藝研究與應用[J].中國科技縱橫，2013（13）：43-43.

[2]單井華.油田水平井沖砂配套技術的研究與應用[J].內蒙古石油化工，2010（17）：48-483.