摘要：为了避免在冲砂施工时出现砂卡事故，提高生产时效，利用HTSH100-14Mpa液压封井器能够密封油套环空的作用，实施运用了反冲砂工艺，HTSH100-14Mpa液压封井器是一种井控封井装备，它利用液压泵向胶皮与壳体环空泵入液压油，挤压胶皮向内收缩紧贴油管外壁，达到密闭油套环空的目的，适用于外径73mm和60.3mm管柱。但是由于它承压能力低，不适合文南油田压力状况，无法作为井控装备运用，但是它能够密封油套环形空间，在密封的同时油管能够正常起下和旋转，胶皮密封住后能够承压14Mpa，完全能够满足反冲砂的需要，降低冲砂风险，避免因冲砂卡钻的重大工程事故。
关键词：油层出砂；水力冲砂；反冲砂
1.前言
油层出砂是油田开发中的四大害之一，可以造成以下几个方面的危害：1、掩埋油层，影响产量；2、磨损和破坏井下设备和工具；3、掩埋和卡住井下钻具，造成井下事故；4、增加修井工作量；5、影响油田开发方案的实施；6、造成地层坍塌减低井的寿命。
2.反冲砂的思路及操作规程
2.1反冲砂工艺的应用思路
水力冲砂就是向井中打入高速流体，靠水力作用将井底砂面冲散，并利用液流循环上返的携带能力将冲散的砂子带到地面而清除之。文南油田由于受到设备的限制，无法在井口进行密封施工。在实际施工中由于人员及设备的因素，每年都会发生冲砂造成卡钻导致重大工程事故的情况发生，而且砂卡以后，小修无法处理，必须上大修处理卡钻，影响了油田开发，增加了生产成本。
HTSH100-14Mpa液压封井器是一种井控封井装备，它利用液压泵向胶皮与壳体环空泵入液压油，挤压胶皮向内收缩紧贴油管外壁，达到密闭油套环空的目的，完全能够满足反冲砂的需要。
2.1.1反冲砂工艺操作规程：
2.1.2硬探砂面
2.1.3按照设计，查清井史井况，对于套管损坏的井了解套变程度，选择合适的下井工具，一般选择空心磨鞋和笔尖，禁止大直径工具冲砂。
2.1.4仔细检查丈量油管，油管内径通畅，无腐蚀变形，丝扣完好，禁止本体偏磨及穿孔油管入井。
2.1.5探至距油层30m时，控制下放速度1.2m/min。通过套变点时注意悬重变化，有异常情况及时汇报处理。
2.1.6探至砂面后，加压10-20KN，两次误差不超过0.5m，并上提管柱高出砂面5m。
2.1.7记录砂面位置和记录砂柱高度。
2.2反循环冲砂
2.2.1冲砂准备
2.2.1.1配备足够的冲砂液，冲砂液与油水层产出液具有良好的配伍性。
2.2.1.2地面挖好循环池和沉淀池，保证井中外返砂粒不会重新被打回井筒，禁止用一个池子冲砂。
2.2.1.3连接好放喷管线、水泥车管线、井口按设计安装好封井器，封井器上部安装好HTSH100-14Mpa液压封井器，油管安装好下旋塞，水龙带两端装好安全绳并固定牢靠。
2.2.1.4用大于井筒1.5倍容积的洗井液洗井，出口进站，将井筒内油气脱干净，如井漏失则增大洗井液量，防止冲砂时井筒原油外溢造成污染。
2.2.1.5向HTSH100-14Mpa液压封井器打压，密闭油套环空，开泵循环，HTSH100-14Mpa液压封井器与油管外壁密封处不出水，出口排量、泵压正常后下放管柱冲砂。
2.2.1.6换接单根前循环5min以上，换接单根迅速，连续冲进5个单根，应循环一周继续下放。
2.2.1.7如冲砂无进尺时，应分析原因，可旋转管柱转散砂粒，如油管蹩劲大时，应起出管柱检查并采取相应措施。
2.2.1.8冲砂深度达到设计要求时，彻底洗井将井中砂粒全部返出，记录外返砂量。
2.2.1.9起出冲砂管柱，丈量核对冲砂深度，检查描述冲砂工具使用情况。
3.注意事项
3.1循环系统出现问题需停泵处理时，应起出管柱50m，并上下活动管柱。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2提升系统出现故障不能起下管柱时，必须保持正常循环将井中砂粒全部洗净。
3.3在油管旋塞和接箍需要过HTSH100-14Mpa液压封井器胶筒时，应将封井器卸压后通过，通过后马上从新密封油管，因为旋塞外径为95mm、接箍外径为93mm或89mm、油管外径为73mm，封井器胶筒在密封状态下接箍或旋塞易刮坏胶筒。
3.4如HTSH100-14Mpa液压封井器胶筒在施工时损坏，无法密封管柱，应将井口封井器关闭，继续反循环洗井洗净井中砂粒在更换HTSH100-14Mpa液压封井器或胶筒。
3.5如冲砂过程中泵压过高超过14Mpa，此时应将井口封井器关闭，继续憋压如压力超过封井器额定压力仍然洗井不通，证明油管被堵塞，应立即起管检查。
4.反冲砂的效果
经过这两年的现场应用，反循环冲砂工艺取得了良好的施工效果，主要表现有以下几个优点：
4.1反冲砂跟正冲砂相比不会造成砂卡，避免了重大工程事故的发生。
正冲砂施工中，由于受到人员素质、设备条件影响，人员施工时不按规程操作，极易造成砂粒下沉卡死管柱。现场施工经验管柱被砂埋10米就小修作业就无法解卡，必须上大修施工，影响了油田开发，增加了生产成本。在反冲砂施工中，由于携砂液是套管进油管出，即使人员施工时不按规程施工，砂粒即使下沉也只会在油管内部沉积，造成堵塞油管，处理时只需重新起管将堵塞油管更换掉即可，只会导致冲砂工序失败而不会造成该井砂埋管柱，从根本上避免了重大工程事故的发生。
4.2反冲砂砂粒上返速度快，提高了生产时效
正冲砂时由于出口是油套环空，冲砂液上返的速度低，携砂能力较弱；反冲砂时出口是油管，流速高，携砂能力强。以一口井深3000m的井、套管内径121mm、冲砂管外径为￠73mm，水泥车排量400L/min为列计算得知；采用正循环冲砂时液体的上返速度为0.904m/s，从井底返到井口需要55min；采用反循环冲砂时液体的上返速度为2.208m/s，从井底返到井口需要23min；液体上返效率提高2.4倍，相应的返砂效率提高了2.4倍。在2012年9月份施工的文138-47井，从3297m冲至3547m进尺250米用时24小时，比正循环冲砂节约时间一半以上，有效的提高了生产时效，节约了特车费用。
4.3解决了复杂井况下的施工难题
在文南油田文138断块、文88断块中由于开发时间过长，套管损坏严重，地层出大量大颗粒水泥块，在冲砂过程中，由于水泥快颗粒大，最大的达到60-70mm，而且水泥颗粒不停的从地层返出。正循环冲砂时水泥颗粒由于流速低带不出井筒，在冲完一个单根后由于地层继续出砂，提出单根后就放不到位，无法接下一个单根，并且砂粒沉积极易造成卡钻事故，用正冲砂工艺无法在此类井实施。用反冲砂工艺就解决了此种难题。
4.4在特殊套管井中得到应用
在下部悬挂4″套管的井中，正冲砂时砂粒容易在悬挂器上部堆积，在起下管柱时砂粒下沉在油套环空中形成砂桥造成卡钻。反冲砂时由于油套环空中没有砂粒就彻底解决了此类施工的卡钻风险。
4.5提高了安全系数，避免了环境污染
在正冲砂时，由于油套环空的含砂液体比油管内的液体比重大，在接卸单根时液体易从油管内喷出，最大时达到1-2m高，造成井口泥泞。反冲砂施工时，油管里是含砂液体比重大于套管里的清水的比重，在更换油管单根时，井口油管没有油、水冒出，井口施工较干净，即避免了现场职工由于井口泥泞摔伤导致安全事故的发生，又避免了施工现场环境的污染。
5.结论
5.1 反冲砂工艺技术有效杜绝了冲砂施工中极易出现的卡钻事故、提高了冲砂效率，降低了生产成本，解决了复杂井况下的冲砂难题、增加了此类施工的安全系数、降低了环境污染。
5.2 2012-2016年，我采油四厂作业大队在文南油田已用反冲砂工艺施工180口井，未发生一起工程事故，措施成功率得到提高，为油田的开发做出了贡献，值得我们在断块地质构造复杂、油层压力系数较高、开发时间长、油层套管腐蚀严重的油田冲砂施工时大力推广应用。
5.3该工艺还存在HTSH100-14Mpa液压封井器打压泵容积小，封闭管柱时间过长的问题，需要我们在今后的实践中进一步改进完善。
参考文献：
[1]中国石油天然气总公司劳资局.井下作业工[M].北京：石油工业出版社，1996，49-53
[2]中国石油天然气集团公司人事劳资部.井下作业工[M].北京：石油工业出版社，2000
[3]编写组.井下作业技术数据手册[M].北京：石油工业出版社，2000.
论文作者:叶正超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：冲砂论文; 油管论文; 管柱论文; 砂粒论文; 井口论文; 油层论文; 液压论文; 《基层建设》2019年第32期论文;