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【摘要】冲洗作业是油井工程中必不可少的项目,为了充分提升冲洗的效果,当前时期,我国研究人员逐步加大了对于冲洗技术的研究,为新时期开展油井的冲洗工作提供了诸多的助益。本文便是以水平井为例,着重探讨了冲砂工艺以及油管工艺的应用,以求为冲洗作业施工人员提供技术使用的参考。
【关键词】水平井 冲洗作业 冲砂工艺 油管工艺
目前,水平井的冲洗施工人员在开展冲洗施工的过程中,主要便是应用冲砂工艺以及油管工艺两种技术手段,这两种技术手段内部又存在着其他工艺区分。冲洗人员在利用两种工艺进行水平井冲洗时,必须认真地把握其施工要点,对其加以控制,能够达到预计的冲洗作业效果。因此,加强对于冲洗工艺手段的技术要点研究及其必要。
1 水平井冲洗中冲砂工艺应用的技术要点
冲砂工艺在水平井的冲洗作业中进行应用,主要就包括冲套管砂以及芯管砂两种,对于滤砂管尚未损坏或者是滤砂管被细粉砂所堵塞的油井,可以利用芯管冲砂工艺,来恢复生产。而套管沖砂工艺则主要是利用反循环冲砂的技术来实施,但是,冲砂达到斜弯部位之后,其垂向的间距会逐步地缩小,在单根管道冲砂(即不连续冲砂)时,可能会由于砂子沉淀而导致砂桥现象产生。因此,本文主要对反循环的连续套管冲砂工艺(如下图1所示)的应用进行了分析:
图1?反循环的连续套管冲砂工艺
1.1 工作原理
利用此种方式对水平井进行冲洗,油管柱最上端部位一直处于被反冲洗阀所封闭的状态,冲洗液会经由进液口从自封流进管道,最终再通过返出液口从自封的侧孔排出井外,进入污水处理池,其冲洗作业开展始终处于不停泵的连续状态。具体来讲,冲洗过程中,旋流冲砂器的旋流接头会一直处于高速的旋转状态,以引起套管内部的旋流形成,旋流形成之后,水平段部位的沉砂便会被充分地搅动,从而实现对于水平井中沙粒的彻底冲洗。1.2 施工设计
为了保证冲洗作业的顺利完成,工程设计人员在借助此方式进行冲洗时,对现有的冲洗设备及常规的油管进行了改造,将直井中的冲砂笔尖改成了旋流式的冲砂器,以使旋流形成在管柱前段,继而达到对于水平段的有效冲洗,而且,还为冲砂管柱设置了安全装备,以保证冲洗作业中设备以及工作人员的安全。具体的冲砂管柱参数如下:最高承压差20Mpa、安全泄流压差5 Mpa(可上下浮动1 Mpa之内),主要应用于水平段长度不超过500m,且井深高度为5500m的施工作业。
1.3 工艺结构
此冲砂工艺的管柱包括井口循环以及井下冲洗两个部分,本文下面就对两个部分进行分析。
(1)井口部分:高压自封的封井器、工作筒、特殊悬挂器及反冲洗阀等几个工具构成,此部分是支撑不停泵、反循环、连续作业的核心。反冲洗阀是以接头与套(各为上、下两个)、控制套、锁环与压环、顶环与外密封环、上中心管以及阀座、弹簧、三角盘根等构成,在入井之前对油管柱的最上端部位进行封堵,入井之后则与工作筒沟通构成冲洗循环通道。
(2)井下部分:包括了旋转冲洗器以及安全泄压阀等几种工具,它用于对地层砂进行冲洗,以及实施安全泄流。旋转冲洗阀包括上接头、冲洗管、中心管、旋转喷头、双向皮碗与转动总成等构件,它用来应对水平井的沉砂问题,可以在工作时引导旋流的形成,来搅动套管下部存在的沉砂,继而实现对于地层砂的冲洗。
2 水平井冲洗中油管工艺应用的技术要点
本文主要探讨了连续油管以及光油管两种冲洗工艺的应用,下面就对这两种工艺进行分析:
2.1 连续油管
连续油管的主要材质为低碳合金钢,它具有良好的缠绕性能,单卷油管的长度一般可达几千米,它在水平井的冲洗作业中进行应用,主要具有设备的体积较小、连续起下、带压作业、周期快以及成本低等优势。
利用连续油管对水平井进行冲洗,主要有正冲、反冲以及综合冲三种方式,各种方式的应用如下:
(1)正冲。此方式是借助于连续油管将冲洗介质送入井内,最终再由连续油管以及生产管柱二者的空隙部位送出,一般适用于油套无法支持循环工作或者井下部位存在封隔器的水平井冲洗施工。
(2)反冲。此方式是从连续油管以及生产油管二者之间的空隙注入,再从连续油管部位送出,鉴于其应用的沉砂管具有较细的管径,可以顺利地通过空隙部位,而不至于出现卡钻的现象。但是,它的应用要受到油管迂回、摩擦阻力以及施工排量的应系那个,非常容易造成沉砂问题。
(3)综合冲。此方式是以水平井的施工现场状况为基础,综合采用正冲以及反冲两种方式来进行冲洗,一般是先正后反。
2.2 光油管
此种技术主要应用于直井施工,但是目前在水平井冲洗中也相当实用,光油管的底部带有冲砂笔尖,可以充分地实现对于油井的冲洗。但是,鉴于水平井在井身结构以及沉砂状态方面皆不同于直井,在利用光油管进行水平井的冲洗时,必须要对冲洗管柱的冲洗强度,以及冲洗液的带砂能力进行调整。
冲洗液的带砂能力直接影响冲洗效果,其液体冲洗强度是随着套管的内径及水平段的长度逐步增加的,一般内径越大、水平段的长度越长,冲洗工作对于冲砂液的带砂能力的要求也就越高。而且,在进行低压层系的冲砂工作时,还必须借助可循环的带有适合黏度的防漏泡沫液认真地做好防漏工作,同时还要利用此泡沫液的携砂作用对冲洗液的带砂工作加以配合。
冲洗作业人员在将光油管送进水平井时,进入水平井的水平段中管柱的伸入长度不断增加,而管柱也会逐渐的呈现悬重下降的趋向。但是,由于水平井部分的管柱以及水平井中的下井管柱的斜造段皆处于压应力的状态,管柱下降时整体的悬重相较于直井中的下降悬重要小一些。所以,设计人员在对光油管的管柱进行抗拉强度的设计时,必须保证下井管柱的组合符合水平井中冲洗施工的要求。
3 结语
水平井的冲洗作业是保证水平井生产顺利进行的必要条件,当前时期,水平井的冲砂工作面临着冲洗不干净、不彻底以及渗漏等问题,严重影响了正常生产工作。生产单位一定要加强对于冲洗作业工艺技术的研究,并结合水平井的实际状况,为其选择合适的冲洗工艺,以保证冲洗作业目标的有效达成。
参考文献
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