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摘 要:冲砂是向井内高速注入液体,靠水力作用将井底沉砂冲散,利用液流循环上返的携带能力,将冲散的砂子带到地面的施工。在冲砂过程中由于冲砂方式、施工人员操作不当、设备出现故障、地层漏失、冲砂管柱短路等原因造成冲散的砂子不能返出地面,使用正冲砂容易使砂子在油套环空内沉积卡管柱,而使用反冲砂则不容易卡管柱,可以避免大修事故的发生。
关键词: 冲砂;反冲砂;配套工具;应用
1 探砂面
探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工。通过实探井内的砂面深度了解地层出砂情祝。1)探砂面施工可以用两种方式来完成,一种是管柱硬探砂面,分为加深原井管柱探砂面和起出原井管柱下入探砂面管柱探砂面两种方法,另一种是测试车软探砂面。2)管柱硬探砂面需准备笔尖、油管,拉力计(指重表)必须灵敏好用。3)当油管或下井工具下至距油层上界30m或预计砂面深度以上30m时,下放速度应小于1.2m/min,以悬重下降10-20KN时为探到砂面,复探二次,二次的平均深度为砂面深度。4)起出探砂管柱后,还要复查丈量油管,进一步确认砂面深度。
2 反冲砂
2. 1反冲砂。冲砂工作液沿冲砂管与套管环形空间向下流动,冲击井底沉砂,冲散的砂了与冲砂工作液混合后,沿冲砂管返至地面。反冲砂的优点是携砂能力强,上返速度快,返砂时间短,不会造成卡管柱。
2. 2冲砂液。1)具有一定的粘度,以保证有良好的携砂性能。2)具有一定的密度,以便形成适当的液柱压力,防止下井喷和漏失。3)与油层配伍性好,不损害油层。4)来源广,经济适用。为了防止污染油层,在冲砂液中可以加入表面活性剂。
2. 3反冲砂的水力计算。反冲砂时为使携砂液将砂了带到地面,液流在油管内上返速度必须大于最大直径的砂粒在携砂液中的下沉速度,推荐速度比大于或等于2。
式中: V砂一冲砂时砂粒在油管的上升速度,m/min; V液一冲砂时冲砂工作液上返速度,m/min; Vex一砂粒在静庄冲砂工作液中的自由下沉速度,m/min; V实-保持砂了上升所需要的最低液流速度,m/min。
3 反冲砂程序及技术要求
1)下冲砂管柱。当探砂面管柱具备冲砂条件时,可以用探砂面管柱直接冲砂,否则需下入冲砂管柱冲砂。2)连接反冲砂管线。套管一侧与水泥车用硬管线连接,中间接高压二通并安装两个闸门(其中一个旁通);水龙带与土油池之间用一根油管连接,中间接高压二通并安装两个闸门(其中一个旁通),油管均用地锚固定。3)冲砂。当管柱探到砂面后上提3m,开泵循环,观察出口排量正常后缓慢下放管柱冲砂。冲砂时要尽量提高排量,保证把冲起的沉砂带到地面。4)冲砂时,应根据泵压、出口排量合理控制下放速度;避免下放太快,发生憋泵现象。5)换单根前,要大排量循环冲洗15min以上。换单根速度要快,时间要求3-5min;换好后,开泵循环正常,方可下放。6)连续冲下5个单根后,必须循环洗井一周以上,将井内冲散的砂了全部返出后,方可继续施工。7)冲砂施工中如果发现地层严重漏失或大量出砂等问题,应立即停}下施工,将油管上提至原砂面以上30m,保持洗井,分析原因后,再行施工。
8)冲砂至人工井底或设计深度后,上提管柱1-}2m,保持0. 4m3/min以上的排量继续循环洗井,当出口含砂量小于0.2%时为冲砂合格。引复探人工井底或设计深度。冲砂结束后,静候沉砂4h,下放油管复探人工井底(灰面)或设计深度,连探二次管柱悬重下降10}20KN,与人工井底(灰面)或设计深度误差在0. 3-0. 5m,为合格。10)水泥车发生故障需停泵处理时,应上提管柱至原始砂面10m以上,上下反复活动管柱;修井机发生故障时,必须保持正常循环,直至出口液体含砂量小于0.1%,再持续循环1h以上,方可停泵。
4 施工注意事项
4.1 操作注意事项
①连接封井器时,应在平面上水平进行,不得垂直组装,以免压紧活塞从液缸内脱出。②在平稳调整胶筒的预紧力时,确保压紧活塞位于液缸内的上死点,并处于自由状态,压紧活塞除承受预紧力外,不得承受其它任何负荷。③为确保连接法兰和死扣的密封,连接时钢圈应涂上黄油,死扣应加高压密封胶带,封井器与四通平面的间隙要一致,连接螺栓锁紧度要相同。④起卜油管,操作要平稳,不得猛刮猛顿液压封井器。⑤液缸内的压力应严格控制在额定的压力范围内,施工的油套环空压力不得超过规定的最大值(静压14MPa)。
4.2水龙带。水龙带使用过程中的有关要求:①施工过程中,水龙带最高工作压力不得超过额定工作压力的70%0②严禁水龙带充当放喷管线使用,以防压力过高或气压过大造成甩动,导致责任事故。③使用水龙带连接进站管线时,民度不得超过5米。水龙带的一端要安装泄压装置,避免因压力无法释放,造成意外事故的发生。④反冲砂时,水龙带与油池之间要用一根油管连接,中间接高压二通并安装两个闸门,油管用地矛固定。⑤要拴牢水龙带保险绳,以免水龙带脱落。
4. 3水龙头。水龙头由固定和转动两部分组成。在使用过程中应注意水龙头的盘根不可上得过紧或过松,水龙头外壳里应经常保持适量的机油,以保证良好的润滑和冷却。
4.4地面管汇。地面管线丝扣涂铅油并上紧;对地面管汇进行试压21MPa. 10min压降不大于0. 7MPa为合格;闸门开关灵活;出口用钢制锻造弯头。
参考文献:
1.张俊,胡继平. 水平井冲砂管柱及方法的改进[J]. 硅谷. 2011(13)
关键词: 冲砂;反冲砂;配套工具;应用
1 探砂面
探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工。通过实探井内的砂面深度了解地层出砂情祝。1)探砂面施工可以用两种方式来完成,一种是管柱硬探砂面,分为加深原井管柱探砂面和起出原井管柱下入探砂面管柱探砂面两种方法,另一种是测试车软探砂面。2)管柱硬探砂面需准备笔尖、油管,拉力计(指重表)必须灵敏好用。3)当油管或下井工具下至距油层上界30m或预计砂面深度以上30m时,下放速度应小于1.2m/min,以悬重下降10-20KN时为探到砂面,复探二次,二次的平均深度为砂面深度。4)起出探砂管柱后,还要复查丈量油管,进一步确认砂面深度。
2 反冲砂
2. 1反冲砂。冲砂工作液沿冲砂管与套管环形空间向下流动,冲击井底沉砂,冲散的砂了与冲砂工作液混合后,沿冲砂管返至地面。反冲砂的优点是携砂能力强,上返速度快,返砂时间短,不会造成卡管柱。
2. 2冲砂液。1)具有一定的粘度,以保证有良好的携砂性能。2)具有一定的密度,以便形成适当的液柱压力,防止下井喷和漏失。3)与油层配伍性好,不损害油层。4)来源广,经济适用。为了防止污染油层,在冲砂液中可以加入表面活性剂。
2. 3反冲砂的水力计算。反冲砂时为使携砂液将砂了带到地面,液流在油管内上返速度必须大于最大直径的砂粒在携砂液中的下沉速度,推荐速度比大于或等于2。
式中: V砂一冲砂时砂粒在油管的上升速度,m/min; V液一冲砂时冲砂工作液上返速度,m/min; Vex一砂粒在静庄冲砂工作液中的自由下沉速度,m/min; V实-保持砂了上升所需要的最低液流速度,m/min。
3 反冲砂程序及技术要求
1)下冲砂管柱。当探砂面管柱具备冲砂条件时,可以用探砂面管柱直接冲砂,否则需下入冲砂管柱冲砂。2)连接反冲砂管线。套管一侧与水泥车用硬管线连接,中间接高压二通并安装两个闸门(其中一个旁通);水龙带与土油池之间用一根油管连接,中间接高压二通并安装两个闸门(其中一个旁通),油管均用地锚固定。3)冲砂。当管柱探到砂面后上提3m,开泵循环,观察出口排量正常后缓慢下放管柱冲砂。冲砂时要尽量提高排量,保证把冲起的沉砂带到地面。4)冲砂时,应根据泵压、出口排量合理控制下放速度;避免下放太快,发生憋泵现象。5)换单根前,要大排量循环冲洗15min以上。换单根速度要快,时间要求3-5min;换好后,开泵循环正常,方可下放。6)连续冲下5个单根后,必须循环洗井一周以上,将井内冲散的砂了全部返出后,方可继续施工。7)冲砂施工中如果发现地层严重漏失或大量出砂等问题,应立即停}下施工,将油管上提至原砂面以上30m,保持洗井,分析原因后,再行施工。
8)冲砂至人工井底或设计深度后,上提管柱1-}2m,保持0. 4m3/min以上的排量继续循环洗井,当出口含砂量小于0.2%时为冲砂合格。引复探人工井底或设计深度。冲砂结束后,静候沉砂4h,下放油管复探人工井底(灰面)或设计深度,连探二次管柱悬重下降10}20KN,与人工井底(灰面)或设计深度误差在0. 3-0. 5m,为合格。10)水泥车发生故障需停泵处理时,应上提管柱至原始砂面10m以上,上下反复活动管柱;修井机发生故障时,必须保持正常循环,直至出口液体含砂量小于0.1%,再持续循环1h以上,方可停泵。
4 施工注意事项
4.1 操作注意事项
①连接封井器时,应在平面上水平进行,不得垂直组装,以免压紧活塞从液缸内脱出。②在平稳调整胶筒的预紧力时,确保压紧活塞位于液缸内的上死点,并处于自由状态,压紧活塞除承受预紧力外,不得承受其它任何负荷。③为确保连接法兰和死扣的密封,连接时钢圈应涂上黄油,死扣应加高压密封胶带,封井器与四通平面的间隙要一致,连接螺栓锁紧度要相同。④起卜油管,操作要平稳,不得猛刮猛顿液压封井器。⑤液缸内的压力应严格控制在额定的压力范围内,施工的油套环空压力不得超过规定的最大值(静压14MPa)。
4.2水龙带。水龙带使用过程中的有关要求:①施工过程中,水龙带最高工作压力不得超过额定工作压力的70%0②严禁水龙带充当放喷管线使用,以防压力过高或气压过大造成甩动,导致责任事故。③使用水龙带连接进站管线时,民度不得超过5米。水龙带的一端要安装泄压装置,避免因压力无法释放,造成意外事故的发生。④反冲砂时,水龙带与油池之间要用一根油管连接,中间接高压二通并安装两个闸门,油管用地矛固定。⑤要拴牢水龙带保险绳,以免水龙带脱落。
4. 3水龙头。水龙头由固定和转动两部分组成。在使用过程中应注意水龙头的盘根不可上得过紧或过松,水龙头外壳里应经常保持适量的机油,以保证良好的润滑和冷却。
4.4地面管汇。地面管线丝扣涂铅油并上紧;对地面管汇进行试压21MPa. 10min压降不大于0. 7MPa为合格;闸门开关灵活;出口用钢制锻造弯头。
参考文献:
1.张俊,胡继平. 水平井冲砂管柱及方法的改进[J]. 硅谷. 2011(13)