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【摘 要】油田作业现场一般采用水来冲洗沉砂，但很多措施和流程的不合理，造成油井出砂后，效率仍然低下。为了有效预防砂卡事故的发生，提高冲砂施工效率，现就其原因及预防措施进行阐述。
【关键词】分析 探讨 冲砂 作业 成功率
一、造成冲砂卡钻的原因
（一）冲洗时井喷处理措施不当造成砂卡。在冲砂施工过程中，油层冲开后，套管进口排量小于出口的排量时，或有溢流发生时，此时，若不及时处理就容易造成卡钻。如果发生现场井喷，由于现场人员就会忙于防喷，容易忽视了井内的管柱，从而使套管内悬浮的砂不能返到地面，造成砂卡。
（二）发生井漏造成卡钻。在冲砂过程中，被埋油层为负压层，造成地层吸水，导致出口不返水，或少量返水，出砂能量下降。同时，冲砂前循环不返水，井筒悬浮的砂粒下降速度加快，都是容易造成卡钻的原因。
（三）冲砂不彻底造成卡钻。按照冲钻要求，要充分洗井，按设计要求冲砂至一定深度后，若不彻底，使部分砂留在套管内，若不及时起钻会造成砂卡。
（四）冲砂时间短造成砂卡。在冲砂过程中，由于现场施工人操作不规范，不按操作规程施工，单根循环时间短，只求快速，下讲质量，导致砂砾在换单根时，使套管内的快速下沉，造成砂卡。
二、探砂面的原理
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，可以为下步冲砂施工提供参考依据，也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况。如果井内砂面过高，掩埋油层或影响下步施工，就需要进行冲砂作业。
（一）油管、拉力计（指重表）、管柱、笔尖（内置刮刀、Φ95mm套铣头）等这些工具都是硬探砂面需要准备的，而且必须灵敏好用，严禁封隔器等大直径井下工具探砂面和冲砂。
（二）探砂面施工，一种是进行磁定位软探砂面由测试车进行，另一种是管柱硬探砂面，分为原井管柱探砂面和下入探砂面管柱探砂面。
（三）当油管或下井工具至2000m以内的井深误差应小于0.3m，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，复探两次，2000m以上的井深误差应小于0.5m。当起出探砂面管柱后，对砂面深度进行查看，并对丈量油管进行查看。
三、冲砂液的要求
一般情况下，为了防止污染油层，在冲砂液中可以加入表面活性剂，采用的冲砂液有油、水、乳化液等。对于一般水井用清水（或盐水）做冲砂工作液，油井用污水、清水（做冲砂工作液，低压井用混气水做冲砂工作液。一要不伤害油层，配套措施良好。二要保证有良好的携砂能力，保证具有一定的粘度。三要具有一定的密度，防止井喷和漏失。
四、冲砂方式
（一）旋转冲砂：用泵循环携砂或是利用动力源带动工具旋转。
（二）正冲砂：现场施工一般采用正冲砂方式冲砂，砂液顺着油管流向井底，油管套环形空间返到地面。
（三）反冲砂：油套环形空间顺着冲砂液沿流向井底，再由油管返到地面上。
五、预防和采取的措施
（一）冲砂过程中井喷处理不当造成砂卡：1.为了防井喷造成的砂卡，先用油管放喷，禁止从套管放喷。当油层冲开后，若有溢流，则上提管柱至安全位置后进行大排量洗井，认真观察井口进出口排量，并用控制进出口排量的大小一样，控制井喷；2.对于冲开油层后要及时洗井， 使得环形空间的砂能及时返出井筒。
（二）井漏造成卡钻。对于冲砂过程中遇到负压层时，可以用双泵冲砂。也可以先进行大排量洗井，将管柱上提致到油层上界，等循环正常后方可冲砂。 进行冲砂作业施工，在需要的情况下，可以暂堵，将漏失点用暂堵剂进行暂堵。冲砂施工时，将油套环形空间的砂子返出地面，然后再冲开油层，当冲至油层上界10米时应充分进行洗井。发生井漏时，大排量洗井，防止砂卡。对于活动是管柱，将管柱上提至漏失段以上，防止砂卡，也可采用捞砂泵捞砂工艺。
（三）冲砂不彻底造成卡钻：1.冲砂洗井后应马上将提管柱入到安全位置；2.冲砂达到设计深度后立即大排量洗井至全部砂返出地面，当出口含砂量小于0.1﹪时，才可以达到标准。
（四）冲砂时间短造成砂卡：1.必须按规定控制下放速度，加压吨位要符后标准。对于出砂严重的井，必须更换单根前必须充分洗井，更换单根后下放速度要慢，为防止堵卡或憋泵，冲砂工具以小于0.3m/min为宜，距离油层上界20m时，应控制下放速度；2.对于换单根的时间一定要小于单根循环的时间，更换单根后，开泵循环正常方可下放管柱。为防止油套环形空间悬浮砂过多，需要连续冲砂5个单根后才行。
（五）其它原因造成砂卡：1.循环系统出现故障，停泵时应及时上提管柱至砂面以上，并反复活动管柱；2.冲砂至设计深度后应大排量洗井至全部砂返出地面；3.冲砂洗井后应立即上提管柱至安全位置；4.必须保持正常循环，中途不得停泵，机械动力或提升系统出现故障。
六、目前冲砂流程的新方法
（一）循环冲砂。冲砂液从井内的套管环形空间进入，然后经过分流器对下部冲砂管的砂堵进行冲散，被冲散的砂子与液体先从下部套管环形空间出来返至分流器，再进入井内上部冲砂管内，最后返至地面。这种冲砂管柱用来改变液流通道，在冲管下部15-20米处可以下一个分流器，分流器上面带有一个通过液力作用张开的密封环，可以密封套管和冲管之间的环形空间。它的优点是增大了上返液的速度增大，加强了对砂堵的冲刺力，提高了冲砂效率。
（二）钻柱压力捞砂。它是以液体流动携砂原理来实现捞砂，利用环空液柱压力与钻柱之间的压差当作冲砂动力，可以冲洗干净，尤其对于超深井、漏失井冲砂十分效果显著。
（三）冲管冲砂。这主要是由油管内径冲砂，可以用小于油管内径的小直径管柱，解决由于地层出砂而造成砂卡的油水井施工。对于套管冲砂，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，冲散的砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管返至地面。
总之，在冲砂施工过程中，应注意出口返砂的情况，多观察泵压的变化，及时观注进出口排量，及时根据作业现场情况采取有效可行的措施进行处理，以避免砂卡事故的发生。
参考文献：
[1]沈燕来，陈建武；冲砂洗井水力计算方法综述[J]；水动力学研究与进展（A辑）；1998年03期
[2]王学海；；密闭连续冲砂工艺技术应用研究[J]；石油化工应用；2007年02期
【关键词】分析 探讨 冲砂 作业 成功率
一、造成冲砂卡钻的原因
（一）冲洗时井喷处理措施不当造成砂卡。在冲砂施工过程中，油层冲开后，套管进口排量小于出口的排量时，或有溢流发生时，此时，若不及时处理就容易造成卡钻。如果发生现场井喷，由于现场人员就会忙于防喷，容易忽视了井内的管柱，从而使套管内悬浮的砂不能返到地面，造成砂卡。
（二）发生井漏造成卡钻。在冲砂过程中，被埋油层为负压层，造成地层吸水，导致出口不返水，或少量返水，出砂能量下降。同时，冲砂前循环不返水，井筒悬浮的砂粒下降速度加快，都是容易造成卡钻的原因。
（三）冲砂不彻底造成卡钻。按照冲钻要求，要充分洗井，按设计要求冲砂至一定深度后，若不彻底，使部分砂留在套管内，若不及时起钻会造成砂卡。
（四）冲砂时间短造成砂卡。在冲砂过程中，由于现场施工人操作不规范，不按操作规程施工，单根循环时间短，只求快速，下讲质量，导致砂砾在换单根时，使套管内的快速下沉，造成砂卡。
二、探砂面的原理
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，可以为下步冲砂施工提供参考依据，也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况。如果井内砂面过高，掩埋油层或影响下步施工，就需要进行冲砂作业。
（一）油管、拉力计（指重表）、管柱、笔尖（内置刮刀、Φ95mm套铣头）等这些工具都是硬探砂面需要准备的，而且必须灵敏好用，严禁封隔器等大直径井下工具探砂面和冲砂。
（二）探砂面施工，一种是进行磁定位软探砂面由测试车进行，另一种是管柱硬探砂面，分为原井管柱探砂面和下入探砂面管柱探砂面。
（三）当油管或下井工具至2000m以内的井深误差应小于0.3m，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，复探两次，2000m以上的井深误差应小于0.5m。当起出探砂面管柱后，对砂面深度进行查看，并对丈量油管进行查看。
三、冲砂液的要求
一般情况下，为了防止污染油层，在冲砂液中可以加入表面活性剂，采用的冲砂液有油、水、乳化液等。对于一般水井用清水（或盐水）做冲砂工作液，油井用污水、清水（做冲砂工作液，低压井用混气水做冲砂工作液。一要不伤害油层，配套措施良好。二要保证有良好的携砂能力，保证具有一定的粘度。三要具有一定的密度，防止井喷和漏失。
四、冲砂方式
（一）旋转冲砂：用泵循环携砂或是利用动力源带动工具旋转。
（二）正冲砂：现场施工一般采用正冲砂方式冲砂，砂液顺着油管流向井底，油管套环形空间返到地面。
（三）反冲砂：油套环形空间顺着冲砂液沿流向井底，再由油管返到地面上。
五、预防和采取的措施
（一）冲砂过程中井喷处理不当造成砂卡：1.为了防井喷造成的砂卡，先用油管放喷，禁止从套管放喷。当油层冲开后，若有溢流，则上提管柱至安全位置后进行大排量洗井，认真观察井口进出口排量，并用控制进出口排量的大小一样，控制井喷；2.对于冲开油层后要及时洗井， 使得环形空间的砂能及时返出井筒。
（二）井漏造成卡钻。对于冲砂过程中遇到负压层时，可以用双泵冲砂。也可以先进行大排量洗井，将管柱上提致到油层上界，等循环正常后方可冲砂。 进行冲砂作业施工，在需要的情况下，可以暂堵，将漏失点用暂堵剂进行暂堵。冲砂施工时，将油套环形空间的砂子返出地面，然后再冲开油层，当冲至油层上界10米时应充分进行洗井。发生井漏时，大排量洗井，防止砂卡。对于活动是管柱，将管柱上提至漏失段以上，防止砂卡，也可采用捞砂泵捞砂工艺。
（三）冲砂不彻底造成卡钻：1.冲砂洗井后应马上将提管柱入到安全位置；2.冲砂达到设计深度后立即大排量洗井至全部砂返出地面，当出口含砂量小于0.1﹪时，才可以达到标准。
（四）冲砂时间短造成砂卡：1.必须按规定控制下放速度，加压吨位要符后标准。对于出砂严重的井，必须更换单根前必须充分洗井，更换单根后下放速度要慢，为防止堵卡或憋泵，冲砂工具以小于0.3m/min为宜，距离油层上界20m时，应控制下放速度；2.对于换单根的时间一定要小于单根循环的时间，更换单根后，开泵循环正常方可下放管柱。为防止油套环形空间悬浮砂过多，需要连续冲砂5个单根后才行。
（五）其它原因造成砂卡：1.循环系统出现故障，停泵时应及时上提管柱至砂面以上，并反复活动管柱；2.冲砂至设计深度后应大排量洗井至全部砂返出地面；3.冲砂洗井后应立即上提管柱至安全位置；4.必须保持正常循环，中途不得停泵，机械动力或提升系统出现故障。
六、目前冲砂流程的新方法
（一）循环冲砂。冲砂液从井内的套管环形空间进入，然后经过分流器对下部冲砂管的砂堵进行冲散，被冲散的砂子与液体先从下部套管环形空间出来返至分流器，再进入井内上部冲砂管内，最后返至地面。这种冲砂管柱用来改变液流通道，在冲管下部15-20米处可以下一个分流器，分流器上面带有一个通过液力作用张开的密封环，可以密封套管和冲管之间的环形空间。它的优点是增大了上返液的速度增大，加强了对砂堵的冲刺力，提高了冲砂效率。
（二）钻柱压力捞砂。它是以液体流动携砂原理来实现捞砂，利用环空液柱压力与钻柱之间的压差当作冲砂动力，可以冲洗干净，尤其对于超深井、漏失井冲砂十分效果显著。
（三）冲管冲砂。这主要是由油管内径冲砂，可以用小于油管内径的小直径管柱，解决由于地层出砂而造成砂卡的油水井施工。对于套管冲砂，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，冲散的砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管返至地面。
总之，在冲砂施工过程中，应注意出口返砂的情况，多观察泵压的变化，及时观注进出口排量，及时根据作业现场情况采取有效可行的措施进行处理，以避免砂卡事故的发生。
参考文献：
[1]沈燕来，陈建武；冲砂洗井水力计算方法综述[J]；水动力学研究与进展（A辑）；1998年03期
[2]王学海；；密闭连续冲砂工艺技术应用研究[J]；石油化工应用；2007年02期