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[摘 要]随着石油行业的不断发展，我国的石油开采规模和开采量在不断的扩大，在对油井进行开发的过程中，经常会出现水平井筛管堵塞的问题，为了有效的解决这些问题可以采用水平井分段砾石填充技术。本文主要对水平分段砾石充填技术和现场应用方法进行分析，希望通过本文的分析可以进一步提高水平井的砾石填充效果，提高水平井的防砂性能。
[关键词]水平井;砾石充填技术;现场应用
中图分类号：TP197 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0250-01
水平井分段砾石充填技术的应用，可以有效提高水平井的防砂效果，从而提高油井的石油开采效率。本文首先对水平井分段砾石充填技术进行分析，然后针对砾石充填技术的现场应用方法进行分析，从而有效提高水平井分段砾石充填技术水平。
一、水平井分段砾石充填技术
水平井分段砾石充填技术主要指的是采用砾石来对防砂筛管进行填充，筛管的裸眼部分可以采用逆向砾石填充的办法，通过对充填封隔器的使用来对水平井进行分段填充，这样就可以有效提高水平井的砾石填充效果，提高填充密度，这样就可以避免在填充过程中发生筛管被砂石堵塞的现象，提高水平井的防砂效果，从而提高水平井的石油开采效率。
现阶段对水平井进行分段砾石填充主要使用管外封隔器来进行分段，然后再开始进行填充施工。充填方法可以采用循环逆向充填的方式，通过对充填服务器以及充填装置的应用来将携砂液从水平井的底部开始向筛管的顶部进行填充，可以反复多次填充[1]。防砂管柱主要包含内管柱和外管柱两部分，对外管柱的井深进行设计，在管柱中注入水泥，实现固井效果。然后再对管柱施加压力，把管柱提升到坐封裸眼的封隔器位置，将封隔器封闭，打开下放的管柱，最后进行砾石填充[1]。
对管外封进行坐封的过程中，可以分为几下几个步骤：向井内下放管柱，对油井的上层部位进行固井，然后下部对管柱进行坐封，对坐封进行加压，然后再泄压，提升管柱，如此重复，最后实现坐封管柱的目的。
水平井挤压循环充填技术可以分为以下几个步骤：向井内下放对接管柱，并对管柱进行试压，将管柱上提再下放，然后反复填充，提高砾石的填充密度。
在石油开发过程中，会存在很多的砂岩油层，对这些油井进行分段砾石填充，可以加大对滤砂管的应用，利用滤砂管来对水平井进行分段填充，提高水平井的防砂功效。对于一些低渗透油层而言，可以通过对打孔筛管的应用来实现对油井的分段压裂填充。
二、水平井分段砾石充填技术的特点
水平井分段砾石充填技术具有以下几个特点，首先只需要下放一次管柱，就可以进行多次填充施工，提高填充工作效率，降低投入成本。其次在对水平井进行填充的过程中可以采用分段的方法来进行，这样就可以有效避免油井因为渗透率差而造成充填密度不高或者出现砂桥的问题。另外该项技术还可以有效的对出水层进行封堵，避免出现水窜的现象，能够对出水层进行有效管理，提高水平井的产油效率。与以往的传统的防砂填充技术相比，水平井分段砾石填充技术具有施工方法简单，施工效率高，防砂效果好的优势。通过该技术建立的砾石填充层可以有效提高井壁的安全性和稳定性，避免出现地层坍塌的问题。
三、现场应用方法分析
（一）通井、替浆过程
在分段砾石填充技术应用之前，应该先对水平井进行通井工作，一直通到填充工具的上端，对通井规的下放速度度进行控制，根据水平井的实际情况来进行选择，最好是保持在每小时20根以上的速度，钻井液应该分段进入，并且循环流动，替浆排量最好保持在0.8m/min以上[2]，只有这样才能利用钻井液将井内的杂物清除干净。为后期的砾石填充工作做准备。
（二）坐封裸眼封隔器的过程
在水平井中下放管外封坐封管柱时可以按照由下到上的顺序将4项坐封工具从油管传送至井口，它们依次是单流阀、密封杆、出液孔以及密封杆。在下放坐封工具时，需要对管柱的下放速度进行计算，然后利用小排量水泥车对管柱进行施压，然后再缓缓上提管柱，观察压力表，继续施压，直到施加压力大概到9MPa的时候，压力就会突然下降，这是销钉就会自动被剪断，从而使封隔器坐封。随后继续施加压力大概到6MPa时，对裸眼封隔器中的进水通道进行关闭[2]，从而实现对管柱进行坐封的目的。
（三）水平井底部充填过程
对水平井底部进行填充的过程中，可以将密封插头由油管传送至井口，在离井底部填充工具大约10米的位置时，可以打开水泥车的泵，使水流能够循环冲入井下，工作人员需要对井下的压力变化进行观察。当压力提高到一定程度时，在充填工具的中心位置插入密封插头，然后将充填通道打开。然后对通道进行清洗，和地面的管线相连接，对管线进行试压，确保合格后再按照相关的施工泵程序来进行下层挤压填充施工。随后根据水平井的设计情况来合理设置填砂量，循环填充。一边填充一边观察压力变化，到达一定程度后就可以关闭阀门，停止砾石填充[3]。完成砾石填充之后，就可以上提管柱，对管柱进行反复冲洗，将管柱中的多余的砂子都冲出管外，至此底部填充工作完成。
（四）顶部充填过程
首先需要下放充填工具，例如密封插头、充填服务器和油管，当充填设备下放到提前预计好的位置时，就可以打开地面的水泵，一边下放，一边冲洗，并时刻观察压力的变化，在压力升高到一定位置时就可以使泵停止，将密封插头插入充填服务器中，打开充填通道。在砾石充填之前可以先用大排量正循环的方法对水平井进行清洗，然后连接地面的管线，对管线进行试压，试压合格后可以按照相关的程序对下层进行挤压充填[3]。在充填的过程中需要对填砂量进行合理设计，慢慢打开阀门，对砾石的填充速度进行合理控制，一边填充，一边观看压力值，当达到规定量时就可以停止填充。砂石填充工作完成之后需要上提管柱，对水平井进行反复冲洗，直到将所有多余的砂子都清洗出来为止。最后对油管进行试压，如果压力升高，则需要关闭充填滑套，将充填管柱起出来。
总结
综上所述，在对油井进行开发的过程中，經常会出现下井工具被砂石阻塞的问题，导致石油开采工作无法进行。随着水平井防砂充填技术的不断发展，现在人们大多使用水平井分段砾石充填完井技术。该项技术的利用，可以有效提高水平井的砾石填充效果，提高填充密度，从而提高水平井的防砂效果，促进水平井石油开采工作的顺利进行。
参考文献
[1]马明新.水平井分段砾石充填技术及现场应用[J].石油机械，2014，42（07）：55-59.
[2]袁广.水平井管外冲砂解堵和防砂一体化技术[D].中国石油大学（华东），2014.
[3]刘晓娜.水平井完井及开采配套技术[D].大庆石油学院，2008.
[关键词]水平井;砾石充填技术;现场应用
中图分类号：TP197 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0250-01
水平井分段砾石充填技术的应用，可以有效提高水平井的防砂效果，从而提高油井的石油开采效率。本文首先对水平井分段砾石充填技术进行分析，然后针对砾石充填技术的现场应用方法进行分析，从而有效提高水平井分段砾石充填技术水平。
一、水平井分段砾石充填技术
水平井分段砾石充填技术主要指的是采用砾石来对防砂筛管进行填充，筛管的裸眼部分可以采用逆向砾石填充的办法，通过对充填封隔器的使用来对水平井进行分段填充，这样就可以有效提高水平井的砾石填充效果，提高填充密度，这样就可以避免在填充过程中发生筛管被砂石堵塞的现象，提高水平井的防砂效果，从而提高水平井的石油开采效率。
现阶段对水平井进行分段砾石填充主要使用管外封隔器来进行分段，然后再开始进行填充施工。充填方法可以采用循环逆向充填的方式，通过对充填服务器以及充填装置的应用来将携砂液从水平井的底部开始向筛管的顶部进行填充，可以反复多次填充[1]。防砂管柱主要包含内管柱和外管柱两部分，对外管柱的井深进行设计，在管柱中注入水泥，实现固井效果。然后再对管柱施加压力，把管柱提升到坐封裸眼的封隔器位置，将封隔器封闭，打开下放的管柱，最后进行砾石填充[1]。
对管外封进行坐封的过程中，可以分为几下几个步骤：向井内下放管柱，对油井的上层部位进行固井，然后下部对管柱进行坐封，对坐封进行加压，然后再泄压，提升管柱，如此重复，最后实现坐封管柱的目的。
水平井挤压循环充填技术可以分为以下几个步骤：向井内下放对接管柱，并对管柱进行试压，将管柱上提再下放，然后反复填充，提高砾石的填充密度。
在石油开发过程中，会存在很多的砂岩油层，对这些油井进行分段砾石填充，可以加大对滤砂管的应用，利用滤砂管来对水平井进行分段填充，提高水平井的防砂功效。对于一些低渗透油层而言，可以通过对打孔筛管的应用来实现对油井的分段压裂填充。
二、水平井分段砾石充填技术的特点
水平井分段砾石充填技术具有以下几个特点，首先只需要下放一次管柱，就可以进行多次填充施工，提高填充工作效率，降低投入成本。其次在对水平井进行填充的过程中可以采用分段的方法来进行，这样就可以有效避免油井因为渗透率差而造成充填密度不高或者出现砂桥的问题。另外该项技术还可以有效的对出水层进行封堵，避免出现水窜的现象，能够对出水层进行有效管理，提高水平井的产油效率。与以往的传统的防砂填充技术相比，水平井分段砾石填充技术具有施工方法简单，施工效率高，防砂效果好的优势。通过该技术建立的砾石填充层可以有效提高井壁的安全性和稳定性，避免出现地层坍塌的问题。
三、现场应用方法分析
（一）通井、替浆过程
在分段砾石填充技术应用之前，应该先对水平井进行通井工作，一直通到填充工具的上端，对通井规的下放速度度进行控制，根据水平井的实际情况来进行选择，最好是保持在每小时20根以上的速度，钻井液应该分段进入，并且循环流动，替浆排量最好保持在0.8m/min以上[2]，只有这样才能利用钻井液将井内的杂物清除干净。为后期的砾石填充工作做准备。
（二）坐封裸眼封隔器的过程
在水平井中下放管外封坐封管柱时可以按照由下到上的顺序将4项坐封工具从油管传送至井口，它们依次是单流阀、密封杆、出液孔以及密封杆。在下放坐封工具时，需要对管柱的下放速度进行计算，然后利用小排量水泥车对管柱进行施压，然后再缓缓上提管柱，观察压力表，继续施压，直到施加压力大概到9MPa的时候，压力就会突然下降，这是销钉就会自动被剪断，从而使封隔器坐封。随后继续施加压力大概到6MPa时，对裸眼封隔器中的进水通道进行关闭[2]，从而实现对管柱进行坐封的目的。
（三）水平井底部充填过程
对水平井底部进行填充的过程中，可以将密封插头由油管传送至井口，在离井底部填充工具大约10米的位置时，可以打开水泥车的泵，使水流能够循环冲入井下，工作人员需要对井下的压力变化进行观察。当压力提高到一定程度时，在充填工具的中心位置插入密封插头，然后将充填通道打开。然后对通道进行清洗，和地面的管线相连接，对管线进行试压，确保合格后再按照相关的施工泵程序来进行下层挤压填充施工。随后根据水平井的设计情况来合理设置填砂量，循环填充。一边填充一边观察压力变化，到达一定程度后就可以关闭阀门，停止砾石填充[3]。完成砾石填充之后，就可以上提管柱，对管柱进行反复冲洗，将管柱中的多余的砂子都冲出管外，至此底部填充工作完成。
（四）顶部充填过程
首先需要下放充填工具，例如密封插头、充填服务器和油管，当充填设备下放到提前预计好的位置时，就可以打开地面的水泵，一边下放，一边冲洗，并时刻观察压力的变化，在压力升高到一定位置时就可以使泵停止，将密封插头插入充填服务器中，打开充填通道。在砾石充填之前可以先用大排量正循环的方法对水平井进行清洗，然后连接地面的管线，对管线进行试压，试压合格后可以按照相关的程序对下层进行挤压充填[3]。在充填的过程中需要对填砂量进行合理设计，慢慢打开阀门，对砾石的填充速度进行合理控制，一边填充，一边观看压力值，当达到规定量时就可以停止填充。砂石填充工作完成之后需要上提管柱，对水平井进行反复冲洗，直到将所有多余的砂子都清洗出来为止。最后对油管进行试压，如果压力升高，则需要关闭充填滑套，将充填管柱起出来。
总结
综上所述，在对油井进行开发的过程中，經常会出现下井工具被砂石阻塞的问题，导致石油开采工作无法进行。随着水平井防砂充填技术的不断发展，现在人们大多使用水平井分段砾石充填完井技术。该项技术的利用，可以有效提高水平井的砾石填充效果，提高填充密度，从而提高水平井的防砂效果，促进水平井石油开采工作的顺利进行。
参考文献
[1]马明新.水平井分段砾石充填技术及现场应用[J].石油机械，2014，42（07）：55-59.
[2]袁广.水平井管外冲砂解堵和防砂一体化技术[D].中国石油大学（华东），2014.
[3]刘晓娜.水平井完井及开采配套技术[D].大庆石油学院，2008.