论文部分内容阅读
【摘要】由于油井管柱内结蜡、地层砂沉积以及地层漏失等原因，在修井时经常遇到洗井不通或油管不返液等现象，修井时起出管柱困难不仅影响施工进度，而且情况严重时还会造成气顶溢油污染事故。为此设计了空心杆组合工具，并制定了配套的油管内冲洗工作流程。经现场试验，可通过油管内冲洗达到油管内洗井、清蜡、脱油气和冲砂的施工目的，取得了较好的经济效益。
【关键词】空心杆组合工具 油管内冲砂 油管内清蜡 油管内脱油气
冀东油田共有有杆泵井866口，因其主力开发区块内原油具有低硫、高凝、高蜡、高胶质沥青质及出砂严重的特点。在日常的上修作业中经常遇到因漏失、结蜡或砂卡造成的洗井不通的现象。以往遇到此类情况时，采取的连续油管冲砂、大修等处理措施即存在安全隐患又会造成大量的费用发生。为较好的解决该问题，我们设计了空心杆油管内冲洗工具并制定了相关的工艺流程。
1 空心杆油管内冲洗技术
1.1 空心杆转换密封接头的研发
目前冀东油田大多数油井所使用的油管内径为62mm或76mm，为实现在油管内使用∮36mm空心杆完成洗井、清蜡、脱油气和冲砂的目的，同时为了建立洗井循环通道，在井口部位安装空心杆转换密封接头和250型（或350型）采油树四通有效对接，形成了空心杆油管内冲洗技术，并研发了空心杆转换密封接头等配套工具。
空心杆转换密封接头的设计要求为悬挂承载能力20t，即能够承载井内3000m的空心杆柱重量，同时能够达到井口的密封和耐压上限不低于20 Mpa。按照以上技术要求，设计了全新的空心杆转换密封接头。
设计该装置可达到以下三个要求：一是变扣具备足够的承载能力；二是保证油管内洗井脱气时接口的静密封；三是保证油管内清蜡、冲砂时与小四通（或三通）接口的动密封。
1.2 空心杆转换接头的主要特点
通过试验，空心杆转换接头使用方便，耐压高（试验压力是安全压力的1.25倍即31.25Mpa），密封性好，承载能力强，安全性能可靠。同时安装、更换密封胶皮方便，松紧度可调节。施工过程中，与常规冲砂工艺接单根相同，可以满足3000m井深的冲洗需要，且符合井下作业相关工序标准的要求。
1.3 空心杆油管内冲洗技术的应用条件
该项技术适用条件：油管型号为62mm及以上所有油管；井深0-3000m；耐压等级31Mpa。
该项技术主要适用于作业中出现的以下几种情况：
（1）结蜡严重，起杆后地面清蜡困难，重者容易形成气顶“放炮”现象。
（2）地层出砂严重，停井后因沉砂卡杆柱（或活塞），起管时易造成管内原油洒落地面导致污染。
（3）地层漏失严重，洗井时出口不返液，起泵时管柱里的原油洒落地面，易造成污染和增加作业费。
（4）实施充填防砂措施时因施工异常造成的管内积砂造成YXD-112（胜利）丢手释放不了卡管柱。发生此现象时采用连续油管冲砂措施或大修措施来解决问题，不但延长了占井周期，而且费用较高，破坏防砂管柱且易造成事故隐患。
1.4 现场使用要求
现场使用技术要求：
（1）密封盘根松紧适当；
（2）调节井口与井架提升系统，确保密封空心杆位于井口中心，达到不碰不挂，保证起下单根时无安全问题.
2 现场应用效果
2.1 单井实例
G104-5P81井是高浅北区块的一口螺杆泵井，该井正常生产时日产液量150t，日产油量5 t，含水率96.9%。其后期因地层出砂不产液，停采。后经研究决定实施挤压充填防砂作业。
在实施挤压充填施工时，出现异常情况，泵车压力突然升高至30Mpa，顶替液无法继续挤入。此时改反洗井不通，正转油管活动多次丢手未开。后通过实施磁性定位测砂面，探得砂面深度1396.5m（丢手头1866.0m），判断为砂堵油管造成丢手脱不开。决定实施空心杆油管内冲砂。具体施工步骤：
①在油管里下入∮36mm空心杆，通过空心杆转换密封接头和采油树四通连接，形成密闭的洗井循环通道。
②反循环冲洗从1396.50m至1866m顺利进尺，进尺速度1m/min，泵压8Mpa，排量300L/min。冲洗至充填工具卡点位置1866m冲洗进尺达470m，防砂管以上油管内的沉积砂被全部冲出。
③洗净管柱内腔后活动旋转管柱顺利解卡脱掉丢手，起出管柱。
2.2 单井经济效益分析
G104-5P81井通过实施油管内冲洗措施成功解决了问题。此次施工成本为：加工密封接头0.4万元、工序成本2万元，合计2.4万元。相比连续油管车冲砂（成本20万元）及大修措施（成本36万元），相应减少占井周期4-12天。直接节约经济成本非常可观。
2.3 现场应用效果
截止到2011年3月份，共应用该技术66井次。平均单井减少占井周期3.5天，累计增产原油约500吨。同时处理了两井次的作业事故，避免了相应的大修措施。即保证了井控安全，又节约了修井费用，提高了经济效益。
3 应用前景分析
通过对冀东油田陆上油田作业区近3年的552井次检泵作业情况进行统计分析。发现其中71井次（占总井次的12.9%）因蜡堵油管、砂卡抽油杆，在采取倒扣、强提等措施后仍不能正常施工。起出的油管内原油流到地面，不但造成地面环境污染，增加了作业工人的劳动强度，而且累计增加费用406万元。此外，在起出油管过程中由于压缩天然气的存在还经常出现“放炮”现象，容易造成事故。
因此，可平均计算出空心杆油管内冲洗技术的推广应用每年可节约费用约135万元，同时可明显缩短作业占井周期，降低作业施工风险，效益明显。
4 结论
（1）通过加工的空心杆转换密封接头等配套工具能有效的实现油管内冲洗施工，达到管内洗井清蜡、脱油气和冲砂的施工目的。
（2）利用空心杆实现油管内冲洗技术的应用能有效的提高作业施工的安全性，提高工作效率，节约作业费用，减少污染环境的概率。
参考文献
[1] 刘忠伟；高压水射流技术综述[J].湖南冶金职业技术学院学报，2005（03）
[2] 赖金荣，徐依吉，马永乾.高压水射流技术在清洗钻杆中的应用[J].清洗世界，2005（05）
[3] 卢明昌.高压水射流油管清洗技术及其现场试验[J].流体机械，2003（09）
[4] 胡德高，许弟龙，王立军.油井低压小排量热力清蜡技术[J].石油机械 2003，31（3）
[5] 张亚贤，从立军，李波.超导自动化油井洗井装置[J].油气田地面工程，2006，25（1）
【关键词】空心杆组合工具 油管内冲砂 油管内清蜡 油管内脱油气
冀东油田共有有杆泵井866口，因其主力开发区块内原油具有低硫、高凝、高蜡、高胶质沥青质及出砂严重的特点。在日常的上修作业中经常遇到因漏失、结蜡或砂卡造成的洗井不通的现象。以往遇到此类情况时，采取的连续油管冲砂、大修等处理措施即存在安全隐患又会造成大量的费用发生。为较好的解决该问题，我们设计了空心杆油管内冲洗工具并制定了相关的工艺流程。
1 空心杆油管内冲洗技术
1.1 空心杆转换密封接头的研发
目前冀东油田大多数油井所使用的油管内径为62mm或76mm，为实现在油管内使用∮36mm空心杆完成洗井、清蜡、脱油气和冲砂的目的，同时为了建立洗井循环通道，在井口部位安装空心杆转换密封接头和250型（或350型）采油树四通有效对接，形成了空心杆油管内冲洗技术，并研发了空心杆转换密封接头等配套工具。
空心杆转换密封接头的设计要求为悬挂承载能力20t，即能够承载井内3000m的空心杆柱重量，同时能够达到井口的密封和耐压上限不低于20 Mpa。按照以上技术要求，设计了全新的空心杆转换密封接头。
设计该装置可达到以下三个要求：一是变扣具备足够的承载能力；二是保证油管内洗井脱气时接口的静密封；三是保证油管内清蜡、冲砂时与小四通（或三通）接口的动密封。
1.2 空心杆转换接头的主要特点
通过试验，空心杆转换接头使用方便，耐压高（试验压力是安全压力的1.25倍即31.25Mpa），密封性好，承载能力强，安全性能可靠。同时安装、更换密封胶皮方便，松紧度可调节。施工过程中，与常规冲砂工艺接单根相同，可以满足3000m井深的冲洗需要，且符合井下作业相关工序标准的要求。
1.3 空心杆油管内冲洗技术的应用条件
该项技术适用条件：油管型号为62mm及以上所有油管；井深0-3000m；耐压等级31Mpa。
该项技术主要适用于作业中出现的以下几种情况：
（1）结蜡严重，起杆后地面清蜡困难，重者容易形成气顶“放炮”现象。
（2）地层出砂严重，停井后因沉砂卡杆柱（或活塞），起管时易造成管内原油洒落地面导致污染。
（3）地层漏失严重，洗井时出口不返液，起泵时管柱里的原油洒落地面，易造成污染和增加作业费。
（4）实施充填防砂措施时因施工异常造成的管内积砂造成YXD-112（胜利）丢手释放不了卡管柱。发生此现象时采用连续油管冲砂措施或大修措施来解决问题，不但延长了占井周期，而且费用较高，破坏防砂管柱且易造成事故隐患。
1.4 现场使用要求
现场使用技术要求：
（1）密封盘根松紧适当；
（2）调节井口与井架提升系统，确保密封空心杆位于井口中心，达到不碰不挂，保证起下单根时无安全问题.
2 现场应用效果
2.1 单井实例
G104-5P81井是高浅北区块的一口螺杆泵井，该井正常生产时日产液量150t，日产油量5 t，含水率96.9%。其后期因地层出砂不产液，停采。后经研究决定实施挤压充填防砂作业。
在实施挤压充填施工时，出现异常情况，泵车压力突然升高至30Mpa，顶替液无法继续挤入。此时改反洗井不通，正转油管活动多次丢手未开。后通过实施磁性定位测砂面，探得砂面深度1396.5m（丢手头1866.0m），判断为砂堵油管造成丢手脱不开。决定实施空心杆油管内冲砂。具体施工步骤：
①在油管里下入∮36mm空心杆，通过空心杆转换密封接头和采油树四通连接，形成密闭的洗井循环通道。
②反循环冲洗从1396.50m至1866m顺利进尺，进尺速度1m/min，泵压8Mpa，排量300L/min。冲洗至充填工具卡点位置1866m冲洗进尺达470m，防砂管以上油管内的沉积砂被全部冲出。
③洗净管柱内腔后活动旋转管柱顺利解卡脱掉丢手，起出管柱。
2.2 单井经济效益分析
G104-5P81井通过实施油管内冲洗措施成功解决了问题。此次施工成本为：加工密封接头0.4万元、工序成本2万元，合计2.4万元。相比连续油管车冲砂（成本20万元）及大修措施（成本36万元），相应减少占井周期4-12天。直接节约经济成本非常可观。
2.3 现场应用效果
截止到2011年3月份，共应用该技术66井次。平均单井减少占井周期3.5天，累计增产原油约500吨。同时处理了两井次的作业事故，避免了相应的大修措施。即保证了井控安全，又节约了修井费用，提高了经济效益。
3 应用前景分析
通过对冀东油田陆上油田作业区近3年的552井次检泵作业情况进行统计分析。发现其中71井次（占总井次的12.9%）因蜡堵油管、砂卡抽油杆，在采取倒扣、强提等措施后仍不能正常施工。起出的油管内原油流到地面，不但造成地面环境污染，增加了作业工人的劳动强度，而且累计增加费用406万元。此外，在起出油管过程中由于压缩天然气的存在还经常出现“放炮”现象，容易造成事故。
因此，可平均计算出空心杆油管内冲洗技术的推广应用每年可节约费用约135万元，同时可明显缩短作业占井周期，降低作业施工风险，效益明显。
4 结论
（1）通过加工的空心杆转换密封接头等配套工具能有效的实现油管内冲洗施工，达到管内洗井清蜡、脱油气和冲砂的施工目的。
（2）利用空心杆实现油管内冲洗技术的应用能有效的提高作业施工的安全性，提高工作效率，节约作业费用，减少污染环境的概率。
参考文献
[1] 刘忠伟；高压水射流技术综述[J].湖南冶金职业技术学院学报，2005（03）
[2] 赖金荣，徐依吉，马永乾.高压水射流技术在清洗钻杆中的应用[J].清洗世界，2005（05）
[3] 卢明昌.高压水射流油管清洗技术及其现场试验[J].流体机械，2003（09）
[4] 胡德高，许弟龙，王立军.油井低压小排量热力清蜡技术[J].石油机械 2003，31（3）
[5] 张亚贤，从立军，李波.超导自动化油井洗井装置[J].油气田地面工程，2006，25（1）