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摘要：辽河油田随着油田开发进入中后期，伴随着出现了大量的水平井，这样水平井修井作业问题就摆在了面前。由于水平井受其特殊的井身结构的影响，这类井眼出现问题后比直井要严重的多，因此研究水平井的修井工艺技术有着十分重要的现实意义。
关键词：辽河油田；出砂；防治；研究
Abstract: With the Liaohe oilfield development into the late, along with the emergence of a large number of horizontal wells, horizontal wells workover this issue was placed in front of you. Because horizontal wells subject to its special structure of the wellbore, such borehole after problems than vertical wells to be serious, so the research of horizontal wells workover technology has a very important practical significance.
Keywords: sand prevention research Liaohe Oilfield
中图分类号：TE34文献标识码：A
一、水平井出砂及冲砂特点：
（一）油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时砂堵井眼。
（二）井内管柱贴近井壁低边，管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用，更易形成卡钻。
（三）冲起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉积。
（四）修井液环空流速偏差很大，井眼低边的流速很低，携砂能力下降，易导致钻具被卡。
二、水平井冲、防砂施工中存在的危险因素
水平井由于井眼轨迹的特殊性，冲砂作业与常规定向井作业有很大不同，因此施工作业风险和施工难度高于普通井作业。
（一）首先应该注意的是这类油井的套管内径小，而且下部井筒为水平井段，如果施工过程中井内掉入落物，则不易进行打捞，严重时可导致油井无法施工而造成油井报废。
（二）这类油井出砂情况比较严重，地层内的油砂在地层压力和重力的双重作用下，极易进入井筒并沉积成“砂床”，严重时堵塞井筒，造成砂埋管柱的事情。
（三）正常的27/8〞油管无法进入小套管内进行各项施工，必须采用更小直径的油管施工，但同时出现了小油管壁薄、易弯曲折断的问题，一旦出现小油管在井筒中折断的现象则使施工复杂化甚至可能造成油井报废。
（四）侧斜段和水平段内管柱贴近或贴靠在井壁底边，长井段“砂床”中的管柱，受摩擦面积大的作用，更易造成卡钻事故。
（五）在大斜度井段或水平段，无论修井液携砂能力多强，总有部分砂屑在上返途中留在井壁底边，形成砂屑床，致使管柱被卡，井况复杂化。
（六）管柱轴线偏离井眼轴线的程度随井斜角的增大而增大，最终与井眼低边接触。管柱沿井眼低边移动，为沉砂床的再次形成及发生压差卡钻提供了前提条件，施工中如果不加注意就可能出现卡钻事故。
（七）修井液环空流速偏差很大，井眼底边的流速很低，携砂能力下降，尤其在管柱静止时这种现象更加突出，也可能導致管柱被卡。
三、水平井冲、防砂施工中的技术措施
（一）施工过程中，首先应注意防止井内掉入落物造成事故，可采取一些必要的措施防止落物掉入井中。
（二）施工过程中，必须及时往井筒中灌入修井液，以保持液面始终在井口，保证井筒压力与地层压力相平衡，以免地层吐砂造成砂埋管柱。
（三）在施工过程中，管柱的摩擦效应随着井眼曲率和井斜角的增加而增大，钻压有很大部分与井壁摩擦力抵消，不易确定某一时刻在工具上所加的实际钻压值，因此施工中一定要注意悬重变化，以免所加钻压过大造成小油管弯曲折断的事故。
（四）作业中使用的修井液应首选优质聚合物修井液，因为这类修井液成本低且环境污染程度低，性能可按要求及时调整，并且油层保护作用强，不易污染油层。
（五）加强修井液的失水控制，失水大时卡钻的可能性也随之增大，同时对于漏失井眼的冲砂施工，必须加入添加剂以确保修井液的循环上返。
（六）由于冲起的砂粒上返过程中在造斜段和水平段容易再次沉积，所以冲砂施工时必须始终保证大的泵车排量，用以确保冲起的悬浮砂粒能最大限度的返出井筒，防止砂粒在上返过程中再次沉降造成卡钻。
（七）在侧斜段和水平段冲砂时与一般垂直井不同，如一味加深钻具势必将沉积的“楔状”砂床“推集”成砂桥，有卡钻的风险。而应根据井身结构、井斜角、修井前生产情况、出砂情况等资料综合判断沉砂井段，并在沉砂井段起始位置之前按冲砂作业程序操作。
（八）由于砂粒的沉降作用，当管柱在造斜段或水平段特别是射孔井段静止接触井壁时，就可能发生砂埋卡钻或粘附卡钻，所以施工管柱在上述井段中应连续施工，并保持管柱的不停运动状态。
四、不同井段的冲砂施工方法及工作参数
根据以上分析，我局在水平井冲砂作业中有以下的经验和认识：
0º-10º井段，其作业及施工参数与直井相同。
10º-30º井段一般形不成沉砂床，但存在沉降作用，管柱以4m/min的速度下放，以环空流态为层流时的排量为宜。
30º-60º井段以破坏沉砂床，防止砂粒再次沉降为主。管柱以往复运动为主，充分利用上提管柱时产生的偏流对砂床的冲蚀作用。以紊流为主破坏沉砂床，结合层流，利用修井液的低剪切速率粘度和静切力彻底清除井筒内的沉砂。60º-90º井段以减少摩阻，破坏沉砂床为主。管柱以往复运动为主，适当加压冲砂，一般不超过10KN,不能加压强下。
五、在水平井修井作业中，为满足解决砂卡和冲洗鱼头需要，需要进行冲砂作业，但水平井岩屑不易返出，停泵后易二次沉积卡管柱，为解决此项问题，设计了2套连续冲砂技术方案。
一是利用连续冲砂工艺管柱进行连续冲砂技术。其工艺原理见图9，该管柱由井口部分和井下部分组成。井下部分由安全阀、旋流冲砂器和油套转换器组成；井口部分由自封封井器、工作筒和反冲洗阀组成。在管柱下放过程中，工作筒内的反冲洗阀随管柱下行，当其移出工作筒时，上部反冲洗阀同时进入工作筒，为冲洗液提供从油管到工作筒的通道，实现不停泵加长冲洗管柱，达到水平井连续冲砂的目的。施工过程如果遇到冲洗阻力较大的情况，安全阀自动泄流，保证施工安全。
二是利用连续油管连续冲砂技术。其管柱结构为旋流冲砂器+安全接头+连续油管，特点是管柱结构简单，施工方便、快捷，能够进行连续冲砂，安全性高。针对出砂水平井因水平段沉砂冲不出来造成频繁砂埋，不能正常生产的问题，通过采用简易连续冲砂装置研制，配合其它减少油层污染的辅助措施，优化冲砂施工作业工艺，实现水平井的水平段冲砂。
参考文献：
[1] 在两口水平井吐哈顺利完钻[J]. 中外科技情报 , 2006,(09)
[2] 苏里格气田诞生“两最”水平井[J]. 吐哈油气 , 2010,(03)
[3] 李湘洲. 地应力及其测量法简介[J]. 化工矿物与加工 , 1994,(04)
关键词：辽河油田；出砂；防治；研究
Abstract: With the Liaohe oilfield development into the late, along with the emergence of a large number of horizontal wells, horizontal wells workover this issue was placed in front of you. Because horizontal wells subject to its special structure of the wellbore, such borehole after problems than vertical wells to be serious, so the research of horizontal wells workover technology has a very important practical significance.
Keywords: sand prevention research Liaohe Oilfield
中图分类号：TE34文献标识码：A
一、水平井出砂及冲砂特点：
（一）油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时砂堵井眼。
（二）井内管柱贴近井壁低边，管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用，更易形成卡钻。
（三）冲起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉积。
（四）修井液环空流速偏差很大，井眼低边的流速很低，携砂能力下降，易导致钻具被卡。
二、水平井冲、防砂施工中存在的危险因素
水平井由于井眼轨迹的特殊性，冲砂作业与常规定向井作业有很大不同，因此施工作业风险和施工难度高于普通井作业。
（一）首先应该注意的是这类油井的套管内径小，而且下部井筒为水平井段，如果施工过程中井内掉入落物，则不易进行打捞，严重时可导致油井无法施工而造成油井报废。
（二）这类油井出砂情况比较严重，地层内的油砂在地层压力和重力的双重作用下，极易进入井筒并沉积成“砂床”，严重时堵塞井筒，造成砂埋管柱的事情。
（三）正常的27/8〞油管无法进入小套管内进行各项施工，必须采用更小直径的油管施工，但同时出现了小油管壁薄、易弯曲折断的问题，一旦出现小油管在井筒中折断的现象则使施工复杂化甚至可能造成油井报废。
（四）侧斜段和水平段内管柱贴近或贴靠在井壁底边，长井段“砂床”中的管柱，受摩擦面积大的作用，更易造成卡钻事故。
（五）在大斜度井段或水平段，无论修井液携砂能力多强，总有部分砂屑在上返途中留在井壁底边，形成砂屑床，致使管柱被卡，井况复杂化。
（六）管柱轴线偏离井眼轴线的程度随井斜角的增大而增大，最终与井眼低边接触。管柱沿井眼低边移动，为沉砂床的再次形成及发生压差卡钻提供了前提条件，施工中如果不加注意就可能出现卡钻事故。
（七）修井液环空流速偏差很大，井眼底边的流速很低，携砂能力下降，尤其在管柱静止时这种现象更加突出，也可能導致管柱被卡。
三、水平井冲、防砂施工中的技术措施
（一）施工过程中，首先应注意防止井内掉入落物造成事故，可采取一些必要的措施防止落物掉入井中。
（二）施工过程中，必须及时往井筒中灌入修井液，以保持液面始终在井口，保证井筒压力与地层压力相平衡，以免地层吐砂造成砂埋管柱。
（三）在施工过程中，管柱的摩擦效应随着井眼曲率和井斜角的增加而增大，钻压有很大部分与井壁摩擦力抵消，不易确定某一时刻在工具上所加的实际钻压值，因此施工中一定要注意悬重变化，以免所加钻压过大造成小油管弯曲折断的事故。
（四）作业中使用的修井液应首选优质聚合物修井液，因为这类修井液成本低且环境污染程度低，性能可按要求及时调整，并且油层保护作用强，不易污染油层。
（五）加强修井液的失水控制，失水大时卡钻的可能性也随之增大，同时对于漏失井眼的冲砂施工，必须加入添加剂以确保修井液的循环上返。
（六）由于冲起的砂粒上返过程中在造斜段和水平段容易再次沉积，所以冲砂施工时必须始终保证大的泵车排量，用以确保冲起的悬浮砂粒能最大限度的返出井筒，防止砂粒在上返过程中再次沉降造成卡钻。
（七）在侧斜段和水平段冲砂时与一般垂直井不同，如一味加深钻具势必将沉积的“楔状”砂床“推集”成砂桥，有卡钻的风险。而应根据井身结构、井斜角、修井前生产情况、出砂情况等资料综合判断沉砂井段，并在沉砂井段起始位置之前按冲砂作业程序操作。
（八）由于砂粒的沉降作用，当管柱在造斜段或水平段特别是射孔井段静止接触井壁时，就可能发生砂埋卡钻或粘附卡钻，所以施工管柱在上述井段中应连续施工，并保持管柱的不停运动状态。
四、不同井段的冲砂施工方法及工作参数
根据以上分析，我局在水平井冲砂作业中有以下的经验和认识：
0º-10º井段，其作业及施工参数与直井相同。
10º-30º井段一般形不成沉砂床，但存在沉降作用，管柱以4m/min的速度下放，以环空流态为层流时的排量为宜。
30º-60º井段以破坏沉砂床，防止砂粒再次沉降为主。管柱以往复运动为主，充分利用上提管柱时产生的偏流对砂床的冲蚀作用。以紊流为主破坏沉砂床，结合层流，利用修井液的低剪切速率粘度和静切力彻底清除井筒内的沉砂。60º-90º井段以减少摩阻，破坏沉砂床为主。管柱以往复运动为主，适当加压冲砂，一般不超过10KN,不能加压强下。
五、在水平井修井作业中，为满足解决砂卡和冲洗鱼头需要，需要进行冲砂作业，但水平井岩屑不易返出，停泵后易二次沉积卡管柱，为解决此项问题，设计了2套连续冲砂技术方案。
一是利用连续冲砂工艺管柱进行连续冲砂技术。其工艺原理见图9，该管柱由井口部分和井下部分组成。井下部分由安全阀、旋流冲砂器和油套转换器组成；井口部分由自封封井器、工作筒和反冲洗阀组成。在管柱下放过程中，工作筒内的反冲洗阀随管柱下行，当其移出工作筒时，上部反冲洗阀同时进入工作筒，为冲洗液提供从油管到工作筒的通道，实现不停泵加长冲洗管柱，达到水平井连续冲砂的目的。施工过程如果遇到冲洗阻力较大的情况，安全阀自动泄流，保证施工安全。
二是利用连续油管连续冲砂技术。其管柱结构为旋流冲砂器+安全接头+连续油管，特点是管柱结构简单，施工方便、快捷，能够进行连续冲砂，安全性高。针对出砂水平井因水平段沉砂冲不出来造成频繁砂埋，不能正常生产的问题，通过采用简易连续冲砂装置研制，配合其它减少油层污染的辅助措施，优化冲砂施工作业工艺，实现水平井的水平段冲砂。
参考文献：
[1] 在两口水平井吐哈顺利完钻[J]. 中外科技情报 , 2006,(09)
[2] 苏里格气田诞生“两最”水平井[J]. 吐哈油气 , 2010,(03)
[3] 李湘洲. 地应力及其测量法简介[J]. 化工矿物与加工 , 1994,(04)