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摘 要：介绍大斜度井在填冲砂施工中的风险、施工步骤、施工中的注意事项，以及在实际施工中的应用。通过现场施工说明大斜度井填冲砂的特点。
关键词：大斜度 填砂 冲砂
在油田勘探开发中，受地面、地下许多条件限制，需要布置较多的定向井和水平井，另外定向井和水平井可使油层的暴露面积增大，以提高采收率。随着钻井工艺技术的发展，定向井和水平井施工工艺日趋完善成熟，基于该类井的优点，在油田的应用越来越广泛。随着定向井和水平井数量的增加，为提高采收率，措施施工量也逐年递增，由于该类井井斜较大，给修井工作带来了一定的难度，如何处理大斜度井事故是目前修井系统遇到的新课题。
1 定向井、水平井填冲砂
为提高采收率，常采用酸化、压裂、堵水等措施。在这此措施中往往只针对某些层进行施工，对其它层位要进行暂时性堵塞。当对下部油层堵塞时，由于井筒填砂的方法具有对套管损害小，施工周期短，风险小，成功率高，费用低等优点而被广泛采用。施工结束后往往需将砂子全部冲出井筒，另外当地层出砂后也需冲砂。
1.1填砂易造成砂堵、砂卡
实验表明，井斜小于30O 的井中固体主要受到重力的影响，如果固体密度大于液体密度，固体就会下沉。当井斜增大时，固体与井壁间，固体与固体间的摩擦力就会变得明显。当井斜为 60O 时，在 20OC 左右的水中，粒径 0.7mmr的砂粒受井壁光滑度，液体粘度，所填砂粒圆度、粒径均匀度等参数影响停止下沉，大斜度井填砂时更易形成砂堵甚至造成砂卡。
1.2冲砂效率低
试验表明，在井斜角到 30-40o之间，混砂液流在环空中運动状态会由紊流逐渐变为向
前滚动的沙球，最终形成砂堵直至砂卡。井斜冲砂时，管柱下侧贴近套管，被沙丘掩埋，如果管柱在一定时间内不活动或在接单根时停泵，地层砂容易形成砂桥埋卡管柱，形成卡钻事故。当井斜非常大时，由于重力作用，油管弯曲，管柱下侧贴近套管。油管接箍较大，在套管中的就会贴近套管壁。在直井及井斜较小，油管受拉状态下，由油管接箍的支撑作用，油管本体在套管中就会处于较为中间的位置。在冲砂时，是依靠流体的粘度将砂粒向上携带。冲砂时，流体为紊流状态，在直井和小斜度井，砂粒将被水冲散，均匀分布在流体中。而在大斜度井中，由于重力作用，大量砂子停滞不前，贴在下部环套空间，量的多少主要取决于流体的密度、速度、粘度，砂子密度、粒径、粒径均匀度等。随着井斜的增大含砂液流在环空中的运动机理由紊流逐渐变为向前滚动的沙丘。冲洗时不上返的砂粒在停止冲洗后，在达到能下滑条件时，砂子沿套管壁下滑，换单根时砂面升高，如砂面升得太高将造成换单根失败、砂堵、砂卡等严重后果。
1.3 地面参数仪指示失准
大井斜井起下钻具时，摩阻随井斜角增大而变大大，井壁上有砂子时摩阻也随之增加，由于井壁摩阻的影响，井下工具的悬重处于失真状态失真，给探砂面，判断是否遇阻遇卡，增加了困难，造成误判断。
2 解决对策
2.1填砂材料和填砂方式的选择
1）选用处理干净，粒径大，圆度好，粒径均匀，杂质少的压裂砂。2）填砂前的井筒要经刮削处理，并侧底洗井，保持套管壁光滑通畅。3）加砂时控制水泥车排量，落实施工井动静态资料，填砂管鞋位置要排除层间矛盾对砂粒返入油套环空的影响。4）填砂井段较长宜采用分段填砂方式。5）合理控制砂比在 30%内，并保持匀速。6）一旦有砂堵出现征兆（比如出口突然不返水）应立即反洗井，洗不通则立即上提管柱。7）加砂完毕后继续保持水泥车排量循环送砂至填砂漏斗返水，沉砂期间及时活动管柱。
2.2 提高冲砂效率
（1）油管扶正时，冲砂效果远大于油管靠边时。
（2）在井斜角小于 30o增加洗井液的粘度可提高冲砂效果，但在大井斜角情况下，增加泡沫或洗井液的粘度，反而降低冲砂效率。
（3）提高排量可提高冲砂效果。故冲砂时，在管柱上安装扶正器，使管柱居中，提高排量。
（4）下钻过程中要保证管柱的密封和管柱的完好，避免冲砂时管柱短路，不能把砂完全冲出来，导致卡钻事故发生。
（5）冲完砂接单根前要多活动管柱，接单根的时间要尽可能缩短。
（6）采取反循环冲砂。
2.3 地面参数指示失准处理措施
施工中常用的方法是钻具下至井底附近，空钻具提放数次，根据上提负荷的增加值，下放负荷的减少值，得出井斜对钻具负荷的影响，在井斜40°的情况下，可能空钻具上提负荷为30 吨，下放负荷为20吨。如孤东**井，人工井底3307m，射孔井段 3033.1-3243.3m，要求 砂面3246m，最大井斜58.5°/257.1°/3131m。施工时下φ114mm 通井规于深度3287.61m遇阻。用刮削器至3287.61 米，彻底洗井。下Φ93mm 喇叭口+Φ73mmJ 油管×344 根+第345根方入2.48m 遇阻，实探人工井底3次，加压 5 吨，实探人工井底深度 3287.16m。用地层水50 方正洗井，水泥车泵压4.0Mpa，排量 500L/min，至进出口水质一致，合格。上提管柱15根至喇叭口深度 3141.8m.。填砂：匀速填陶粒0.45方，沉砂 8 小时后复探砂面3247.2m，合格，达到施工目的。
3 结束语
大井斜井填砂首先要落实好井况，正确处理套管保持套管内壁光滑通畅，选用处理过优质原料砂，其次是匀速填砂，并且填砂液具有悬浮性和分离性的特点。在条件允许的情况下尽可能地进行反冲砂，冲砂工具宜采用与套管配套的尖钻头，以便钻冲坚硬砂面（压裂后产生的压裂液交界面），水泥车保持足够的的排量，必要时可两台并联（上部有严重漏失层的建议采用抽砂泵抽砂），以保证填冲砂的施工要求。斜井施工虽然有一定的难度，但我们在施工时只要加以重视，有针对性的采取一些措施，可以降低井斜对修井工作的影响。■
参考文献
[1]刘玉章 采油工程技术进展 石油工业出版社 2006.4
关键词：大斜度 填砂 冲砂
在油田勘探开发中，受地面、地下许多条件限制，需要布置较多的定向井和水平井，另外定向井和水平井可使油层的暴露面积增大，以提高采收率。随着钻井工艺技术的发展，定向井和水平井施工工艺日趋完善成熟，基于该类井的优点，在油田的应用越来越广泛。随着定向井和水平井数量的增加，为提高采收率，措施施工量也逐年递增，由于该类井井斜较大，给修井工作带来了一定的难度，如何处理大斜度井事故是目前修井系统遇到的新课题。
1 定向井、水平井填冲砂
为提高采收率，常采用酸化、压裂、堵水等措施。在这此措施中往往只针对某些层进行施工，对其它层位要进行暂时性堵塞。当对下部油层堵塞时，由于井筒填砂的方法具有对套管损害小，施工周期短，风险小，成功率高，费用低等优点而被广泛采用。施工结束后往往需将砂子全部冲出井筒，另外当地层出砂后也需冲砂。
1.1填砂易造成砂堵、砂卡
实验表明，井斜小于30O 的井中固体主要受到重力的影响，如果固体密度大于液体密度，固体就会下沉。当井斜增大时，固体与井壁间，固体与固体间的摩擦力就会变得明显。当井斜为 60O 时，在 20OC 左右的水中，粒径 0.7mmr的砂粒受井壁光滑度，液体粘度，所填砂粒圆度、粒径均匀度等参数影响停止下沉，大斜度井填砂时更易形成砂堵甚至造成砂卡。
1.2冲砂效率低
试验表明，在井斜角到 30-40o之间，混砂液流在环空中運动状态会由紊流逐渐变为向
前滚动的沙球，最终形成砂堵直至砂卡。井斜冲砂时，管柱下侧贴近套管，被沙丘掩埋，如果管柱在一定时间内不活动或在接单根时停泵，地层砂容易形成砂桥埋卡管柱，形成卡钻事故。当井斜非常大时，由于重力作用，油管弯曲，管柱下侧贴近套管。油管接箍较大，在套管中的就会贴近套管壁。在直井及井斜较小，油管受拉状态下，由油管接箍的支撑作用，油管本体在套管中就会处于较为中间的位置。在冲砂时，是依靠流体的粘度将砂粒向上携带。冲砂时，流体为紊流状态，在直井和小斜度井，砂粒将被水冲散，均匀分布在流体中。而在大斜度井中，由于重力作用，大量砂子停滞不前，贴在下部环套空间，量的多少主要取决于流体的密度、速度、粘度，砂子密度、粒径、粒径均匀度等。随着井斜的增大含砂液流在环空中的运动机理由紊流逐渐变为向前滚动的沙丘。冲洗时不上返的砂粒在停止冲洗后，在达到能下滑条件时，砂子沿套管壁下滑，换单根时砂面升高，如砂面升得太高将造成换单根失败、砂堵、砂卡等严重后果。
1.3 地面参数仪指示失准
大井斜井起下钻具时，摩阻随井斜角增大而变大大，井壁上有砂子时摩阻也随之增加，由于井壁摩阻的影响，井下工具的悬重处于失真状态失真，给探砂面，判断是否遇阻遇卡，增加了困难，造成误判断。
2 解决对策
2.1填砂材料和填砂方式的选择
1）选用处理干净，粒径大，圆度好，粒径均匀，杂质少的压裂砂。2）填砂前的井筒要经刮削处理，并侧底洗井，保持套管壁光滑通畅。3）加砂时控制水泥车排量，落实施工井动静态资料，填砂管鞋位置要排除层间矛盾对砂粒返入油套环空的影响。4）填砂井段较长宜采用分段填砂方式。5）合理控制砂比在 30%内，并保持匀速。6）一旦有砂堵出现征兆（比如出口突然不返水）应立即反洗井，洗不通则立即上提管柱。7）加砂完毕后继续保持水泥车排量循环送砂至填砂漏斗返水，沉砂期间及时活动管柱。
2.2 提高冲砂效率
（1）油管扶正时，冲砂效果远大于油管靠边时。
（2）在井斜角小于 30o增加洗井液的粘度可提高冲砂效果，但在大井斜角情况下，增加泡沫或洗井液的粘度，反而降低冲砂效率。
（3）提高排量可提高冲砂效果。故冲砂时，在管柱上安装扶正器，使管柱居中，提高排量。
（4）下钻过程中要保证管柱的密封和管柱的完好，避免冲砂时管柱短路，不能把砂完全冲出来，导致卡钻事故发生。
（5）冲完砂接单根前要多活动管柱，接单根的时间要尽可能缩短。
（6）采取反循环冲砂。
2.3 地面参数指示失准处理措施
施工中常用的方法是钻具下至井底附近，空钻具提放数次，根据上提负荷的增加值，下放负荷的减少值，得出井斜对钻具负荷的影响，在井斜40°的情况下，可能空钻具上提负荷为30 吨，下放负荷为20吨。如孤东**井，人工井底3307m，射孔井段 3033.1-3243.3m，要求 砂面3246m，最大井斜58.5°/257.1°/3131m。施工时下φ114mm 通井规于深度3287.61m遇阻。用刮削器至3287.61 米，彻底洗井。下Φ93mm 喇叭口+Φ73mmJ 油管×344 根+第345根方入2.48m 遇阻，实探人工井底3次，加压 5 吨，实探人工井底深度 3287.16m。用地层水50 方正洗井，水泥车泵压4.0Mpa，排量 500L/min，至进出口水质一致，合格。上提管柱15根至喇叭口深度 3141.8m.。填砂：匀速填陶粒0.45方，沉砂 8 小时后复探砂面3247.2m，合格，达到施工目的。
3 结束语
大井斜井填砂首先要落实好井况，正确处理套管保持套管内壁光滑通畅，选用处理过优质原料砂，其次是匀速填砂，并且填砂液具有悬浮性和分离性的特点。在条件允许的情况下尽可能地进行反冲砂，冲砂工具宜采用与套管配套的尖钻头，以便钻冲坚硬砂面（压裂后产生的压裂液交界面），水泥车保持足够的的排量，必要时可两台并联（上部有严重漏失层的建议采用抽砂泵抽砂），以保证填冲砂的施工要求。斜井施工虽然有一定的难度，但我们在施工时只要加以重视，有针对性的采取一些措施，可以降低井斜对修井工作的影响。■
参考文献
[1]刘玉章 采油工程技术进展 石油工业出版社 2006.4