低压砂岩地层油井冲砂技术研究

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  摘要:疏松砂岩油藏油井进入生产后期出砂现象非常普遍,这时候需要对油井进行冲砂作业。然而,地层压力过低,可能导致无法建立正常的冲砂液循环,冲砂液大量漏入地层,并对油层造成伤害。本文主要介绍采用内外双管技术,应用射流泵的原理,通过减轻冲砂液对低压地层的压力,避免地层漏失。高压动力液由双管环空注入,在井底液流分为两路,一部分继续往下,冲击砂粒,另一部分作为射流泵的动力液,减小井底压力,造成真空效应。在压力差的作用下,井底混砂液被射流泵动力液吸入内管,液流加压后举升到地面。
  关键词:疏松砂岩油藏 冲砂 射流泵
  为了使出砂油井恢复正常生产,维持产量稳定,必须采用冲砂作业将井内沉砂排除。通常的冲砂工艺主要是下入带笔尖的油管,与套管构成循环通道,排除井筒内的砂粒,该技术的缺点是对于漏失井或低压井上返液一般达不到井口,不能建立正常的循环,因而无法将井内砂粒排出。本文主要针对低压地层冲砂这一难题,研究双管射流泵负压冲砂技术,解决低压漏失井冲砂液大量漏失或冲砂不返的问题。
  一、低压地层冲砂技术理论研究
  油田开发中后期,地层逐渐产生亏空,或者有严重漏失层,油藏压力下降、储层物性差,油层出砂等问题严重,对油井正常生产造成严重影响。为了维持油井正常生产,保持产量稳定,需要采用冲砂等措施及时排除井内出砂。
  射流泵负压冲砂技术利用水力射流泵的文丘里效应,采用冲砂泵车作为动力,连续冲砂。冲砂过程中,冲砂液按一定比例进入射流泵喷嘴做动力液,在喷嘴附近形成低压区,射流泵对其上的液柱压力起到承接力作用,使地层受到的压力远远小于油层压力,有效地避免了冲砂液的漏失,防止了泥浆及细粉砂进入油层。射流泵负压冲砂技术,采用双管冲砂管柱,不对油层产生伤害,水力射流泵随内层油管下入,高压动力液由双管环空注入井下,通过喷嘴喷出,向下的旋转喷嘴将沉砂冲散,向上的射流泵部分液流经过喷嘴将高压动力液转换为高速动力液,在喷嘴区后面造成低压区,井下含砂液在压力差的作用下被吸入喉管,经过扩散管后,液流速度减小,压力升高,含砂混合液由内层油管输出到井筒,带至地面。
  井下冲砂结构包括两部分:一部分包括射流泵结构,在井下提供低压吸入区;另一部分是冲砂旋转喷嘴,将沉砂充分冲起并悬浮于冲砂液当中,然后经过射流泵的真空吸砂作用,在负压的作用下将含砂液排出。
  三、结语
  针对低压砂岩油井冲砂所遇到漏失无法建立循环的难题,采用同心双层管柱提供工作液通道,利用环空供液,中心管射流携砂的排液冲砂管柱方法,射流泵井底提供负压,最大可能减小冲砂液对地层的伤害,理论设计模型满足冲砂要求。根据质量守恒和动量守恒方程,建立双管环空和内管内的动量守恒方程,并给出了相应的冲砂数学模型,为下一步冲砂提供理论基础。
  参考文献
  [1]《采油工程原理与设计》中国石油大学出版社.
  [2]《采油工艺技术》石油工业出版社.
  作者简介:王远(1983-),男,2010年毕业中国石油大学(华东)油气田开发工程专业,现任胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司地质工程师,从事油田地质开发工作。
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