水平井连续油管冲砂工艺及冲砂液性能研究
【摘要】水平井连续油管冲砂工艺及冲砂液性能一直是水平井连续油管冲砂技术研究的热点和重点之一，通过对连续油管冲砂工艺及冲砂液体系研究，采用正冲砂工艺和胍胶浓度为4‰的冲砂液，并结合前人冲砂油管管径和冲砂工具研究成果，利用小直径连续油管在大直径作业管径中成功实现水平井冲砂作业，取得了很好的现场应用效果。
【关键词】水平井连续油管冲砂工艺冲砂液
1 前言
近年来，水平井大面积投入生产，带来了生产效益大幅度增长。但由于水平井水平井段的特殊性，在压裂过程中容易发生砂堵情况，导致无法顺利完成中、深井水平井冲砂需要，严重制约生产。因此水平井冲砂技术一直是业内研究的热点和重点，尤其是对冲砂工艺及冲砂液体系的研究更为紧迫[1-3]。
2 冲砂工艺研究
利用连续油管解除管柱内砂堵的冲砂方式理论上有两种，即正冲砂和反冲砂两种方式。
反冲砂：从连续油管和作业管柱构成的环形空间注入冲砂液，冲砂液由连续油管内返出。反冲砂缺点：一是由于冲砂液产生的高压液流无法直接作用在砂面上，很难将砂子冲起；二是冲砂液即使将砂子冲起，在砂子上返至连续油管滚筒时，很容易滑落到滚筒内未入井的连续油管的底部，从而堵塞连续油管，造成事故。正冲砂：从连续油管内注入冲砂液，冲砂液由连续油管和作业管柱构成的环形空间返出。正冲砂优点：连续油管可直接接触到砂面，冲砂液产生的高压液流可直接作用在砂面上，将砂子冲起，被冲起的砂子随着上返的冲砂液体从连续油管和作业管柱形成的环空返出地面。正冲砂缺点：冲砂液上返截面积较大，冲砂液需要很大的排量和粘度才能将砂子携带出地面。通过两种冲砂方式的优缺点对比，连续油管冲砂选择正冲砂方式。
3 冲砂液排量
冲砂时，为了使冲砂液能够将砂子携带出地面，冲砂液在井内的上返速度必须大于最大直径砂粒的自由沉降速度[4]。
Vs=VL-Vd （1）
式1中
Vs——冲砂时砂粒上返速度，m/s；
水平井冲砂洗井技术研究 摘要：论文针对水平井冲砂洗井过程中，由于水平井结构特殊造成的水平段砂粒易沉降、井壁粘结杂质不易冲洗干净等问题，介绍了几种水平井冲砂洗井的工艺技术。通过对比说明了不同洗井工艺的优缺点，需根据不同的油井出砂状况来选择正确的冲砂工艺，以实现高效的水平井冲砂作业。 关键词：开采后期、防砂工艺、技术探讨 1引言 水平井已经成为国内外一项重要的采油工艺技术，随着水平井数量的增多，也伴随着产生了一系列关于水平井的技术问题，水平井的冲砂解堵工艺就是其中一项。由于水平井井身结构的特殊性，与直井冲砂相比，水平井冲砂工艺存在以下问题：由于需冲洗的井段很长，尤其是洗井液在水平井段及斜井段的携砂能力低，因此砂粒容易沉降，不易被冲起和清除干净，而且在停泵时很容易在大斜度井段形成砂桥，造成冲砂过程中的砂卡事故。因此，发展与水平井相配套的冲砂解堵工艺技术具有重要的工程价值。 2 水平井冲砂洗井技术 2.1 油管液体冲砂 我国各油田普遍采用水力冲砂的方式将油井中的积砂冲到地面，目前应用最多的就是传统油管液体冲砂。它是利用高速液体将井底砂子冲散，然后利用循环上返的液体将冲散的砂子带到地面。 油管液体冲砂有三种方式：（1）正冲：冲砂液沿冲砂管流入，冲散的砂子和冲砂液沿冲砂管和套管之间的环空返回地面；此工艺可以在井底产生较高的冲击力，冲散井底砂层。（2）反冲：与正冲恰好相反，冲砂液沿油井环空注入，冲散的砂子和冲砂液沿冲砂管柱返回地面，此工艺可利用管柱内空间较小的特点，提高冲砂液上返速率，从而增加冲砂液的携砂率。（3）正反冲：同时采用正冲和反冲，利用两者各自的优点。 常规油管液体冲砂技术弊端在于：冲完一根管柱停泵接单根时，冲砂液停止循环，砂粒上返过程中易在井斜大的部位重新堆积，造成砂卡堵的现象。因此，目前国内外大部分油田开始选用连续油管作为水平井冲砂管柱，避免了作业中接单根的工序，同时保证了冲砂液的连续循环，实现高效安全的冲砂洗井。 2.2 连续冲砂洗井工艺技术 虽然连续油管可有效解决洗井过程中停泵导致的冲砂液暂停循环问题，但我国使用的连续油管及相关设备依赖进口，费用较高，随着我国水平井数量的不断
水平井冲砂洗井技术研究 水平井冲砂洗井技术研究 摘要：论文针对水平井冲砂洗井过程中，由于水平井结构特殊造成的水平段砂粒易沉降、井壁粘结杂质不易冲洗干净等问题，介绍了几种水平井冲砂洗井的工艺技术。通过对比说明了不同洗井工艺的优缺点，需根据不同的油井出砂状况来选择正确的冲砂工艺，以实现高效的水平井冲砂作业。 关键词：开采后期、防砂工艺、技术探讨 1引言 水平井已经成为国内外一项重要的采油工艺技术，随着水平井数量的增多，也伴随着产生了一系列关于水平井的技术问题，水平井的冲砂解堵工艺就是其中一项。由于水平井井身结构的特殊性，与直井冲砂相比，水平井冲砂工艺存在以下问题：由于需冲洗的井段很长，尤其是洗井液在水平井段及斜井段的携砂能力低，因此砂粒容易沉降，不易被冲起和清除干净，而且在停泵时很容易在大斜度井段形成砂桥，造成冲砂过程中的砂卡事故。因此，发展与水平井相配套的冲砂解堵工艺技术具有重要的工程价值。 2 水平井冲砂洗井技术 2.1 油管液体冲砂 我国各油田普遍采用水力冲砂的方式将油井中的积砂冲到地面，目前应用最多的就是传统油管液体冲砂。它是利用高速液体将井底砂子冲散，然后利用循环上返的液体将冲散的砂子带到地面。 油管液体冲砂有三种方式：（1）正冲：冲砂液沿冲砂管流入，冲散的砂子和冲砂液沿冲砂管和套管之间的环空返回地面；此工艺可以在井底产生较高的冲击力，冲散井底砂层。（2）反冲：与正冲恰好相反，冲砂液沿油井环空注入，冲散的砂子和冲砂液沿冲砂管柱返回地面，此工艺可利用管柱内空间较小的特点，提高冲砂液上返速率，从而增加冲砂液的携砂率。（3）正反冲：同时采用正冲和反冲，利用两者各自的优点。
连续油管作业操作手安全操作规程 4.1操作手安全操作规程 4.1.1 基础作业操作规程 （1）起升控制室 ①检查控制室气源压力显示是否正常，压力应在0.6～ 1.0MPa。 ②操作控制室气路阀，起升控制室于工作状态（起升速度可用手柄调压阀调节），合上控制室电源。 （2）起动柴油发动机 ①将发动机起动开关旋转置于“ON”的位置，待驾驶室内显示屏上各个参数（润滑油压力、柴油发动机转速、蓄电池电压、冷却液温度）显示正常，即可将起动开关顺时针旋到“START”位置进行起动；若第一次没有起动，则将起动开关逆时针旋到“OFF”位置，至少等待15秒后进行第二次起动。 ②柴油发动机起动后进行，观察显示屏上润滑油压力、冷却液温度、柴油发动机转速等参数，观察柴油发动机工作状况，确保柴油发动机工作正常。 ③调节控制室内发动机油门控制旋钮，将柴油发动机速度调到600 rpm～1000rpm，怠速运转3～5分钟预热后（观察液压油温指示表，待油温达到30℃左右时），将取力器旋钮转动置于“合”，合上带泵箱离合器。 ④支起车尾随车起重机两端液缸支腿。支腿处地面夯实并加垫枕木。 （3）注入头井口安装 ①取掉注入头四条立柱上的固定销子，将注入头安装在防喷器上，将注入头与防喷器整体吊起至井口并连接好。与此同时，台上操作人员调整排管器的高度，使其与注入头鹅颈管的高度相适应。
②调节注入头指重传感器支撑螺栓，使注入头自然落在指重传感器上，注入头驱动支架处于水平状态；放尽传感器管线中的气体；调节传感器端两个可调锁紧顶丝，使得当泵入液压油时，传感器接触盘刚好与注入头压盘接触，连接传感器电缆线。 ③连接防喷盒、防喷器、注入头速度和深度传感器、指重传感器信号线及液压管线。 ④仔细检查所有液压管线、注入头、防喷器、防喷盒润滑管线软管上编号与接头面板上序号是否相同，观察并调整深度传感器、载荷传感器的初始值，做好记录。 ⑤平整井口地面，支好注入头四条支腿，在注入头两侧的三个方向拉绷绳，应就近拉在井架、作业机梁上，必要时可打地锚。 ⑥调整滚筒摆位角度和方向，确保注入头的鹅颈管与滚筒中心对正。 ⑦将导向器上的压轮和排管器润滑盒合拢连接好。 （4）下放连续管作业 ①滚筒控制：下放连续管作业时，滚筒控制手柄放在“下放”位置，滚筒压力调节在4MPa左右，滚筒的先导压力是根据滚筒马达刹车预设的，一般用调压阀调节在3MPa左右。 ②将注入头控制手柄锁定装置向上提起，手柄推向“下”管位置，观察参数记录仪上的速度（初始速度应在 0~0.5m/min）、发动机转速、注入头马达压力（在6MPa左右）、回油压力、滚筒先导压力是否正常。 ③运行几分钟后，观察注入头、滚筒、供液油泵运行情况；油箱油温以及绷绳等有无异常情况（如有立刻停机检查整改），正常后调节注入头控制手柄，逐步提高下放连续管速度，一般正常下放连续管速度在10~20m/min之间，不超过 35m/min。每下入200～300m给注入头链条喷洒润滑油一次。
连续油管作业技术的特点和应用 摘要：本文探讨了连续油管国内应用和研究现状，连续油管的优点，对连续油管作业的基本技术要求进行了论述，对除垢施工技术步骤进行了论述，连续油管作业在我国油田受到普遍欢迎。 关键词：连续油管特点除垢技术 连续油管（Coiled tubing）是用低碳合金钢制作的管材，有很好的绕性，又称绕性油管，一卷连续油管长几千米。可以代替常规油管进行很多作业，连续油管作业设备具有带压作业、连续起下的特点，设备体积小，作业周期快，成本低。 1、国内应用和研究现状 我国引进和利用连续油管作业技术始于70年代，1977年，我国引进了第一台波温公司生产的连续油管作业机，在四川油田开始利用连续油管进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡、钻磨等一些简单作业，累计进行数百口井的应用试验，取得了明显效果，积累了初步的经验，随后在全国各油田推广应用。目前，据不完全统计，国内共有引进的连续油管作业机30台左右，主要分布在四川、大庆、长庆、胜利、华北、中原、吉林、新疆、辽河、吐哈、大港、河南和克拉玛依等油田。四川、辽河、华北自引进连续油管以来累计作业井次均己超过1000井次。大庆油田自1985年引进连续油管作业装置以来，共在百余口井中进行了修井等多种井下作业，主要用于气举、清蜡、洗井、冲砂、挤水泥封堵和钻水泥塞等。吐哈油田自1993年引进连续油管作业机以来，作业井次达40～60井次，用连续油管进行测井的最大井深已达到4300m。总的来讲，国内连续油管作业机主要应用于以下几个方面：冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试。用得比较多的是冲砂堵、气举排液和清蜡，占95%以上。连续油管作业在我国油田受到普遍欢迎。 2、连续油管的优点 作业简单，作业人员少，费用低。搬迁快，占地小，环保，占地面积是常规钻井的1/3。 起下时间短、减少停产时间，常规油管的11倍。起下钻时可以循环，封闭油管可带压作业，对地层伤害小。可选择不同尺寸的油管作水力通道.施工安全，维护方便。可以通过大斜度井。 3、连续油管作业的基本技术要求 精确的深度测量，精确的重量测量和控制，油管运动的精确控制，合适的管柱结构-台阶型，压力控制设备的额定压力大于工作的最大压力，下井的所有工具的都要有尺寸图。
水平井连续油管冲砂工艺及冲砂液性能研究 【摘要】水平井连续油管冲砂工艺及冲砂液性能一直是水平井连续油管冲砂技术研究的热点和重点之一，通过对连续油管冲砂工艺及冲砂液体系研究，采用正冲砂工艺和胍胶浓度为4‰的冲砂液，并结合前人冲砂油管管径和冲砂工具研究成果，利用小直径连续油管在大直径作业管径中成功实现水平井冲砂作业，取得了很好的现场应用效果。 【关键词】水平井连续油管冲砂工艺冲砂液 1 前言 近年来，水平井大面积投入生产，带来了生产效益大幅度增长。但由于水平井水平井段的特殊性，在压裂过程中容易发生砂堵情况，导致无法顺利完成中、深井水平井冲砂需要，严重制约生产。因此水平井冲砂技术一直是业内研究的热点和重点，尤其是对冲砂工艺及冲砂液体系的研究更为紧迫[1-3]。 2 冲砂工艺研究 利用连续油管解除管柱内砂堵的冲砂方式理论上有两种，即正冲砂和反冲砂两种方式。 反冲砂：从连续油管和作业管柱构成的环形空间注入冲砂液，冲砂液由连续油管内返出。反冲砂缺点：一是由于冲砂液产生的高压液流无法直接作用在砂面上，很难将砂子冲起；二是冲砂液即使将砂子冲起，在砂子上返至连续油管滚筒时，很容易滑落到滚筒内未入井的连续油管的底部，从而堵塞连续油管，造成事故。正冲砂：从连续油管内注入冲砂液，冲砂液由连续油管和作业管柱构成的环形空间返出。正冲砂优点：连续油管可直接接触到砂面，冲砂液产生的高压液流可直接作用在砂面上，将砂子冲起，被冲起的砂子随着上返的冲砂液体从连续油管和作业管柱形成的环空返出地面。正冲砂缺点：冲砂液上返截面积较大，冲砂液需要很大的排量和粘度才能将砂子携带出地面。通过两种冲砂方式的优缺点对比，连续油管冲砂选择正冲砂方式。 3 冲砂液排量 冲砂时，为了使冲砂液能够将砂子携带出地面，冲砂液在井内的上返速度必须大于最大直径砂粒的自由沉降速度[4]。 Vs=VL-Vd （1） 式1中 Vs——冲砂时砂粒上返速度，m/s；
浅谈水平井冲砂 随着油田的不断开发，水平井的大量出现，也相应产生了需要进行修井作业的水平井。冀东油田由于其地理环境影响，水平井占了较大的地位，类型有：常规水平井、侧钻水平井、大斜度水平井、分支井、鱼骨型分支水平井。 大修一队在水平井冲砂方面，取得了不少的实践经验，也给我们对各种水平井冲砂理论进行了验证和充实。 不管是任何水平井，都是由造斜工具不断造斜产生的，可以看作是多个不同井斜角变化的多边形组成的，这是它们的特点。受重力影响，这类井的井筒出现问题后比直井要更加严重，更加复杂，需要在多环节上技术把关，才能恢复该类油井的正常生产。 这类井井筒出现的问题有如下特点： （1）受重力作用，油层砂粒更易沉积于井筒，形成长井段的“砂床”，严重时形成砂堵井眼。 （2）井内施工管柱紧贴油层套管底边，管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用，更易形成卡钻。 （3）摩擦效应随着井眼曲率及井斜的不断增大而增加，钻压有很大一部分与井壁的摩擦力抵消了，不易确定作用在井下工具上某一时刻真正的钻压值。 （4）无论修井液携砂能力多么强，总有部分砂粒在上返途中留在井壁底边，致使摩擦面积的增大，导致井况复杂。 （5）当管柱与油层套管的筛管井段或射孔井段静止接触时，还有可能发生粘附卡钻。 一、砂柱或砂床的形成及特点 （1）沉积物主要是地层砂、修井液中的固相颗粒以及施工作业后遗留的固相沉积（如钻水泥塞后的灰屑、油管内外的铁锈等）。（2）地层砂随着地层流体流入井筒并重新沉降形成砂床。 （3）筛管完井的井沉积物主要是地层砂及修井液、暂堵剂等残留物。 二、冲砂的特点 （1）沉积时间长的砂柱或砂床，需要较大的排量及钻压才能够冲动砂子。如果沉积时间过长，还需要用钻头或者刮刀搅散沉砂。 实例：XXXX井，水平段长410m，最大井斜91.01度，井段为1844.6-1852m，13.4m/3层，用活性水15方反循环冲砂，泵压3MPa，排量400L/min，井段1823.90-1840.39m，进尺16.49m，冲下φ73mm加厚油管2根，返砂0.19方，加压5吨无效，分析砂粒粘结比较结实，决定下钻钻松该井段砂子后再进行冲砂，下φ116mm三牙轮钻头+φ100mm螺杆钻，遇阻深度1840.39m，用活性水150方正循环钻铣，泵压3MPa，排量400L/min，钻压12MPa，井段1840.39-1998.5m，进尺158.11m，钻下φ73mm加厚油管17根，返砂1.9方。，符合设计要求保证了正常施工。 （2）同一口井不同井段的冲砂作业参数不同。
连续油管冲砂解堵技术与效果分析 杨春华1甘慧娟1 （1.渤海钻探井下作业公司工程地质研究所河北062552） 摘要：文章在简单对连续油管特点及在油气开采中的气举、电潜泵、防砂等非改造型应用的方法进行了简单介绍，同时，比较详细地介绍了连续油管在冲砂解堵中的应用及效果分析，并结合目前试油技术的需求提出了在华北油田重点发展该技术以满足油田挖潜和大厚层、多层、低渗透、致密油气藏经济有效开发的需要。 关键词：连续油管冲砂解堵试油技术 Abstract: the article in simple coiled tubing characteristics and feature of gas-lift and electric submersible pump and sand control etc during the production of oil and gas has been presented .meanwhile, the application and effect analysis of the tubing in blasting solution plugging is introduced in detail. combining the oil technology needs ,to meet tapping and big thick layer of oil field, multilayer, low permeability reservoirs, density of economic and effective development needs，the suggestion that the coiled tubing technique should be pay more attention in North China oilfield. Key words:Coiled tubing Blasting solution plugging Oil technology 随着油气田勘探开发程度的提高，油气田开发和挖潜对象产生变化，油气田开发科技将向着高难度油气田开发和老油田深度开发等方向发展。相应地，技术也会出现新的需求，如：针对低渗特低渗油气藏的储层改造工艺技术、低渗天然气藏排水采气工艺技术、适应水平井、分枝井等各种复杂结构井压裂技术和适应深井、超深井的采油技术等各类开采技术。开采技术的实现可以有多种手段，连续油管技术就是其中极具发展和应用前景的技术。 一、连续油管简介及国内现状 连续油管是一种可缠绕在滚筒上，能从井内连续下入或取出，无连接螺纹，通过将高强度、低合金材料轧直焊成一定长度的管子，再将这些管子对焊起来便可制成所需长度的连续油管。世界上主要的连续油管制造厂商均集中在美国，它们是精密油管技术公司、优质油管公司和西南管材公司，连续油管的直径从12.17-168.14mm，共有100多种规格；强度为48.213-96.416MPa，可以满足不同作业需要；单根长度可达9000m。随着连续油管材料与技术的发展，连续油管技术广泛应用到了油田的各个领域。 1985 年以来，国内陆上各油田共引进连续油管作业设备 20 多台，主要分布在大庆、胜利、中原、河南、大港、辽河、新疆等油田。大庆油田、塔里木油田、吐哈油田利用连续油管作业技术进行了气举、清蜡、洗井、冲砂、测井、挤水泥作业，成功地解决了油田生产中的一些特殊难题，取得了良好的效果。 目前华北油田也引进了 作者简介：杨春华1975年12月出生女工程师工作单位渤海钻探井下作业公司工程地质研究所
连续油管作业事故预防作业指导书 人身伤害预防 一、吊装井口装置 1、吊装注入头 ⑴从副车上吊下时，确保注入头与车体无绷挂现象，防止意外发生。 ⑵地面连接管线时，注入头要用四条支腿支好，防止倾斜伤人。 ⑶注入头管线接头连接到位，防止压力泄漏伤人。 ⑷吊装时钢圈槽内涂抹少量黄油。 ⑸钢圈上不许涂抹黄油。 ⑹法兰连接使用BX154钢圈。 ⑺平稳吊装，螺栓对角上紧。 ⑻注入头上作业，系好安全带，工具用尾绳系好，防落下伤人。 2、吊装防喷器组 ⑴吊装时钢圈槽内涂抹少量黄油。 ⑵钢圈上不许涂抹黄油。 ⑶上下法兰连接均使用BX154钢圈。 ⑷平稳吊装，螺栓对角上紧。
⑸防喷器组管线接头连接到位，防止压力泄漏伤人 ⑹登高作业，系好安全带，工具用尾绳系好，防落下伤人。 3、连续油管入井 ⑴连续油管从滚筒引入注入头前，严禁打开防脱绳卡，防止连续油管缩回滚筒。 ⑵把连续油管引入注入头要用专门引入工具，不得使用自制绳套或综绳，防止滑脱伤人。 ⑶引入前确保中心线与连续油管滚筒对中并检查鹅颈管护罩是否完全打开。 ⑷连续油管引入注入头后，打好鹅颈管护罩，防止连续油管滑脱。 ⑸高空作业人员系好安全带，防止高处坠落。 ⑹连续油管入井前，确保井口完全打开，防止油管挤弯或刮伤。 4、高空作业 ⑴从事高空作业人员必须经过正规培训并取得高空作业证书资格方可从事高空作业。 ⑵距地面2米及2米以上高处作业必须系好安全带，将安全带挂在上方牢固可靠处，高度不低于腰部。 ⑶高空作业人员应衣着轻便，穿软底鞋。
⑷患有精神病、癫痫病、高血压、心脏病及酒后、精神不振者严禁从事高空作业。 ⑸高空作业地点必须有安全通道，通道不得堆放过多物件，垃圾和废料及时清理运走。 ⑹遇有六级以上大风及恶劣天气时应停止高空作业。 ⑺严禁人随吊物一起上落，吊物未放稳时不得攀爬。 ⑻严禁人随吊物一起上落，吊物未放稳时不得攀爬。 ⑼高空行走、攀爬时严禁手持物件。 ⑽垂直作业时，必须使用差速保护器和垂直自锁保险绳。 5、连续油管拆卸 ⑴必须使用指定倒管装置，不得使用自制或未经检验的倒管器。 ⑵连续油引入端接头必须与倒管装置内滚筒固定死或焊死，防止断开伤人。 ⑶在倒换过程中，必须保证连续油管滚筒与倒管装置传导速度一致，防止一方过快或过慢导致意外事故发生。 ⑷倒换过程中，被倒下来的连续油管也要排码整齐。 ⑸当连续油管车滚筒上的连续油管全部被倒入倒管器上之后，再将连续油管车上油管的另一端割开，严禁提前割开，防止油管窜出伤人。
连续油管作业技术简述 1.连续油管简述 连续油管(coiled tubing,简称CT) 装置是一种有别于传统作业方式的特种作业设备, 自上世纪60年代初引入油田生产后,便以其高效、实用、经济的特点倍受使用者的青睐。连续管也称柔性管，是一种强度高、塑性好、抗腐蚀较强的ERW 焊接钢管，单根长度可达几千米，在生产线连续生产并按一定长度缠绕在卷筒上交付使用。 进入2000 年后, 由于材质和设备制造技术的更新提高, 连续油管技术发展迅速,新型连续油管车各方面性能大为改进, 能够适应更加恶劣环境和从事更为复杂的技术。 2.连续油管设备组成 连续油管设备主要包括以下几部分： （1）滚筒：储存和传送连续油管； （2）注入头：为起下连续油管提供动力； （3）操作室：设备操作手在此监测和控制连续油管； （4）动力组：操作连续油管设备所要求的液压力源； （5）井控装置：连续油管带压作业时的井口安全装置。 3.连续油管工作原理 其工作原理是：车辆停靠井口处,依次吊装防喷器、注入头于井口(防喷管)上,将CT 从绞盘上拉出经鹅颈管导向进入注入头, 由注入头链条拉紧后通过防喷器下入作业管柱中, 绞盘轴端的接头可与配套设备联接, 泵注液体或气体入井, 操作室内可远程控制CT 起下及相关部件的动作。 4.连续油管技术的应用 连续油管以其高效性、经济性以及对地层污染小等优点目前已广泛应用于钻井、完井、采油、修井和集输等各个作业领域，被称作“万能作业机”。 4.1连续油管的冲砂洗井 冲砂洗井是目前最常见的连续油管修井作业。 洗井是将洗井液通过连续油管泵入井内, 使砂粒松动并将其从生产油管与连续油管的环空冲到地面上来。 连续油管由于其具有良好的挠性等特点，除进行常规的冲洗作业外，还用于解决一些比较复杂的井下管柱被卡堵情况。这类井既无法建立循环又不能起出井下管柱，常规方法处理
水平井冲砂管柱及方法的改进 【摘要】随着油田开发的需要水平井越来越多，在水平井修井作业中冲砂施工也逐步增多，现在采油五厂还几乎没有一种较成功的施工工艺，能有效的提高水平井的冲砂施工效率。为了解决以上问题，改进了水平井冲砂管柱结构，研制加工了新型涡流工具和油套液流变向组合工具，冲砂中运用这两种工具相配合，选用合理的冲砂参数、方法，有效提高工作液的冲洗与携带能力，冲砂效率得到提高。 【关键词】水平井管柱改造冲砂工艺 1 水平井沉砂、冲砂的特点 1.1 水平井沉砂、冲砂的特点 （1）水平井中沉积物是钻硝、油砂、修井液、完井液及其他增产措施施工后残留的固相沉积。（2）地层砂随原油运动到井筒，沉砂附着在水平井段套管空间的下部形成沉砂床，在重力、压差作用下沉积，沉砂床发生固化。（3）冲砂过程中沉砂床很难被破坏，冲砂液容易在套管上部空间形成“短路”，井壁上的砂很难被完全冲起。（4）同一口井中，不同的井段作业参数不同。（5）冲起的砂粒在大斜度井段、水平井段在重力作用下容易再次沉积，造成事故。由于以上现象造成水平井冲砂效率低，施工难度大。 1.2 现在现场采用的主要方法 （1）采用联泵大排量冲砂：此种方法一般用于正冲砂，即加大循环液的流动速度，增加修井液对井底沉砂的冲击，破坏沉砂床使砂子悬浮在工作液中随较高的循环速度的工作液返出井口。但是由于油套环形空间流通面积较大，如果水平井段较长，在重力作用下，贴着套管下部还会形成沉砂床，影响冲砂效果，使用双泵造成了浪费。（2）采用反循环冲砂：反循环冲砂有效的提高了循环液的携带能力，但是对井底的冲击力小，不能将吸附在井壁上的砂子完全冲起，严重影响冲砂效果，在一定条件下如果盲目加大施工排量，还会造成工作液的大量漏失，造成对地层的污染。 2 水平井冲砂管柱的改进 2.1 涡流冲砂工具的研制 根据水平井沉砂的特点，砂子主要沉积在水平段套管下部，紧贴在套管内壁上，施工时首先增加工作液对套管内壁的冲洗，这样才能将水平井段的砂子完全冲起，然后增加修井液的上返携带能力，实现有效冲砂施工。为了实现此目的，我研制出了涡流冲砂器。冲砂器的工作原理：水流通过循环通道进入工具内，部分工作液经过工具中心管进入套管，实现对套管中心部位的冲洗，冲洗出一定的
恒天重工股份有限公司企业标准 冲砂工艺规程 1.主题内容与适用范围 本规程规定了互转件冲砂工艺过程中冲砂前准备，工件摆放，冲砂和检验等。 本规程适用于公司产品中的冲砂件。 2.冲砂设备型号：zgc001 规格：6x4x3（m） 冲砂压缩空气压力范围：4-6kg 砂子粒度;5-10目 3.冲砂前准备 3.1.冲砂前必须先检查质量有无问题，然后再冲砂。 3.2.检查气压并记录。 3.3.工作前要在储砂罐里把石英砂装好，先检查喷枪，联接管道及其他附属装置是否良 好。 3.4.工作前要检查工作地周围是否有其他安全隐患，不得有杂物影响工作人移动。 3.5.进入工作岗位前，必须穿戴好劳动保护用品。 4.工件摆放 4.1较大工件要放平稳，不准用重心高或易滚动物件做垫块。 4.2较小工件须固定的必须用工装固定后方可冲砂。 4.3使用行车吊运和翻转工件时，刚度较好的有吊装装置的用吊钩吊装，刚度较差的无 吊装装置的要用尼龙绳吊装。特殊要求的在调度人员的指挥下进行吊装。 5.冲砂 5.1工件进入冲砂室后要关闭工作室铁门后方可冲砂。 5.2对于钢板焊接件冲砂，要将要求冲砂的部位的锈蚀、氧化皮、油污和其他粘结杂物 冲净。 5.3若有加工面，按照工艺要求用工装做好保护工作。无工装的或不需保护的需经技术 或设计书面意见。 5.4冲砂过程中发现问题及时和检验员或调度联系解决，不得擅自处理。 6.检验 6.1检验员检查锈蚀、氧化皮、油污和其他粘结杂物是否冲净，加工过程中有无磕碰划 伤现象，检验合格后方转入下道工序。 6.2检验不合格的须经再次冲砂，并复检。 6.3检验员要及时认真填写质量跟踪卡，按规定盖章后随工件互转。 附加说明： 本标准由技术部提出； 本标准由技术部起草、修订； 本标准修订人：张建新 恒天重工股份有限公司2016-01-01发布2016-01-01实施
随着连续油管作业技术的进步和发展，由于其本 身的便捷性，越来越广泛应用于油田生产过程中的钻 井，测井，冲砂洗井，修井等作业过程中[1-4]。由于水平井的特殊性，随着油田的生产，地层出砂往往容易在水平段沉淀、固化而形成坚固的砂床[5，6]。为了提高水平井冲砂效率，在连续油管冲砂作业技术的基础上，结合高压连续油管冲砂洗井技术在水平井中的应用 张朔，王方祥，刘德正，倪庆怀 （中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下技术服务分公司，天津 300283）摘要：由于水平井井身结构的特殊性，地层出砂容易在井筒底部形成砂床， 严重影响油气井的正常生产作业。为了解决常规冲砂作业效果差，成本高的难题，提出了利用连续油管在水平井中进行冲砂作业，并对其水力参数、喷嘴结构和 冲砂工艺进行了优化设计。经现场实验证明，该技术可以带压连续冲砂， 工艺技术简单，施工时间短，实现高效、安全的冲砂作业，取得良好的经济效益。 关键词：冲砂；洗井；喷嘴；连续油管；水平井 中图分类号：TE358.1文献标识码：A 文章编号：1673-5285（2018）10-0034-04 DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2018.10.008 *收稿日期：2018-09-03基金项目：中石油渤海钻探工程有限公司项目“水平井连续油管作业技术研究”，项目编号：2018ZD21Y-01。 作者简介：张朔（1986-），从事酸化压裂、油田化学等方面的研究工作。Application of continuous tubing sand washing technology in horizontal wells Z HANG S huo ，W ANG F angxiang ，L IU D ezheng ，N I Q inghuai （Downhole Technology Service Company ，CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited ，Tianjin 300283，China ） Abstract:Because of the particularity of the horizontal well structure,the sand production is easy to form in the bottom of the wellbore,which affects the normal production operation of the oil and gas well seriously.In order to solve the problem of bad effect and high cost in conventional sand washing operation,a continuous oil pipe is used to carry out sand washing operation in horizontal well,and its hydraulic parameters,nozzle structure and sand blanking process are optimized.Field experiment proved that the technology could carry continuous sand blast with pressure,which has the advantage of simple technology and short construc -tion time so as to achieve efficient and safe sand washing operation,and achieve good eco -nomic benefit.Key words ：sand flushing ；well flushing ；nozzle ；coiled tubing ；horizontal well 石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION 第37卷第10期2018年10月Vol.37No.10Oct.2018
小井眼冲砂影响因素的分析 影响因素, 冲砂 随着石油需求的日益加大，老井改造挖潜越来越受到石油工作者的密切关注，老井开窗侧钻小井眼是近年来调整注采方案，挖潜剩余油，提高原油采收率的有效措施，现中原油田小井眼侧钻井数量越来越多，但出砂给油气井的正常生产及各种采油采气工艺的井带来很多麻烦，轻则迫使油气减产，重则会使油气井停产。只有将砂粒冲出才能恢复油气井正常生产。 在冲砂过程中，需要知道砂粒在流体中和沉降速度。砂粒在井筒流体中的运动方式与流体的冲击速度有关，当流体流动速度小于砂粒的自由沉降末速时，砂粒表现为沉降运动，当流体流动速度大于砂粒和沉降末速时，砂粒表现为上升运动，当流体流动速度等于砂粒和沉降末速时，砂粒处于悬浮状态，因此砂粒的沉降末速是流体携砂能力的临界点，确定合理排量，才能将砂粒冲出井筒。 1、砂粒沉降规律 1.1、砂沉降受力 当砂粒在静止的流体中沉降时，作用于砂粒的有两种力，一种是砂粒的重力和浮力，也就是颗粒在流体中的重力，它只取决于颗粒的密度和流体的密度，而与颗粒的运动速度无关，另一种是流体作用于砂粒的阻力，当流体速度大于砂粒沉降进度时，砂粒就会被流体带动。 1.2、砂粒形状对临界流速的影响。 在实际生产中，砂粒形状都是不规则的砂粒，不规则砂粒形状不规则，比同体积的球形砂粒表面积大，砂粒表面粗糙，砂粒形状不对称，这些特点都会引起砂粒运动是阻力增大，也就是不规则砂粒的阻力大于球形砂粒的阻力，因此不规则砂粒的自由沉降末速小于球形砂粒。 1.3、管壁有限空间对临界流速的影响。 当颗粒在有管壁限制的有限空间中沉降时，由于颗粒占据了一定管道截面而使过流截面变小，颗粒与流体的相对速度增大，从而使颗粒得到附加的液体阻力，对于四寸套管冲砂时，颗粒在四寸套管的附加流体阻力更大。 1.3颗粒浓度对临界流速的影响 颗粒密度对临界流界流速的影响。当砂粒浓度很小，沉降过程中彼此干扰很小，可看成自由沉降，浓度较大时，砂粒沉降不表现为大量砂粒的共同运动，砂粒群在沉降时，不仅受到砂粒与砂粒间及泵粒与管壁间的摩擦和碰撞，同时还受到颗粒下落引起流体上升而产生附加阻力，这两方面的阻力都与颗粒群的浓度有关，浓度大而沉降速度减小，当颗粒体积浓度超过2％-3％时，颗粒碰撞的作用有可忽略，所以颗粒群的沉降末速小于自由沉降末速。但由于颗粒群的沉降涉及许多复杂因素，目前缺乏颗粒干扰沉降末速的准确计算公式，只能由实验来确定。2冲砂 2.1冲砂时泵车的排量的选择 冲砂时，为使用冲砂液将砂子顺利冲出井筒，流体在井内上速度必须大于最大直径砂粒在冲砂液中的下沉速度，理论上其速度比一般大于或等于2，。 Qb=2λAVi 式中：Qb为泵车排量m3/s；λ阻力系数一般取值为3-5；A为冲砂液上返流道截面积m2；Vi为砂粒在静止冲砂液中自由下沉速度m/s。
XJ24-3油田A8井 连续油管冲砂施工方案设计编写人：刘强 参加人： 审核人： 审批人： 中海油能源发展采油技术服务公司 2012年4月17日
目录 1.基础数据 (2) 2.生产简史及措施目的 (3) 3.施工安全技术标准 (4) 4.作业计划及工期安排 (4) 5.施工工艺设计 (4) 6.施工程序 (12) 7.资料录取 (15) 8.分工协作 (15) 附件： (17) 作业材料清单 (17) 射孔数据表 (17) 作业井管柱图 (17) 作业安全环保措施及应急预案 (17)
1.基础数据 1.1油井参数 1.2生产管柱基本数据1.3射孔数据 1.4采油树基本数据1.5吊车技术参数
1.6井位图 2.生产简史及措施目的 2.1 生产简史 西江24-3-A08ST2于2006年侧钻完井，采用水平井裸眼下入筛管方式完井，生产H2C（29m）和H2D（451m），下入ESP生产至2012年3月，液量一直在6000-8000桶，含水最后升至98%，生产期间砂含量不是很高。 2012年3月由于RDH封隔器以下油管漏进行修井作业，主要作业内容为起出生产管柱、套管查漏、清砂、酸化解堵、套管堵漏、下入生产管柱。清砂作业清理出很多地层粗砂、细砂和泥，套管查漏发现1095m以下套管有漏点。采用straddle 管柱堵住套管漏点后，下入电泵生产管柱。 2012年4月1日作业结束开泵生产，液量3000桶，砂含量很高。由于平台生产原因，关停3天，再次开井无液产出。 2.2 目前产状分析 该井主要问题是由于钻井作业穿过泥岩段，之前清砂作业没有将管柱内砂子彻底清理干净，导致泥砂将产层以上水平段尾管堵死。 2.3 施工内容及目的 起出原井生产管柱，下入连续油管利用连续油管对该井防砂段进行冲砂。
连续油管作业工艺 概述 目前,油气田已进入开发中后期,随着资源勘探力度加大，降低作业成本,规避作业风险已成为油气田开发的首要考虑因素,在老井加深侧钻挖潜增效、难动用储量增产措施开采,水平井及浅层石油天然气、煤层气资源开发,是提高油气采收率的最有效的途径,连续油管作业技术本身所具有的柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性，非常适合于这种作业，并能够有效降低成本和对作业环境的损害,被认为是21世纪油气井修井作业方法的一项革命性新技术。可以预见,连续油管技术必将成为未来修井作业行业的主导技术之一。特别是在在小井眼、老井眼重入和带压作业中应用前景广阔，为连续油管技术提供了广阔的发展空间。 目前连续油管作业几乎涉及到了所有的常规钻杆、油管作业。已广泛应用于油气田的修井、酸化、压裂、射孔、测井、完井、钻井以及地面输油气管道解堵疏通等多个领域，特别是应用于带压作业、水平井及大斜度井测井射孔、完井等作业，被誉为“万能作业”设备，使用连续油管作业机作业同使用常规油管作业相比，具有节省作业时间、减少地层伤害、作业安全可靠等优点，在油气勘探与开发中发挥越来越重要的作用。 随着勘探开发的不断深入，一批深井超深井陆续出现，对井下作业技术提了出了越来越高的要求，为适应工作需要，迫切需要超长度、大管径、高强度连续油管，为此开发了 D50.8m m X6500M连续油管装置并投入使用。 关键字：连续油管，修井，增产措施 一.连续油管装置设备主要规格及技术参数 （一）.连续油管装置技术参数 D50.8m m X6500M连续油管作业装置是一种移动式液压驱动的用于起下连续油管和运输连续油管的设备，主要由连续油管、液压注入头、井口防喷系统、液压动力系统等组成。 1.D50.8m m连续油管装置整体技术参数 ⑴ 最大容管量： D50.8m m×6500m(2″ ×6500m) ⑵ 最大工作压力： 103M P a ⑶ 最大起下速度： 60m/m i n
连续油管冲砂技术在孤东油田的应用 X 何艺兵 (胜利油田物资供应处,山东东营 257237) 摘 要:用连续油管替代常规油管进行冲洗作业,可充分发挥挠性油管能够连续起下和密封可靠的特点,克服常规作业难度大、耗时长、费用高的缺点,并且可以有效的保护储层。孤东采油厂应用连续油管进行水井冲砂作业,积累了丰富的经验,取得了良好的效果。 关键词:连续油管;冲砂;应用;孤东油田 中图分类号:T E 358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0106—02 连续油管(以下简称CT )技术应用于油田生产,便以其独特、高效、实用、经济的特点倍受使用者的青睐。近几十年来,连续油管技术的应用领域不断扩大,在许多方面已能完全替代常规作业,对一些常规技术难于处理的问题,运用CT 技术便可迎刃而解。CT 冲砂技术主要用来解决水井砂埋管柱,这类井无法建立循环,使用常规方法处理起来难度大、耗时长、费用高,且对储层的损坏比较严重。目前采油厂注水井欠注现象明显,作业力量不足的现状,开展水井不动管柱连续油管冲砂除垢技术,该技术针对管柱结垢严重、砂面油层等造成欠注的水井进行治理,效果明显。 1 连续油管冲洗技术 1.1 连续油管冲洗技术的特点 常规冲洗为安全起见必须压井才能作业,每次接单根前都要充分循环,然后逐根加深,整个施工过程始终处于正压状态下,冲洗介质中的固、液相可能侵入储层堵塞渗流孔道或与地层流体不配伍产生沉淀、粘土膨胀等不利因素而损害油层,直接影响到作业效果。用连续油管替代常规油管进行冲洗作业,则可充分发挥挠性油管能够连续起下、密封可靠的特点;在不压井、不动管柱的条件下实施尺寸大于CT 外径的各类管内或过管作业,有可靠的放喷功能做保障,允许使用低密度的循环介质进行负压作业,有利于油气层的保护。整个冲洗系统密闭循环,阻止了油气无控外泄,环保性好;施工过程连续快捷、安全可靠,能在很大程度上提高劳动效率和降低劳动强度[1]。 1.2 连续油管基本设备 连续油管主要基本设备如图1所示,包括操作室、工作滚筒机连续油管、液压动力装置、注入头、压力控制设备等。这些设备可以装载于卡车底盘上、拖车上或撬座上。1.2.1 操作室 为操作人员提供监控注入头、滚筒、防喷器等设备的场所。配置所有必需的操作控制开关和仪表。1.2.2 连续油管滚筒 连续油管滚筒的主要功能是安全地保护和储存连续油管。带有均绕机构,用以均匀地缠绕连续管。滚筒所能缠绕连续管的长度和连续管直径的大小主 要取决于滚筒的外径、滚筒的宽度、滚筒筒芯的直径、 运输设备及公路的承载能力的要求等。 图1 连续油管基本设备示意图 1.2.3 连续油管 连续管是一根连续的高强度和高韧性的管子,卷在滚筒上。连续油管的长度取决于油井的深度及滚筒的容纳能力。连续油管连接上专用工具,可以从事各种井下作业。连续油管可以反复使用。1.2.4 注入头 注入头提供井筒中起、下连续油管所需的动力和牵引力。注入头是一套液压驱动装置,在下入连续管时,它提供向下的推力,推动连续管下井;在提升连续管时,它提供拉力,将连续管从井中取出来。连续管的运移速度可以在0至61m/min 之间任意调节。注入头具有运转方向相反而运动速度相等的双链条牵引机构,由液压系统驱动,用于夹持、牵引连续油管而下入井中,以及从井中起出来。当连续油管在井中时,注入头支撑连续油管的全部重量。1.2.5 液压动力装置 为注入头提供液压动力,动力装置的功能是给操作CT 和一次/二次压力控制系统(例如防喷盒和BOP 系统)提供动力。动力装置除在设备运行时提供液压动力外,它装有储能设备,能在发动机停机后以一定限度操作压力控制设备。6 起重机 起重机常用于将注入头吊装到井口防喷器的顶106 内蒙古石油化工 2012年第5期 X 收稿日期5 作者简介何艺兵(66),女,工程师,胜利油田物资供应处主管师,从事产品质量检测。 1.2.:2012-01-1:19-
水平井普通油管旋流连续冲砂工艺技术 石油机械 CHINAPETROLEUMMACHINERY2007年第35卷第9期 ●应用技术 水平井普通油管旋流连续冲砂工艺技术 顾文萍陈碧波苏德胜陈黎祥 (1.江苏油田分公司试采一厂2.江苏油田分公司石油工程技术研究院) 摘要水平井普通油管旋流连续冲砂工艺技术是利用普通油管实现水平井反循环旋流连续冲 砂的,接单根过程中不停泵,可防止砂粒下沉和砂卡事故发生.该工艺的配套工具主要由井口循 环工具(高压自封封井器和新型反冲洗阀)和井下冲砂工具(水力旋流冲砂器,安全泄流阀和扶 正器)2部分组成.该项工艺在江苏油田分公司真11一平1井的首次应用获得成功,冲砂效率提 高50%,取得较好的经济和环境效益. 关键词水平井旋流连续冲砂工艺技术配套工具 传统的冲砂工艺虽然能满足直井,定向井的要 求,但难以满足水平井水平井段的冲砂要求.目前 江苏油田已钻水平井24口,水平井在采油生产过 程中,出砂问题比较突出,特别是疏松砂岩油藏出 砂更为严重,通过冲砂作业恢复油井正常生产必不 可少.由于水平井井身结构特殊,地层砂更容易进 入井筒内,并在井筒底部形成砂床,出砂严重时可 能砂堵井眼.与直井冲砂相比,水平井冲砂存在以 下问题:①冲洗液在水平井段及斜井段的携砂能力
低,地层砂易沉降,停泵时很容易在大斜度井段形成砂桥,造成冲砂过程中砂卡事故的发生;②需冲洗的井段长;③砂不易被冲起和清除干净.为利于冲洗液将砂携走,需采用有效措施确保砂和杂质处于悬浮状态.旋流连续冲砂工艺技术能有效地解决目前油田冲砂作业施工中存在的易砂卡,污染环境等问题,同时能解决水平井冲砂存在的问题.反循环旋流连续冲砂效率高,使冲砂液全部排入储液池,便于回收,同时能改善工人工作条件. 工艺原理 旋流连续冲砂工艺技术是利用普通油管实现水 平井反循环旋流连续冲砂的,在接单根过程中不停泵,防止砂粒下沉和砂卡管柱事故的发生,同时能保护井场环境,改善工人工作条件.水平井普通油管反循环旋流连续冲砂工艺管柱见图1. 图1水平井普通油管反循环旋 流连续冲砂工艺管柱结构示意图 l一新型反冲洗阀;2一高压自封封井器;3一油管; 4一安全泄流阀;5一扶正器;6一水力旋流冲砂器旋流连续冲砂工艺配套工具由井口循环工具和 井下冲砂工具2部分构成.井下冲砂管柱自下而上为:水力旋流冲砂器+1根~63.5mm(2英寸) 油管+0139.7mm扶正器+3.5mm油管+安全 泄流阀+3.5mm油管至井口+新型反冲洗阀. 1.井口循环工具 井口循环工具包括高压自封封井器和新型反冲 洗阀.利用该部分工具可实现水平井不停泵,反循环连续冲砂作业,使冲砂液全部排入储液池,以便回收,既能保护井场环境,又能改善工人工作条