水平井负压冲砂工艺技术的研究与应用

浅析水平井连续冲砂技术水平井连续冲砂技术是一种在水平井钻井作业中应用的技术，通过连续注入冲砂液体，将井孔内的固体颗粒物质带出井口，保持井孔的清洁，提高钻井效率。

下面将对水平井连续冲砂技术进行浅析。

1. 技术原理：水平井连续冲砂技术是基于水平井钻井的工程实际需求而发展起来的。

水平井钻井过程中，井孔内可能会产生大量的固体颗粒物质，例如岩屑、泥浆等，这些物质会对井口、钻杆造成堵塞和磨损，进而降低钻井效率。

采用连续注入冲砂液体的方式，通过液力传动来清除井孔内的固体颗粒，是一种有效的解决方法。

2. 技术流程：水平井连续冲砂技术主要包括冲砂液体的配制和注入、井孔内固体颗粒的悬浮和带出、冲砂液体的回收和再利用等流程。

需要准备冲砂液体，冲砂液体通常由水、添加剂和一定比例的固体颗粒组成，具有一定的黏度和悬浮性能。

将冲砂液体通过管道系统注入到井孔内，注入点通常位于钻头以下的位置，通过喷嘴将冲砂液体喷射到井孔内，形成一定流速和流量的液流。

然后，冲砂液体在井孔内产生了足够的流动速度和压力，将井孔内的固体颗粒物质悬浮并带出井口，保持井孔的清洁。

固体颗粒物质随着冲砂液体一起流出井口，在一定设备的作用下进行固液分离，将固体颗粒物质从冲砂液体中分离出来。

将分离后的冲砂液体回收并进行处理，去除其中的固体颗粒物质，使其恢复到适合再利用的状态。

可以通过离心分离、筛选等方法对冲砂液体进行处理。

3. 技术优势：水平井连续冲砂技术具有以下优势：（1）保持井孔清洁：通过连续注入冲砂液体，能够及时清除井孔内的固体颗粒物质，有效保持井孔的清洁，减少钻井作业中的堵塞和卡钻问题。

（2）提高钻井效率：水平井连续冲砂技术能够快速而高效地将固体颗粒物质带出井口，减少钻井作业中的停机时间，提高工作效率。

（3）降低钻井成本：由于连续冲砂技术能够减少钻井作业中的堵塞问题，降低设备的磨损和损坏，能够降低钻井成本。

技术应用与研究一、实施背景１．出砂井数逐年增加。

随着油田开采程度的逐渐加深，出砂现象越来越严重，出砂油井不断增加，目前已经严重影响正常生产，并且在出砂油井数量、出砂程度两个方面均呈现上升趋势，冲砂洗井是保障出砂油井正常生产的重要举措。

２．高含水井井筒状况复杂。

大路沟作业区开井２５４口，　其中含水在５０％以下３２口、５０％－６０％的有２６口、６０％－７０％的有１８口、７０％以上的有１７８口；腐蚀严重井７２口、结垢严重井３４口；从以上数据可以看出，高含水井占有较大的比例。

３．井筒环境变差。

高含水油井存在井筒腐蚀、结垢问题，在长期开发过程中会有大量垢片、铁锈等介质落入井底，造成井筒环境变差。

同时，频繁作业以及井筒加药造成套管内壁黏附许多附着物，容易落井引起井筒环境差。

从液面测量波形中反应出液面波形不平整、杂波多，说明油井井筒较脏，该类油井在我区共有５２口，占总油井数的２０％。

举例验证如下：二、冲砂洗井工艺特点及现场应用（一）冲砂洗井工艺技术原理１．冲砂的原理：用泵车向井内泵入高速流动的液体将井内的砂子冲散，并利用液体循环上返的携带能力，将冲散的砂子带到地面的工艺方法。

２．探砂面：用冲砂管柱探砂面，遇阻后，负荷下降２０－３０ＫＮ，连续探３次，深度一致，确定砂面位置，通过砂面位置计算出可能的砂柱高度。

３．冲砂方式的选择：１）正冲砂：冲砂工作液从油管进入，沿冲砂管向下流动，在流出冲砂管口时以较高的流速冲散井底沉砂，冲散的砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管与套管环形空间返至地面。

　２）反冲砂：冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入，冲起并携带泥砂沿冲砂管上返到地面。

　４．洗井水力计算：为保证将井底脏物带出地面的水力条件是：　Ｖｔ＞２Ｖｄ－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（１）式中Ｖｔ为洗井液返回地面上升速度，Ｖｄ为井底脏物在静止洗井液中的自由下沉速度，由地面试验测得。

由（１）式得，保证脏物返回地面最小速度： Ｖｍｉｎ＝２Ｖｄ－（２）洗井时所需最低流量：Ｑｍｉｎ＝ＡＦＶｍｉｎ　－－－－－（３）式中ＡＦ洗井液上返过流面积。

连续油管水平气井负压冲砂工艺技术的研究大牛地气田油气井出砂是砂岩油气藏开采过程中经常会遇到的问题和容易造成的危害，我们采用优良的负压冲砂工艺，通过对传统冲砂工艺的研究改进，形成了适应大牛地气田低产低渗特点的新工艺。

标签：连续油管；水平气井；负压冲砂大牛地气田大部分气井在投产之后由于地层出砂问题，而出现不同程度的井底积砂现象，对气井的正常生产和后期稳产产生了一定的影响。

大牛地气田作为低渗、低压、低产气井，在常规冲砂作业过程压井之后，对气井的产能会造成很大影响，作者提出了采用连续油管高粘度液体携砂、氮气循环顶替欠平衡注入的负压冲砂技术，经大牛地区块气井的作业经验，作业时间短，对储层伤害小，为低压、低产气井冲砂作业提供了一种新的途径。

1 技术简介负压作业就是指在作业过程中，井筒内液柱压力始终小于地层压力。

通过这一原理提出负压冲砂理论，就是用水泥车和液氮泵车在井口并联，将它们分别打出的泡沫液和气体在三通处混合后打入井内形成密度较小的泡沫，从而使井筒内液柱压力小于地层压力，做到不漏失，并且有一定的排液解赌作用。

与常规油管冲砂方式相比，连续油管负压冲砂可充分发挥连续油管连续起下、不需上卸扣、密封可靠的特点，在不压井、不动管柱的情况下实施各种管内或过管作业，有可靠的防喷功能做保证，采用低密度的氮气泡沫循环介质作负压作业，有利于保护油气层，整个保护系统密闭循环，整个施工过程连续快捷、安全可靠。

该项工艺主要优点有：（1）采用高粘液体与氮气组合作为冲砂介质，携砂能力强、摩阻小、对地层的伤害较小；（2）连续油管作业无需压井作业；（3）泡沫流体的低密度特性能够有效地防止冲砂液倒灌入地层的发生；（4）负压冲砂有助于低压气井的诱喷和排除井内积液。

2 工具组合和冲砂方式及工艺参数2.1 工具组合負压冲砂工具采用环压式与连续油管连接，结构采用4喷嘴（4.6mm）结构，分作两组：前向直喷嘴1个，松动前段砂桥；后端倾斜喷嘴3个，呈120°均匀分布并与前向错开60°，起到向后输送砂粒的作用，具体结构形状见图1。

浅析水平井连续冲砂技术水平井连续冲砂技术是一种常见的油田开发技术，它将钻井和油藏工程技术相结合，通过连续冲击砂层的方式，实现了高效率的砂砾排除和井筒清洁。

本文将对水平井连续冲砂技术进行详细分析，从原理、工艺流程、优缺点以及应用范围等方面进行阐述，以期为相关从业者提供参考。

一、技术原理水平井连续冲砂技术是一种通过水平井井筒中不断注入清洁液并同时冲击井底砂砾，将砂砾带至表面排出的一种方法。

其基本原理是在井下井筒中产生高流速的液柱，通过将高速液柱送往井底，在井底产生高速冲击，从而将井底的砂砾推向井口，再由气液分离器将砂砾排出地面。

二、工艺流程水平井连续冲砂技术的工艺流程主要包括三个部分：准备工作、施工过程和收尾工作。

1. 准备工作：包括确定井筒内清洁液的种类和性能、选择合适的工艺参数、准备好必要的冲砂工具和设备等。

2. 施工过程：首先通过冲管和液柱将冲砂工具送入井下，然后通过管内液柱的高速流动，在井下产生高速冲击，将井底砂砾推向井口，再通过气液分离器将砂砾排出地面。

3. 收尾工作：收尾工作主要是对井下设备进行检查和维护，确保井下设备的正常运行。

三、优缺点分析1. 高效率：连续冲砂技术可以快速有效地清除水平井井底的砂砾，提高生产效率。

2. 安全可靠：该技术无需人工干预，在井下直接进行砂砾清除，减少了人员作业风险，提高了安全性。

3. 成本低廉：采用连续冲砂技术进行砂砾排除，可以减少井下设备的磨损和损坏，降低了维护成本。

水平井连续冲砂技术也存在一些缺点，主要包括以下几个方面：1. 对设备要求高：该技术需要使用高性能的冲砂工具和设备，对施工条件有一定要求。

2. 需要专业技术人员：施工过程需要较高的技术水平，操作人员需要接受专业培训。

3. 对井下环境有一定影响：由于连续冲砂技术需要在井下进行高速液柱的冲击，对井下环境会产生一定影响。

四、应用范围水平井连续冲砂技术主要应用于水平井油田的开发和生产过程中，适用于砂粒含量较高的产层。

缺点
水平井冲砂技术可能会对地层造成一定的破坏，导致地层渗透率下降；同时， 该技术对于一些复杂的地质条件和特殊类型的砂石可能效果不佳。
03
水平井冲砂技术的改进方案
冲砂工具的改进
总结词
提高冲砂效率
详细描述
改进冲砂工具，如采用新型喷嘴设计，提高水 力冲砂的能量和效率，减少冲砂时间和成本。
总结词
延长工具使用寿命
总结词：降低风险
详细描述：优化冲砂程序的安全措施， 如加强现场监控和管理，确保作业安 全和稳定。
总结词：提高作业质量
详细描述：加强冲砂程序的质量控制， 如采用标准化作业流程和验收标准， 提高作业质量和规范性。
04
改进后水平井冲砂技术的应用
提高冲砂效率
优化冲砂液配方
采用新型冲砂液，提高冲砂液的悬浮 和携带能力，减少砂粒在井底的沉积。
探索新型冲砂工具
研究更高效、环保的冲砂液体系，以满足 不同井况和地层条件的需求。
研发更高效、可靠的冲砂工具，提高冲砂 作业的安全性和效率。
加强现场应用研究
推动技术标准化和推广
加强改进后水平井冲砂技术在现场的应用 研究，不断完善和优化技术方案。
推动水平井冲砂技术的标准化进程，促进 技术的推广和应用，为石油和天然气工业 的发展做出更大的贡献。
连接管柱
将冲砂工具与管材连接，确保 密封良好。
泵送液
通过泵车将冲洗液泵入管柱， 冲洗液在到达冲砂工具后，将
砂石等杂质冲离井底。
返排
将冲洗液和冲出的杂质通过管 柱返排至地面，完成冲砂作业
。
水平井冲砂技术的优缺点
优点
水平井冲砂技术能够有效地清除水平井中的砂石和其他杂质，提高油井的产能 和寿命；同时，该技术操作简便，成本较低，适用于大规模的石油开采作业。

水平井冲砂工艺技术探讨【摘要】水平井与直井冲砂的主要区别在水平井段，由于重力作用，砂粒在水平井段内自由沉降方向与液流方向近乎垂直，所以水平井冲砂是否成功，冲砂液排量大小已不是主要因素，关键是冲砂液要具有很好的悬浮和携带能力。

本文主要简要的分析了水平井的冲砂技术。

【关键词】水平井冲砂探讨水平井能有效提高油田的采油速度和采收率，加之钻井及完井技术的日益进步，使水平井技术在油气田开发中得到广泛应用。

但水平井修井方面仍有诸多技术还处于研究探索阶段，如水平井冲砂工艺技术就是目前国内许多油田仍在研究探索的修井技术之一。

1 水平井冲砂工艺的特征1.1 水平井冲砂特点水平井井身结构的特殊性，决定了水平井冲砂与直井有所不同，主要区别有以下几点：（1）在水平段环空流体速度偏差很大，在靠井壁底面位置流速很低，携带能力大大降低，尤其在管柱静止时这种现象更加突出；（2）井壁残留沉积物易导致钻具被卡，但循环通道在短时间内依然存在，施工时不易发现这种异常情况；（3）同一口井中，不同井斜角井段的作业参数不同，选择最关键的井段，即30°～60°井段和水平井段，作为施工方法和洗井液性能选择的依据。

1.2 水平井冲砂难点（1）由于水平井没有沉砂口袋，砂粒从地层中进入井筒后直接落在生产井段内逐渐形成砂床，由于各种原因压实的砂床，具有一定的强度，硬探砂面时管柱已从砂床上穿过，地面指重表没有明显显示，冲砂是只能按最终硬探的深度冲砂，导致砂面数据不准确。

（2）井内管柱贴近井壁低边，管柱受“钟摆力”和摩擦力的双重作用，易卡钻。

（3）在水平井段，无论修井液携砂能力有多强，总有部分地层砂在上返途中留在井壁低边，形成砂屑床，致使摩擦面积和扭矩增大，导致井况复杂。

（4）冲起的沙粒在水平段容易再次沉砂，由于水平井需冲砂的井段长，在进入造斜段后，垂向间距逐渐缩小，使修井液中携带的砂子沉降距离缩短，接单根时容易使砂子产生沉降形成砂桥。

2 水平井冲砂的分类2.1 水平井套管内冲砂工艺技术水平井套管冲砂时可以采用常规的光管反循环冲砂。

浅析水平井连续冲砂技术水平井连续冲砂技术是一种在油田开发中常用的油藏开发技术，其主要原理是通过注入高速水流和固体颗粒混合物，将管道和油层中的固体颗粒冲刷出来，从而保持水平井的生产能力。

本文将对水平井连续冲砂技术的原理、优点和应用进行简要分析。

水平井连续冲砂技术是通过注入高速水流和固体颗粒混合物，形成高速水流固体颗粒悬浮液，持续冲刷油管和井壁，从而将井下的沉积物冲出来。

该技术的主要装备包括连续冲砂装置和注液装置，连续冲砂装置主要由管道、泵浦、混合室和喷嘴组成，用于形成高速水流固体颗粒悬浮液；注液装置主要由泵浦、输送带和喷嘴组成，用于输送固体颗粒至混合室。

在实际操作中，注入的固体颗粒主要是石英砂和胶结材料，其直径一般在0.5-1.0mm之间，能够有效地冲刷井壁和管道内部。

水平井连续冲砂技术的具体操作步骤如下：将固体颗粒与水混合，形成悬浮液；然后，注入高速水流，将混合物送至井下；利用高速水流将固体颗粒冲刷出井口。

通过连续冲砂技术，可以有效地清除井下的沉积物，提高水平井的生产能力。

二、水平井连续冲砂技术的优点1. 提高采收率水平井连续冲砂技术通过连续冲刷井下沉积物，能够有效地提高井下的产量。

由于水平井的产量主要受到井下固体颗粒的影响，因此通过连续冲砂技术清除井下的沉积物，可以提高井的产值，提高采收率。

2. 增加井下储量3. 降低运维成本水平井连续冲砂技术可以降低运维成本。

在油田开发过程中，由于井下存在大量的固体颗粒和沉积物，会导致井下设备的损坏，通过连续冲砂技术清除井下固体颗粒，可以降低设备的损耗，降低运维成本。

4. 减少停产时间水平井连续冲砂技术是一种非常重要的油藏开发技术，通过连续冲刷井下的固体颗粒和沉积物，可以有效地提高井下产值，提高采收率，降低运维成本，减少停产时间，是一种非常值得推广和应用的技术。

未来，随着科学技术的不断进步，水平井连续冲砂技术必将在油田开发和油藏开发中发挥越来越重要的作用。

水平井负压冲砂工艺技术的研究与应用作者：陈兰明李玮梁俊恒来源：《科技资讯》 2011年第32期陈兰明李玮梁俊恒(吐哈油田分公司井下作业公司新疆鄯善 838200)摘要:目前水平井采油技术是油田开发的一项重要工艺技术,而影响该技术发展是水平井冲砂问题能否有效解决。

针对出砂水平井井底沉砂清除的技术难题,提出水平井负压冲砂工艺技术方案,通过现场实施,该技术可有效实现水平井负压冲砂、负压替泥浆,为水平井采油技术的实施提供技术支持,对于水平井采油将具有重要意义。

关键词:负压冲砂技术水平井应用研究中图分类号:TE357 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0071-01水平井采油技术是油田开发的一项重要工艺技术,可以有效提高采收率,实施效果显著[1]。

目前油井出砂现象普遍,水平井技术的应用不可避免地要涉及砂的问题。

出砂水平井采油是一个新的技术领域。

1 水平井采油主要问题常规冲砂作业对于直井段和小斜度井段是有效的。

水平井井底沉砂必然沉积于水平井段,对于大斜度井段和水平井段冲砂,目前技术现状仍以常规冲砂方式为主,为了增加冲砂液的携砂能力,采用高成本的稀油冲砂,仍然达不到预期的效果,无法将井底沉砂彻底清理干净,其直接后果是井底有效沉砂空间不足,频繁出现砂埋油层,造成检泵周期缩短,油井频繁作业。

水平段冲砂困难的主要原因为:(1)井底沉砂的搅动及悬浮。

竖直井段冲砂笔尖推进的方向垂直于井底砂面,井底砂可以被充分搅动起来,悬浮于冲砂液中。

但对于大斜度井及水平井,用常规冲砂方式冲砂时,冲砂笔尖推进的方向趋于与井底砂面平行,冲砂液流不能直接垂直作用于井底砂面,井底沉砂不能被充分搅动起来并悬浮于冲砂液中,造成砂冲不出来。

(2)井底砂的水平运移。

各种井斜角情况下都有重力影响存在,相关试验及资料表明,井斜角在0～30°之间,液流中的砂粒有足够长的沉降距离,而且砂和井壁的摩擦力也非常小。

因此当液流流速高于砂粒的沉降速度就可将之携出。

浅析水平井连续冲砂技术水平井连续冲砂技术是一种用于在水平井中进行冲击及清理井眼的工艺技术。

水平井连续冲砂技术能有效地清除水平井井眼中的杂物和增加井眼的有效直径，从而提高井眼的产能和延长井眼的寿命。

本文将就水平井连续冲砂技术的工作原理、优点和应用范围进行详细的分析和浅析。

水平井连续冲砂技术是利用液压冲击将浆液、砂粒等冲击入井眼，然后利用液流将杂物和冲入井眼的颗粒带出井口。

其工作原理主要包括两个方面：冲击原理和清理原理。

1. 冲击原理：水平井连续冲砂技术的冲击原理是利用高压液体的冲击力将砂粒等颗粒物冲击入井眼中。

通过控制冲击力和冲击频率，可以控制冲砂的效果和速度。

冲击力越大，冲击效果越好，但也需要注意控制冲击力的大小，避免对井筒产生损伤。

2. 清理原理：水平井连续冲砂技术的清理原理是利用液流将冲入井眼的颗粒物带出井口。

清理液体的流速和流量可以影响清理效果。

清理效果好的液体流速和流量可以迅速带出井眼中的杂物和冲入的颗粒物，从而保持井眼的清洁状态。

二、水平井连续冲砂技术的优点水平井连续冲砂技术相比传统的清理方法，具有以下几个显著的优点：1. 清洁效果好：水平井连续冲砂技术采用冲击和清理相结合的工艺方法，可以有效地清除井眼中的杂物和颗粒物，清洁效果好。

2. 作业效率高：水平井连续冲砂技术可以实现自动化作业，减少人工操作，提高作业效率。

而且，可以实现长时间连续作业，提高作业效率。

3. 安全可靠：水平井连续冲砂技术采用液压冲击和清理的方法，操作简单、安全可靠，避免了传统的清理方法中可能存在的安全隐患。

4. 适用范围广：水平井连续冲砂技术适用于各种类型的水平井井眼清理，适用范围广泛。

5. 经济效益好：水平井连续冲砂技术可以提高井眼的有效直径，增加井眼产能，延长井眼寿命，带来良好的经济效益。

1. 油田水平井井眼清理：水平井连续冲砂技术适用于不同类型的油田水平井井眼清理，可以提高井眼产能、延长井眼寿命。

水平井连续冲砂技术是一种具有广泛应用前景的技术，它的工作原理简单明了、清洁效果好、安全可靠、经济效益显著。

大港油田水平井防砂工艺技术应用研究摘要：水平井在大港油田的油气开发进程中发挥了重要的作用，已经成为提高油气采收率的一种重要手段。

然而由于大港油田诸多油藏属于砂岩油藏类型，地层胶结疏松，经过数十年的开发历程，油井出砂日趋严重，严重影响了油气生产。

因此，加强水平井防砂工艺措施的攻关与应用刻不容缓。

本文针对大港油田水平井出砂的特点，对油气井防砂工艺技术进行了深入的研究，已经形成了水平井筛管完井防砂技术、水平井管内防砂技术和水平井砾石充填防砂工艺技术，有效地解决了油井出砂、出细砂、出细粉砂、出泥浆等问题，为大港油田的稳定发展，起到了积极的推动作用。

关键词：大港油田；水平井出砂；防砂工艺0前言水平井防砂技术是针对水平井在开采过程中，油、气、水井出砂而开展的一项技术研究。

大港油田的水平井防砂工艺技术，经过二十多年的研究开发，从早期的单一的固砂技术，发展到今天的综合防、排砂技术，并已形成了完整的针对性很强的防、排结合防砂体系。

总体技术水平居于国内领先地位，达到了国际先进水平。

部分技术达到了世界领先水平。

目前，大港油田水平井防砂技术主要包括水平井筛管完井防砂技术、水平井管内防砂技术和水平井砾石充填防砂工艺技术等。

目前，油田应用较多的是水平井弹性筛管裸眼完井防砂技术和水平井管内防砂技术。

这两类防砂技术在辽河油田防砂效果良好，具有广阔的推广应用前景。

1.水平井筛管防砂完井技术1.1技术原理采用高强度弹性筛管为完井筛管，高强度弹性筛管和水平井防砂悬挂器是该技术的主要构成。

高强度弹性筛管是一种具有独特结构的防砂专用筛管，它以单层厚壁API标准的油管或套管做基管，基管上钻有若干个阶梯孔，将过滤介质经过特殊工艺组装成一个个过滤件，然后再将这些过滤件通过焊接安装到基管的阶梯孔里，形成单层管的整体防砂结构，特殊弹性纤维防砂材料具有自我解堵的能力，保证油井防砂后在较长的时间内获得较高产能。

水平井悬挂器由座封、锚定、密封、锁紧、丢手、解封等机构构成。

砂1106ｍ遇阻，采用热污水正常冲砂，冲出大量砂子，其中有3ｍｍ 以上砂粒，冲到1178ｍ洗井，洗2小时仍有砂，停，6月30日回探1090 ｍ阻，采用双泵车正冲砂，冲洗近8小时，冲出细砂2.5ｍ3以上，其 中仍有大粒砂。最大粒径在8ｍｍ以上，大部分在2-3ｍｍ。7月4日探 砂面1055ｍ阻，鉴于前面冲砂粒径较大，决定使用双泵车反冲砂，在 垂深最低点1226m、1428ｍ处反复冲洗，返出大量砂子。多为4mm以上 砂粒，最大达到10mm，共冲出约有2ｍ3大粒砂。7月8日下螺杆泵生产， 8月20日不出，采用水平井冲砂工艺继续冲砂后注汽投产。该井正常 生产150天，累产油1558吨，现注汽。 该井采用水平井冲砂工艺将井内沉砂清净，恢复了该井产能，冲 砂效果较好。
6、现场施工工艺的设计
水平井冲砂施工过程中必须保证连续作业，杜绝意外造成停泵循环的 现象，如果要停泵，必须上提冲砂管柱至井斜小于30°的直井眼内。另外 根据井身倾角的不同，排量设计和工具的运动有所不同，具体分为如下几 个阶段： （1）0～30°基本与直井冲砂方式相同，冲砂过程中不要急于求成，
以0.5m/min 稳定的速度下放管柱。
充分清除。
水平井液力驱动旋转式井下清砂器
三、水平井冲砂工艺技术研究
2、水平井冲砂工具的设计
⑤采用分级管柱组合，保证强度及液流上返速度 为了保证上返冲砂液速度，并考虑地层存在漏失，冲砂管柱 匹配时，尽可能减小环套空间，对通径水平井一般采用二级管柱 组合，对变径的侧钻水平井、分支水平井最多可设计三级管柱组 合，冲砂管材质全部采用韧性好的N80级钢材。 ⑥采用大倒角油管接箍 为了减少油管壁外接箍与套管及完井筛管的刚性刮削作用， 延长水平井的寿命周期，对油管接箍进行改进，加大导斜面面积，
三、水平井冲砂工艺技术研究

上 述 两个 油 田的现 场应 用 ， 得 了非 常 明 显 的应 用 取 效 果 ， 决 了负 压地 层油井 清砂 的生 产 难题 。 解 ２ 抽砂 泵 的工作 原理
图 ｌ 抽 砂 泵 工 作 示 意 图
抽 砂泵 通 过动力 管 柱 自身带 动 活塞 上下运 动 产
负压清砂 装 置一抽 砂泵
砂 效果 ， 显示 了良好 的推广 应用 价 值 。
关键 词 负压清 砂 清砂 装置 抽 砂 泵 现 场 应用 随着 油 田 的 开发 ， 层 能 量 下 降 ， 岩 油 层 压 地 砂 力降 低 ， 油 层压 力 降低 导致 砂 岩 的胶 结 强 度 遭 到 而 破坏 ， 使 油 井 出砂 堆 积 、 没 油层 ， 油 井 停 产 ， 致 淹 使 油 井清 砂 ， 复 油井 生产 是 油 田生 产 中不 可 缺 少 的 恢 工作 。而水 力循环 冲砂 对 于负 压地层 存 在 明显 的缺 陷， 冲砂 液 大 量 倒 灌 进地 层 ， 产 后 必 须 先 将 倒 灌 复 液 排 出地层 外 才 能正 常 出油 ，严 重 的 会 污染 油 层 ， 胶塞 、 存砂 管 、 循环 筛 管几部 分 组成 ， 图 １ 如 。
果较好 。
（ ） 抽砂 泵 冲程 ４米 ； ２、
（ ） 接 头螺纹 ２ ／”Ｂ ３、 ７８Ｔ Ｇ； ４ 抽 砂泵 沉砂 管长 度设 计
二 、 砂 泵现场 应 用 抽
捞砂 泵 负压 地层 清 砂在 苏北 油 田现 场 应用 了 ４ 井次 ，工 艺 成功 率 １０％，解决 了负 压地 层 的 清砂 ０ 难、 油层 保 护 难 的 问题 。溱 潼 凹 陷洲 城 油 田 Ｑ ２ Ｋ一 ５
井 以前 因砂 卡平 均 近 ３个 月检 泵 一 次 ， 塞 均不 同 活 程 度存 在 砂 卡 痕 迹 ， 井 地层 压 力 系 数 ０４ ， 规 本 ．５ 常

水平井冲砂技术研究发布时间：2021-05-20T10:51:23.560Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：王光荣[导读] 摘要：水平井应用规模迅速扩大，但由于其井身结构的特殊性，地层出砂后容易形成砂床，不易冲洗。

河南省濮阳市中原油田份公司采油气工程服务中心作业五大队河南省濮阳市 457001摘要：水平井应用规模迅速扩大，但由于其井身结构的特殊性，地层出砂后容易形成砂床，不易冲洗。

水平井冲砂洗井效果将直接影响其产能和开采成本。

基于此，文章主要围绕水平井冲砂技术进行分析，以供参考。

关键词：水平井冲砂技术一、水平井及积砂原因分析水平井是一种在目的层中具有相应长度的水平井段，且井斜角角度最大能够达到九十度的特殊井，此种特殊井主要由四个结构组成，分别有垂直段部分、造斜段部分、稳斜段部分以及水平段部分。

通常情况下，水平井被应用在裂缝性的油气层，或者较薄的油气层中，作用就是扩张油气层的实际裸露面积。

与普通竖井相比起来，水平井与其本质上的区别主要在于井斜角的最大角度，水平井井身是以水平的方向钻进，并且有一定长度，井眼部分在油层当中有一段延长结构，比普通竖井的集油面积更大，可显著优化采油效果。

一般来说，水平井都呈上翘型，集油过程中如果油层中存在砂粒，砂粒将会跟随原油共同流入井筒之内，在此过程中尺寸直径较大的砂粒会先沉淀在底部的水平段，慢慢形成砂床，直径尺寸较小的砂粒会跟随原油继续流动，原油流入到垂直段之后会增大流动的面积，随之降低流速，此时砂粒会继续沉淀，长久以来就会逐渐形成砂堆把油层覆盖起来。

产出原油当中如果存在砂粒，在泵出原油期间会随原油进到抽油泵装置中，对齐造成磨损，影响起采油效率，甚至阻碍其正常运行。

二、水平井冲砂技术应用必要性分析水平井中的造斜井段部分以及水平井段部分长度较长，井筒的轴线变化形态不规则，地层的砂粒随着原有进到井筒后经过沉降形成了砂床，砂床长期受到压差作用力会逐渐固化，长此以往会导致采油设备严重磨损，阻碍油井正常运行生产，为此必须要采用冲砂技术将井中沉积的大量岩屑清除，而过去应用的传统冲砂工艺不能实现连续施工，如果处理不当还会加速砂粒的再次沉淀积累，容易卡死冲砂的管柱，严重者甚至会导致油井大修或者直接报废。

水平井冲砂作业技术研究发布时间：2022-04-01T06:59:37.854Z 来源：《科学与技术》2021年第32期作者：袁雄标[导读] 水平井井筒出砂严重影响井筒正常生产，传统方法冲砂时，冲砂管柱接单根必须停泵，由于地层亏空严重，导致返排率极低、污染储层，同时存在卡钻的井下风险。

袁雄标中石化华北油气分公司采油一厂陕西咸阳 712000摘要：水平井井筒出砂严重影响井筒正常生产，传统方法冲砂时，冲砂管柱接单根必须停泵，由于地层亏空严重，导致返排率极低、污染储层，同时存在卡钻的井下风险。

如何选择恰当的技术提高水平井冲砂作业返排率，对提高水平井长周期生产稳定具有重要意义。

关键词：油层出砂；负压旋流；连续冲砂前言水平井可大幅提高单井产量和原油采收率，在各采油厂应用十分普遍。

然而由于水平井井身结构的特殊性，随着开采的进行，地层砂更易进入井筒，在井筒底部形成砂床甚至可能堵塞井眼，导致设备磨损及产量下降。

因此，水平井冲砂洗井效果直接影响其产能和开采成本，水平井的修井作业施工难度大，突出反映在冲砂工序上。

1井筒出砂的危害1.1井筒故障多近些年通过统计分析水平井维护性作业得出其中因出砂造成的凡尔磨损漏失、活塞卡、泵筒拉伤、眼管堵等问题占据了检泵井次约25%的比例。

1.2冲砂成本高相比较定向井冲砂，水平井冲砂时间长、费用高，难以适应新形势下采油厂生产作业降本提质增效的目标需要。

2水平井的冲砂难点水平井的井眼轨迹和产液中的泥砂在运移过程中受重力作用的影响，使得水平井中泥砂沉积有两个特点：一是在水平段的低位形成砂床；二是在造斜段附近形成砂桥。

水平井的井眼轨迹、井身结构和水平井的积砂特点，决定了水平井冲砂面临以下困难：冲砂管柱下放、上提过程中遇阻；接单根过程中，砂子沉降易砂卡冲砂管柱；冲砂液易在流动阻力小的水平段井眼上部形成循环通道，下部的砂床难以彻底清理干净；老油区的地层压力普遍较低，水平井的油层裸露面积又大，水力冲砂过程中冲砂液携砂漏入地层，造成反复冲砂和储层伤害。

关于对水平井冲砂技术的研究与应用【摘要】随着我国科技水平的不断发展和石油工业的快速进步，我国的油田开采技术水平不断提高，油井技术的应用也越来越广泛。

在这些力量的推动下，水平井的技术也是更上了大的台阶。

常规的水平井修井的作业技术相对于普通的油井作业会有很大的不同，这主要是因为水平井的井身的特殊性，它的井段开始处是一段斜段，随之是很长的水平段，这就使得整个井筒的轴线是不规则的，因此对于水平井的修井施工作业会相应的复杂，技术应用也会存在一定的要求。

本文就是从水平井的冲砂技术出发，对水平井冲砂技术的现状、水平井冲砂工艺的特点以及施工作业的设计应用进行简单的介绍。

【关键词】水平井冲砂技术技术现状工艺特点施工设计技术应用近些年来，油田工作者通过对水平井修井施工作业的现场实践和理论研究分析，研究了一整套水平井冲砂专业的工具和技术，工作人员再根据水平井在施工作业时的出砂的状况采取相应的水平井冲砂工艺。

下面，笔者就对水平井冲砂技术的现状、水平井冲砂工艺以及工具特点进行介绍。

1 水平井冲砂技术的现状1.1 水平井的积砂特点水平井就是井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。

它的井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。

因此水平井大概分为四个部分：垂直段、造斜段、稳斜段和水平段。

水平井一般都呈现上翘式，因此当油层出现砂粒后就会跟随着油液进入到水平井井筒。

大一点的沙粒就会最先沉积在水平井的水平段形成了砂床，小一点的沙粒随着油液流动，但当进入到水平井的垂直段后由于油液流动的面积增大导致流速降低，一些沙粒就会继续沉降和积压，形成沙堆。

而产出的液体如果携带着沙粒进入抽油泵，还极易造成机器磨损和沙粒掩埋油层，这些情况都会导致油井不能正常作业。

1.2 水平井冲砂遇到的难题。

水平井具有独特的井身结构，因此在进行水平井冲砂施工作业时候采用常规的冲砂技术就会呈现出很多的问题，而不使用常规冲砂，通过采用高成本稀油进行冲砂大大提高了冲砂成本却冲砂结果不理想，导致砂埋油层现象十分严重，更加限制了油井的正常生产。

技术应用与研究Chenmical Intermediate当代化工研究2016·0317前言传统的冲砂工艺虽然满足了直井和定向井的要求，但是对于储层呈水平状，地层亏空严重，冲砂液返排率极低的定边油田延长组深部油藏水平井效果极差。

目前定边采油厂水平井开采延长组的有43口，全部实行的多段大砂量、高砂比水力喷射压裂投产措施，部分因地层出砂形成砂桥或其他原因导致的低产井，需要通过冲砂来提高其生产能力，所以亟需在油井冲砂方面有技术突破，解决目前定边油田水平井开发困境。

一、水平井冲砂的难点1.套管水平段液体呈现上快下慢循环通道，井眼底边流速很低，携砂能力弱，容易导致卡钻。

2.冲砂液在水平井段和斜井段携砂能力弱，冲砂过程中，在斜井段容易形成砂桥，造成砂卡事故。

3.地层出砂后，油砂容易胶结形成砂桥，严重时堵住井眼，形成井下局部高压，具有井控风险。

4.采用多段压裂技术，深部油藏地层压力低，地层存在吸水现象，无法将砂子带出井筒。

二、负压旋流冲砂技术负压旋流冲砂技术是采用淹没式射流泵+截流皮碗+旋流头结构，利用淹没式射流泵形成负压减少地层污染、截流皮碗分流和旋流头形成旋转湍流增加冲砂、携砂能力，套洗头和负压冲砂，对井下浮砂进行搅拌、负压冲洗，针对井下存在胶结物、压裂脱落胶皮等难以靠水流冲洗出井外的异物，可进行打碎后再冲洗作业，这样既解决了因地层亏空、返排效率底的问题，又解决了井下混合物无法形成湍流和冲洗无效的问题。

三、井下洗井管柱（自下而上）结构水力旋转冲砂器（Φ3.0mm喷头）+倒角油管串(造斜点位置至人工井底位置)+加厚油管串+250井口，计算出所需倒角油管串数，在冲砂的过程中从井口续加加厚油管（Φ73.0mm）。

井口装置有高压自封封井器，主要是防止井喷作用，井下冲砂装置包括倒角油管和水力旋转冲砂器，主要是对地层的冲洗和防偏磨、套损造成事故，水力旋转冲砂器(图1）的作用是在套管内分流。

图1 水力旋转除砂器设计图(1)水平井负压旋转冲砂工艺技术的研究与应用ＯＯ刘伟ＯＯ杨淇ＯＯ罗宝莉（西安石油大学ＯＯ陕西西安ＯＯ710000）摘要：针对水平井冲砂，由于地层亏空严重，传统方法返排率极低，冲砂风险程度大，不能有效保护储层。

水平井冲砂引言：水平井是指井斜角大于或等于86度，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。

它是利用增加井眼轨迹在油层中的穿行距离,扩大油井生产过程中的泄油面积,降低生产压差和提高产油量。

辽河油田稠油产量居全国稠油产量之首，而曙光油田作为辽河油田最大的区块，油水关系复杂，井网井距小、作业频繁、水平井维护管理不到位等综合因素导致稠油问题水平井不断增多，开采到一定程度后，油井出砂严重，就阻碍了采油速度的提高，也给修井维护作业带来一定程度的困难。

1、研究的意义目前，辽河油田正处在一次开发的中后期，随着油田的开发，油层系数逐渐降低，曙光油田的某些区块，比如杜212、杜813块受压实和成岩作用的影响，岩石泥质含量高，孔隙度大，胶结松散，出砂严重，进行冲砂作业的周期缩短，而在修井维护作业中，由于采用成本低廉，容易处理的清水或热污水作为冲砂液，冲砂时，大量清水进到进入油层，在这些漏失严重的井中，清水只进不出，使井底的砂粒不能有效冲出，致使油井沉砂严重，使油井产量降低，并增加开采成本。

以下是曙光油田兴隆台超稠油水平井出砂统计图。

从上图，我们能直观地看出，曙光油田的杜813、杜212块出砂井占的比例是很大的，所以在作业中研究一种行之有效的水平井冲砂方法，对于维护水平井的正常开采是具有重大意义的。

2、存在的难题1、常规冲砂工艺采用停泵接单根，容易造成冲砂管柱砂埋阻卡，造成井下事故。

2、部分井油层漏失较严重，冲砂过程中停泵会加速泥砂下沉，造成部分卡阻。

3、采用地面敞口循环池子冲砂，砂水分离不彻底，原油无法及时回收，容易造成地面环境污染。

4、冲砂管柱上提、下放的过程中遇阻，冲砂管柱地面显示交替符合变化大难入判断井下状况。

兴隆台超稠油水平井出砂统计1020304050607080曙1104205杜84杜212杜813井数 N0102030405060百分比 %5、这些区块的地层系数普遍较低，水平井油层裸露面积一般会比较大，水力冲砂过程中冲砂液携砂进入地层，无法将砂粒排出井外，而随着开采的进行，这些砂粒又会重新吐出，造成反复冲砂，而冲砂液的漏失又将会对油层造成储层伤害。