大斜度、水平井井筒清洗技術(shù)探討(編輯修改稿)
2025-09-06 18:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1） 套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂裝置的組成，總體示意圖如右：從示意圖知道，套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂裝置包括三部分：一是機(jī)械、液壓雙補(bǔ)償自封、二是襯管部分，三是換向密封短接。（2）連續(xù)沖砂原理：沖砂液從沖砂自封處1進(jìn)入由襯管密封短接（1116）、油管和換向閥12構(gòu)成的密封環(huán)空，推動(dòng)換向短接的滑閥打開(kāi)油管通道，使液流導(dǎo)入油管內(nèi)部到達(dá)沖砂筆尖，然后攜帶泥砂上返，經(jīng)過(guò)導(dǎo)引接頭的空槽進(jìn)入襯管10和套管的環(huán)空，最后從大四通的出口返到地面除砂池子。沖完一根油管單根，直接下入另一根接有換向密封短接的油管，繼續(xù)沖砂，不需停泵后再接沖砂單根，當(dāng)換向密封短接進(jìn)入襯管后，液流自動(dòng)換向從第二級(jí)換向閥導(dǎo)入油管內(nèi)，關(guān)閉第一級(jí)換向閥，液流連續(xù)到達(dá)沖砂筆尖，從而完成不停泵套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂作業(yè)。B主要工具：圖9 雙補(bǔ)償自封頭示意圖機(jī)械、液壓雙補(bǔ)償自封——具有內(nèi)外壓力平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保密封的可靠性；具有機(jī)械、液壓雙壓縮補(bǔ)償設(shè)計(jì)，可以避免沖砂過(guò)程中膠芯磨損泄漏，更換密封膠芯，提高了沖砂的安全性，減少了沖砂液泄漏污染。襯管——為了實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)換向密封，研制了襯管、懸掛器和導(dǎo)引頭，襯管內(nèi)部光滑，懸掛在大四通內(nèi)，底部連接分瓣導(dǎo)引頭。光滑管減輕膠芯磨損，彈性分瓣導(dǎo)引頭，扶正接箍防止刮碰事故。圖10 襯管結(jié)構(gòu)示意圖圖11 換向密封短節(jié)換向密封短接——為了實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)換向密封研制了換向密封短接，上部具有液壓換向結(jié)構(gòu)，下部是襯管密封結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足了套管內(nèi)換向連續(xù)沖砂和密封的需要。C 技術(shù)特點(diǎn)：1）沖砂過(guò)程中不停泵，有效避免了因?yàn)閾Q單根停泵而造成的沉砂卡管事故；2）油管上部不用接水龍帶或活動(dòng)彎頭，降低了沖砂作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。3）襯管總成安裝較為復(fù)雜，每根沖砂單根均有一個(gè)換向閥，沖砂段越長(zhǎng)，所需換向閥越多；4）自封頭承壓均不能超過(guò)10MPa。旋流工具連續(xù)沖砂工藝圖12 旋流沖砂管柱結(jié)構(gòu)示意圖由于水平井其特殊的物理特性，井下沉積物不斷沉積在管壁的下部，長(zhǎng)時(shí)間在一些膠結(jié)物和壓差的作用下發(fā)生固化，形成較堅(jiān)硬的砂床，光油管對(duì)地層沖砂力不大，只能帶出一些浮砂，不能將井壁附近的較堅(jiān)固的砂床進(jìn)行破碎。介于這種情況，遼河、江蘇等油田通過(guò)研究、攻關(guān)，采取使用特殊的旋流沖砂工具，在井底形成高壓旋轉(zhuǎn)射流，能有效地將井筒中形成的致密砂床進(jìn)行破碎，對(duì)井筒進(jìn)行充分清洗。A、管柱結(jié)構(gòu)及工具①管柱結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖。管柱結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。主要由反沖洗閥、油管、扶正器和旋流除砂器組成。②扶正器：采用了一種新型的彈性扶正器。起到了消除偏流影響，并保護(hù)沖砂器的皮碗密封的雙重作用。上接頭中心管外管支撐環(huán)皮碗保護(hù)套備帽噴頭牙/寸油管螺紋圖13旋流沖砂器結(jié)構(gòu)示意圖③旋流沖砂器：該裝置可將環(huán)空來(lái)液通過(guò)噴嘴轉(zhuǎn)換成高速紊流，直接作用在井壁上，對(duì)致密的砂床進(jìn)行破碎，然后通過(guò)洗井液從油管攜帶至地面。噴頭與外管間裝有軸承，可在水流的作用下高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)四周井壁進(jìn)行充分清洗。圖14 反沖洗閥結(jié)構(gòu)④反沖洗閥：反沖洗閥主要由油管接箍、壓蓋、彈簧、閥球、球座、中心管、護(hù)套、矩形彈簧、O形密封圈、滑動(dòng)閥、下接頭等零件組成 。它與自封頭通過(guò)換向滑套共同作用，可實(shí)現(xiàn)不停泵接單根作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)水平井連續(xù)沖砂作業(yè)。圖15旋流沖砂示意圖B、沖砂原理采用反循環(huán)方式，沖砂液從環(huán)空通過(guò)旋流沖砂器變成高速紊流，直接沖洗井內(nèi)沉砂，沉砂從油管內(nèi)返出。通過(guò)反循環(huán)，縮短沉砂返出時(shí)間，同時(shí)有效防止環(huán)空出現(xiàn)沉砂卡鉆。C 、工藝要求在沖砂過(guò)程中，盡量不能將管柱靜止在井內(nèi)洗井，否則將由于偏流導(dǎo)到井底邊的流速降低，砂粒形成二次沉淀，造成卡鉆。因此，在換單根時(shí)，停泵時(shí)間盡可能的短，操作速度要快。在井口壓力的許可范圍內(nèi)，泵的排量一定要大，以足以形成高速紊流，對(duì)沉砂床進(jìn)行破碎。同時(shí)，在砂床破碎的條件下，可適當(dāng)調(diào)整工作參數(shù)，通過(guò)提高洗井液的粘度，即在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候定期向井內(nèi)打入一段高粘液柱，保證流體的攜砂能力。另外，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，可從具體井況分段采用清水和洗井液交替使用，同樣可滿(mǎn)足工藝要求。在使用大排量沖砂時(shí)，洗井液的粘度要求要低一些，以發(fā)揮更大的水力效率。對(duì)于一些松散的地層砂，可采用層流沖砂，并選擇粘度高一點(diǎn)的洗井液，保證其攜砂能力。D、技術(shù)難點(diǎn)1）與地面換向連續(xù)沖砂的原理同出一轍，不同之處在于循環(huán)方式和沖砂頭；2）沖砂工具多且外徑大，管柱摩阻大，容易出現(xiàn)掛卡，易發(fā)生工具卡鉆；3）自封頭承壓能力小于10MPa。4）這種工藝解決了清除井筒內(nèi)膠結(jié)堅(jiān)硬的砂床或結(jié)垢的問(wèn)題，但其增加了工具卡鉆的次生風(fēng)險(xiǎn)。（三）、連續(xù)油管沖砂工藝連續(xù)油管是一種纏繞在連續(xù)油管作業(yè)機(jī)大滾筒上的，可
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