沖砂工藝技術-在線瀏覽
2024-09-15 02:53本頁面
【正文】 出砂首先是由炮孔結構破壞引起的，根據(jù)地層膠結特性，炮孔失穩(wěn)主要是由以下三種破壞造成的。 拉伸破壞： 拉伸破壞是由徑向拉應力超過拉伸強度而產(chǎn)生的，主動作用力為油水井生產(chǎn)壓差。這是一種特殊的拉伸破壞形式，是在孔眼表面逐漸產(chǎn)生的砂粒脫落現(xiàn)象，其中流體速度是一個重要參數(shù)。 （二）出砂地層破壞機理及出砂規(guī)律 一、概 述 未膠結地層： 未膠結地層中沒有有效的膠結物，地層的聚集主要依靠很小的流體束縛力及周圍環(huán)境圈閉的壓實力。盡管累積出砂量越來越大，但套管周圍不會出現(xiàn)地層空穴，只是地層越來越疏松。油水井投產(chǎn)后，炮孔附近地層砂礫逐漸剝落，進而發(fā)展形成洞穴。這類地層產(chǎn)出液含砂量變化較大，甚至每天都不一樣，時多時少。任其發(fā)展，有可能造成地層坍塌、蓋層下沉、套管損壞、油水井報廢的嚴重后果。地層流體產(chǎn)出時，能把地層面上的砂礫逐漸沖刷下來。這種規(guī)律是因為在出砂過程中套管外部沖蝕空穴突然增大，過流面積成倍增加，使地層流體的流速大幅度下降，致使出砂量明顯下降。當單位過流面積上的流體速度達到一定數(shù)值時，又會出現(xiàn)地層砂礫大塊坍塌，過流面積倍增而停止出砂，最終可使油氣井套管變形而報廢。出砂情況隨開采時間的延續(xù)及開采強度的變化呈周期性變化。當虧空后的生產(chǎn)層膠結強度不足以支撐生產(chǎn)液流所引起的沖刷強度時，就會出現(xiàn)更為嚴重的出砂現(xiàn)象。 （一）沖砂方式 正循環(huán)沖砂 （ 1） 正沖砂是沖砂液從沖砂管內進入，攜帶沉砂沿沖砂管與套管環(huán)行空間返至地面的沖砂方式。 （ 3） 正沖砂的優(yōu)點是沖砂管直徑較小，沖刺力大，易于沖散砂堵；缺點是套管特別是大直徑套管與沖砂管環(huán)行空間面積比較大，使沖液上返速度小，攜砂能力弱，大顆粒砂子不易帶出。 （ 4） 為了防止在接單根過程中砂子下沉而造成卡鉆，在接單根前要進行較長時間的循環(huán)沖洗，并要求接單根速度盡可能快。 （ 2） 沖砂液由套管和沖砂管的環(huán)形空間進入，沖起并攜帶泥砂沿沖砂管上返到地面。所以，當套管直徑較大正沖砂沖不凈時，改用反沖砂的方法可將砂沖洗干凈。 （ 3）反 沖砂的缺點是液體下行速度較慢，沖刺力不大，且易堵塞沖管。 （ 2）正反 沖砂可以提高沖砂效率。 二、直井沖砂技術 正沖反洗沖砂： 二、直井沖砂技術 氣化液沖砂： （ 1）采用泵車泵出的沖砂液和壓風機壓出的氣混合而成的混合液進行沖砂的方式。 （ 3）氣化液的液體可采用原油或清水。氣化液是用水泥車打出的油（或水）和壓風機供給的氣混合而成的。要先開水泥車，后開壓風機，使泵不受氣體影響，保證上水正常。接單根前要先停壓風機，繼續(xù)開泵 510min，使液體充滿沖砂管柱。 （ 5）氣化液沖砂時，返出管線要用硬管線固定好，以防管線跳動而發(fā)生事故。其優(yōu)點是操作輕便，不拆井口，不動油管，可以沖砂至人工井底。 二、直井沖砂技術 沖管沖 砂： 沖砂液指的是進行沖砂時所采用的液體。為了防止污染油層，在液中可以加入表面活性劑。選擇沖砂液有一定的標準。 （ 2）具有一定的密度，以便形成適當?shù)囊褐鶋毫?，防止井噴和漏失? （ 4）來源廣，不損害油層。 Vt2Vd 式中 Vt— 沖砂液上返速度； Vd— 砂子的自由下沉速度，可以從相關資料直接查詢。 二、直井沖砂技術 （三）沖砂的水力計算 三、斜井沖砂技術 斜度較小的井沖砂方式和直井基本一樣。 在沖砂過程中，沙粒在井內受力： G=F sinθ G—— 砂粒的重力與浮力的合力 F—— 砂子所受的水力沖擊力 θ —— 井斜角度 在實際沖砂中，砂子在垂直方向的受力是不平衡的。 所以在斜井中沖砂，一般采用反循環(huán)沖砂。 三、斜井沖砂技術 沖砂特點 1）油層砂粒更易進入井筒，形成長井段的“砂床”，嚴重時 砂堵井眼。 3）沖起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉積。 四、特殊井沖砂技術 （一）水平井沖砂技術： 水平井沖砂施工方式： 水平井沖砂施工過程中必須保證連續(xù)作業(yè)，杜絕意外造成停泵循環(huán)的現(xiàn)象。 一 30176。 30176。 時，上返的地層砂容易再次沉降形成砂卡，沖洗時宜將排量提高到 1000一 1200 L/min為宜，鉆具要上下起放，一般下放 50m，上提一次，沒有負荷大幅度增加現(xiàn)象和憋壓情況，才能繼續(xù)沖洗 。 一 90176。 四、特殊井沖砂技術 從油管注入沖砂液，旋轉沖砂器將形成的砂床旋流沖起，進入套管環(huán)空。 管柱組合（ 51/2“ 套管內）： Φ89mm 導錐＋ Φ73mm （ 3*45176。同時井口的連續(xù)沖砂裝置實現(xiàn)了不停泵沖砂作業(yè)，縮短了接入單根循環(huán)時間，降低了勞動強度，避免了井場污染。 四、特殊井沖砂技術 （ 2）反循環(huán)沖砂器 水平井連續(xù)反循環(huán)沖砂 實施 : 水平井連續(xù)反循環(huán)沖砂開展了英平 4井 、 葡平 5井等 2井次的現(xiàn)場應用 ， 獲得了成功 ， 施工成功率 100%， 工藝有效率75%。因而保證將砂粒帶 至地面的條件是 : V1≥2Vt 式中： V1——— 液流上返速度 ,m/s。 Qmin=3600 A*V1 式中： Qmin——— 沖砂洗井所需的最低排量 ,m3/h。 四、特殊井沖砂技術
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