李文杰

摘要：针对常规冲砂工艺在漏失井冲砂方面的缺陷，研制了负压连续水力射流冲砂封隔器。井筒内利用双封隔器封堵漏失井段，在双层管柱中形成防污染冲砂循环系统，地面上利用换向连续泵入装置实现不停泵连续冲砂。现场应用14井次，取得了很好的冲砂效果。

关键词：连续冲砂；水力射流；封隔器

引言

修井作业过程中，冲砂是井下作业施工中的常见工序。常规冲砂方法从油田开发至今一直延续使用，其优点是技术简练、操作简单、施工快捷、成本低廉。但常规冲砂方法也有其致命缺点。一是在冲砂过程中倒接单根时需要停泵。每次停泵时间至少6分钟，期间冲离井底的砂子会下沉，造成油管的悬重增加，严重时会造成卡钻甚至砂埋管柱事故。二是井斜超过60°的井沉沙严重，在开泵过程中，若排量太小都会沉砂，停泵倒单根更为严重，砂子在井壁极易形成砂桥，卡钻风险极高，所以常规的冲砂方法已经不适应于这些大斜度井。三是每次冲砂回探时，经常发现油井返吐、砂面上升情况，严重时可上升20m以上。基于这种原因，研制开发了新型的负压连续水力射流冲砂工具，此工具在冲砂过程中解决了停泵的问题、有效地避免沉砂卡钻事故、高效排出井内泥砂。

1 工艺原理及技术性能、特点

1.1 工艺原理

通过封隔器封堵上部，水力射流形成负压，在冲砂的过程中，达到抽吸排砂的目的。采取水力射流泵“三七分流”，在射流泵分水口处，30%的高压动力液通过冲砂喷嘴喷出，70%的高压动力液由排砂喷嘴高速喷出，保障冲砂液上返速度和上返排量，使搅动起来的泥砂及时快速返出地面。

1.2 技术指标及性能

负压连续水力射流冲砂技术包括换向连续泵入装置、双自封封隔器、旋转冲砂射流泵。

（1）换向连续泵入装置

①性能：通过洗井车从套管高压泵入冲砂液，在不同的操作阶段通过每个单根上安装的液流控制装置换向转换，再通过换向井口自封转换和并联高压管线，流经地面三通，实现冲砂液从不同方向进入冲砂罐，达到保障冲砂液连续泵入的控制装置。

②参数：最大外径100mm，中心管内径48mm，最大工作量30MPa，长度660mm。

（2）双自封封隔器

①性能：封隔器属于自封型，能够成功地封堵射孔井段，实现不污染油层，彻底清除井筒内沉砂的效果。

②参数：最大工作压力25MPa，最大外径154mm，通经100mm，胶筒耐温120℃，长度750mm。

（3）旋转冲砂射流泵

①性能：高压冲砂液沿上部中心管环空下行至射流泵底部时，通过转换分液器将冲砂液分为射流动力液（70%）和搅动冲砂液（30%）两部分。搅动冲砂液以50m/s的扩散状射流，从冲砂喷嘴高压喷出，高效冲击砂面，有效搅动沉砂，使砂粒悬浮在液体中有利于抽吸排出。射流动力液通过旋转射流泵上行射流，形成负压抽吸作用，即可带走搅动起来的井底泥砂，又能因区域密封形成的负压而从地层抽出的油水泥砂。同时射流泵入口设置过滤器，小于5mm直径的砂粒通过吸入口进入射流泵，大于5mm的砂粒被挡在外面沉入井底，防止大砂粒堵塞排砂喷嘴，保证冲砂液携带泥砂从井底快速高效举升到地面。

②参数：工作压力>25Mpa，工作流量：8～12m3/h，真空壓力：-0.06 MPa

2 现场应用情况

（1）2017年首次试验井为杜84-49-37，取得了很好的效果。依据地质及工程方案，组织负压连续水力射流冲砂，并按施工设计顺利安装到位。连接洗井车与井口并联管线试压合格后，开泵试运行。经过1个多小时的冲洗操作，进尺3.88m，到达试验目的位置735米。试验效果主要表现为：一是压力变化当形成正式循环后，在地面泵压稳定在8MPa的情况下，回水压力由0逐渐上升到5.8MPa左右。二是稳定冲砂阶段，在地面泵入排量稳定在14m3/h，出口排量由开始的14m3/h随后上升到20m3/h。三是返出混合液浑浊度明显高于泵入水。进尺过程中，返出液变浑更为明显。四是循环洗井车缓冲罐，发现液面逐渐升到，上面漂了大量的原油，罐底沉砂显著增加，排砂现象明显。最终循环至回水变清后，完成了负压冲砂工作。试验的成功有效证明了该装置达到了研制目的。

（2）2017年全年共组织实施负压连续水力射流冲砂井14井次，累计冲砂进尺581.87m，平均单井进尺41.6m。累计冲出砂量6.2m3，平均单井0.44m3。其中检泵冲砂后日增油效果显著井5口，日增油40.4t，平均单井日增油8.1t。累计增油达1024.4t，平均单井增油204.9t。检泵后日产油稳定、检泵周期明显延长井4口，目前累计正常生产159天，平均单井生产40t，预计每口井仍将生产100t。预计增油达1003t，平均单井增油251t。冲砂后注完蒸汽正在焖井，注汽压力明显下降井4口。平均单井注汽时油压下降2.49MPa。按照注汽压力下降情况，预计可增油926t，单井增油231t。

3 结论

负压连续水力射流冲砂技术的成功研制与现场应用，成功解决了常规冲砂存在的停泵接单根、卡钻事故和油藏吐砂等一系列问题。在现场应用过程中高效、高质量地完成冲砂、排砂任务，解决了冲砂难题，缩短了冲砂周期，提高了采油能力，保障了生产效益，成功实现了有效排砂、防止沉砂、彻底冲砂的目的。

参考文献：

[1]姜涛.水平井冲砂技术研究与应用[J]2.石油地质与工程.2009（04）：99-101.

[2]冀尝君.漏失井机械冲砂工艺技术的应用[m].井下作业技术论文集.2004：20.

[3]范广振.水平井冲砂现状及冲砂工具改进研究[J].化工管理.2014（06）：209.