《冲砂工艺技术》PPT课件.ppt

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1、吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司2011年年9月月冲砂工艺技术冲砂工艺技术吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司提提 纲纲一、前言一、前言一、前言一、前言二、冲砂工艺介绍二、冲砂工艺介绍二、冲砂工艺介绍二、冲砂工艺介绍三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍五、正、反循环冲砂五、正、反循环冲砂五、正、反循环冲砂五、正、反循环冲砂六、冲砂水力介绍六、冲砂水力介绍六、冲砂水力介绍六、冲砂水力介绍七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事

2、项七、冲砂施工步骤及注意事项八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂九、稠油井冲砂九、稠油井冲砂九、稠油井冲砂九、稠油井冲砂吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司一、前一、前 言言 油油井井出出砂砂后后，如如果果井井内内的的液液流流不不能能将将砂砂全全部部带带至至地地面面，井井内内砂砂子子逐逐渐渐沉沉积积，砂砂柱柱增增高高，堵堵塞塞出出油油通通道道，增增加加流流动动阻阻力力，使使油油井井减减产产甚甚至至停停产产。同同时时会会损损坏坏井井下下设设备备造造成成井井下下砂砂卡卡事事故故。因因此此，必必须须采采取取措措施施清清除除积积砂砂，通通常常采采用用冲冲砂砂来来解解决这

3、一问题。决这一问题。吐哈区域由于地层压力较低，应用较广的是水力冲砂。吐哈区域由于地层压力较低，应用较广的是水力冲砂。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司二、冲砂工艺介绍二、冲砂工艺介绍冲砂定义：冲砂定义：冲砂定义：冲砂定义：用高速液体将井底砂子冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂子用高速液体将井底砂子冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂子带到地面的清砂方法。带到地面的清砂方法。冲砂的目的：冲砂的目的：冲砂的目的：冲砂的目的：解除砂堵，恢复油井正常生产。解除砂堵，恢复油井正常生产。常用的冲砂方式：常用的冲砂方式：常用的冲砂方式：常用的冲砂方式：有正冲、反冲、正反冲、钻冲砂、负压冲砂。

4、有正冲、反冲、正反冲、钻冲砂、负压冲砂。其他清砂方式：其他清砂方式：其他清砂方式：其他清砂方式：负压捞砂、连续油管冲砂、连续冲砂装置冲砂等。负压捞砂、连续油管冲砂、连续冲砂装置冲砂等。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍正冲砂：正冲砂：正冲砂：正冲砂：冲冲砂砂液液沿沿冲冲砂砂管管向向下下流流动动，在在流流出出管管口口时时以以较较高高的的流流速速冲冲散散砂砂堵堵。冲冲散散的的砂砂子子和和冲冲砂砂液液一一起起沿沿冲冲砂砂管管与与套套管管的的环环形形空空间间返返至至地地面面。随随着着砂砂堵堵冲冲开开的的程程度度增增加加，逐逐步步加加深深冲冲砂砂管管。为

5、为了了增增大大液液流流冲冲刷刷力力，可可在在冲冲砂砂管管下下端端装装上上收收缩缩管管(或或喷喷嘴嘴)。下端做成斜尖形，可防止下放过快而引起的憋泵。下端做成斜尖形，可防止下放过快而引起的憋泵。正冲砂特点：正冲砂特点：正冲砂特点：正冲砂特点：正正循循环环冲冲砂砂冲冲洗洗能能力力较较强强，容容易易冲冲开开井井底底沉沉砂砂，但但携携砂砂能力较小，易在冲砂过程中发生卡钻。能力较小，易在冲砂过程中发生卡钻。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍正冲砂应用：正冲砂应用：正冲砂应用：正冲砂应用：进行了增产措施、井底沉砂沉结密实、或压裂液不完全进行了增产措施、井底沉

6、砂沉结密实、或压裂液不完全破胶，无法进行反循环冲砂的井。破胶，无法进行反循环冲砂的井。对于井内地层出砂、修井措施（如压裂）后出砂、套管对于井内地层出砂、修井措施（如压裂）后出砂、套管破损及漏失的井一般都采用正循环冲砂。破损及漏失的井一般都采用正循环冲砂。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司三、正循环冲砂介绍三、正循环冲砂介绍吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司四、反循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍反循环冲砂：反循环冲砂：反循环冲砂：反循环冲砂：与正冲砂相反，冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入，与正冲砂相反，冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入，被冲起的砂粒随同冲砂液从冲砂管

7、返回到地面。反冲砂冲刺力被冲起的砂粒随同冲砂液从冲砂管返回到地面。反冲砂冲刺力小，液流上返速度大，携砂能力强。小，液流上返速度大，携砂能力强。反循环冲砂特点：反循环冲砂特点：反循环冲砂特点：反循环冲砂特点：反循环冲砂冲洗能力小，但携砂能力较强。反循环冲砂冲洗能力小，但携砂能力较强。反循环冲砂的应用：反循环冲砂的应用：反循环冲砂的应用：反循环冲砂的应用：作业中通常多采用反循环冲砂；适用于冲砂管柱与套管环作业中通常多采用反循环冲砂；适用于冲砂管柱与套管环空间隙过小或复杂事故处理需要。空间隙过小或复杂事故处理需要。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司四、反循环冲砂介绍四、反循环冲砂介绍吐

8、哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司五、正、反循环冲砂介绍五、正、反循环冲砂介绍 利利用用正正、反反冲冲的的优优点点，用用正正冲冲方方式式将将砂砂堵堵冲冲开开，并并使使砂砂子子处处于于悬悬浮浮状状态态。然然后后改改为为反反冲冲，将将冲冲散散的的砂砂子子从从冲冲砂砂管管内内返返至至地地面面，这这样样可可迅迅速速解解除除砂砂堵堵，提提高高冲冲砂砂效效率率，直直径径139.7mm 以上套管，以上套管，可采取正反冲砂的方式可采取正反冲砂的方式。采采用用正正反反冲冲砂砂方方式式时时，地地面面管管线线上上应应安安装装改改换换冲冲洗洗方方式式的总机关。以实现快速转换。的总机关。以实现快速转换。吐哈

9、油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算保证将砂子带出地面的条件是保证将砂子带出地面的条件是：vt 2vd式中：式中：v t冲砂液上升速度，冲砂液上升速度，m/s；v d砂子在静止冲砂液中砂子在静止冲砂液中的自由下沉速度，的自由下沉速度，m/s。由上式得出保证砂子上返地面的最低速度由上式得出保证砂子上返地面的最低速度：vmin=2vd从而可由下式求得冲砂时所需要的最低排量从而可由下式求得冲砂时所需要的最低排量：Qmin=3600Fv minQmin 冲砂要求的最低排量，冲砂要求的最低排量，m3/h；F 冲砂液上返流动截冲砂液上返流动截面积，面积，m；vmin

10、 保证砂子上返地面所需要的最低液流速度，保证砂子上返地面所需要的最低液流速度，m/s。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算在冲砂过程中，砂粒从井底上升到地面时所需要的时间为在冲砂过程中，砂粒从井底上升到地面时所需要的时间为：t=H/vsH 井深，井深，m；t 砂粒从井底上升到地面所需要的时间，砂粒从井底上升到地面所需要的时间，s；vs 砂粒上升速度，砂粒上升速度，m/s，vs=vt-vd 举例：举例：现场常用的石英砂平均粒径为现场常用的石英砂平均粒径为0.76mm，在清水中自，在清水中自由沉降速度为由沉降速度为0.077m/s，保证砂子上返地面的最低

11、速度，保证砂子上返地面的最低速度：vmin=2vd=20.077=0.154m/s73mm油管反循油管反循环冲砂时，油管内所需要的最低排量冲砂时，油管内所需要的最低排量：Qmin=3600Fv min=36000.30190.154=16.737m/h 即油管内液体最低上返排量达到即油管内液体最低上返排量达到279L/min时，才能将冲起时，才能将冲起的石英砂带至地面。（冲砂排量不能低于的石英砂带至地面。（冲砂排量不能低于 350L/min）吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算入井液最低排量计算：入井液最低排量计算：套管内径：套管内径：121.36m

12、m，油管外径，油管外径73mm：入井入井泵排量排量计算算过程：程：Q=vmin（D-d）/127 =0.154（12.136-7.3）12.7 =1.14L/s =68.4L/min 即：在内径即：在内径即：在内径即：在内径为为121.36mm121.36mm的套管内，用的套管内，用的套管内，用的套管内，用73mm73mm油管正循油管正循油管正循油管正循环环冲平均粒径冲平均粒径冲平均粒径冲平均粒径为为0.76mm0.76mm的石英砂（密度的石英砂（密度的石英砂（密度的石英砂（密度2.65g/cm2.65g/cm）时时，要求，要求，要求，要求入井最低排量入井最低排量入井最低排量入井最低排量为为6

13、84L/min684L/min。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算密度密度密度密度2.652.65的石英砂在水中的自由沉降速度的石英砂在水中的自由沉降速度的石英砂在水中的自由沉降速度的石英砂在水中的自由沉降速度平均平均颗颗粒大小粒大小mm下降速度下降速度m/s平均平均颗颗粒大小粒大小mm下降速度下降速度m/s平均平均颗颗粒大小粒大小mm下降速度下降速度m/s11.90.3931.850.1470.2000.024410.30.3611.550.1270.1560.01727.30.3031.190.1050.1260.01206.40.2891.0

14、40.0940.1160.00855.50.2600.760.0770.1120.00714.60.2400.510.0530.0800.00423.50.2090.370.0410.0550.00212.80.1910.300.0340.0320.00072.30.1670.230.02850.0010.0001吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度原油温度，原油温度，202530354050原油粘度原油粘度

15、，mPas744128252422粗砂下降速度，粗砂下降速度，cm/min7895.5202373400600细细砂下降速度，砂下降速度，cm/min13.715.066.583111143石英砂在脱气乳化原油中的自由沉降速度石英砂在脱气乳化原油中的自由沉降速度石英砂在脱气乳化原油中的自由沉降速度石英砂在脱气乳化原油中的自由沉降速度原油温度，原油温度，20253035404550原油粘度原油粘度，mPas2616207414311169939737512粗砂下降速度，粗砂下降速度，cm/min2.923.053.303.554.805.609.24细细砂下降速度，砂下降速度，cm/min注：原

16、油中粗砂平均直径注：原油中粗砂平均直径注：原油中粗砂平均直径注：原油中粗砂平均直径0.96mm0.96mm，圆圆圆圆度度度度为为为为0.6850.685；细细细细砂平均直径砂平均直径砂平均直径砂平均直径0.54mm0.54mm，圆圆圆圆度度度度为为为为0.5470.547。以上数据以上数据以上数据以上数据查阅查阅查阅查阅自自自自油气田井下作油气田井下作油气田井下作油气田井下作业业业业修井工程修井工程修井工程修井工程吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司六、冲砂水力计算六、冲砂水力计算 吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项

17、 一、冲砂施工步骤：一、冲砂施工步骤：一、冲砂施工步骤：一、冲砂施工步骤：（一）、准备工作：（一）、准备工作：检查泵及储液罐，连接好地面管线并试压合格，检查泵及储液罐，连接好地面管线并试压合格，准备好足够量的冲砂液。准备好足够量的冲砂液。1 1、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：（1 1）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性：）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性：）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性：）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性：由于对对冲砂所用液体和冲砂方式选择不当，冲砂液大量漏入油层，

18、反由于对对冲砂所用液体和冲砂方式选择不当，冲砂液大量漏入油层，反而损害油层，影响生产。因此应该正确地选择冲砂液和冲砂方法十分重要。而损害油层，影响生产。因此应该正确地选择冲砂液和冲砂方法十分重要。（2 2）冲砂液体的选择）冲砂液体的选择）冲砂液体的选择）冲砂液体的选择原则：尽最大努力保护油层。原则：尽最大努力保护油层。原则：尽最大努力保护油层。原则：尽最大努力保护油层。a、选择时应具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力；、选择时应具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力；b、具有一定的密度，以形成适当的液柱压力，防止井喷和漏失；、具有一定的密度，以形成适当的液柱压力，防止井喷和漏失；c、油层配伍

19、性好，不损害油层；、油层配伍性好，不损害油层；d、来源广、成本低的液体。、来源广、成本低的液体。（3 3）冲砂液用量：）冲砂液用量：）冲砂液用量：）冲砂液用量：以井筒容积的以井筒容积的23倍计算，漏失量大的井根据漏失倍计算，漏失量大的井根据漏失情况来决定冲砂液的用量。情况来决定冲砂液的用量。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 2 2、其他：、其他：、其他：、其他：（1）施工设备：水泥车）施工设备：水泥车1-2部、罐车部、罐车23部；部；（2）工具、用具：）工具、用具：35MPa18m水龙带水龙带1根；根；40MPa高压活动弯头高

20、压活动弯头8个；个；60.3mm60.3mm硬管线硬管线80m80m；管线固定箱管线固定箱8 8个；个；6m6m冲砂池一个（冲砂池一个（方池子一分为二，一边为供液罐，一边为沉降罐冲砂，方池子一分为二，一边为供液罐，一边为沉降罐冲砂，冲砂液重复利用）；冲砂液重复利用）；KY35/65闸门闸门1个；个；保险绳绳套子保险绳绳套子1根。根。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 （二）、探砂面：（二）、探砂面：下下管管柱柱探探砂砂面面，管管下下至至距距离离预预计计砂砂面面30-50m时时，控控制制下下探探速速度度在在0.3m/s以以内内,同

21、同时时，注注意意观观察察指指重重表表变变化化情情况况。探探至至遇遇阻阻位位置置加加压压，在在方方入入根根上上打打上上明明显显印印记记，连连探探三三次次，观观察察方方入入长长度度是是否否一一致致，计计算算深深度度是是否否一一致致，并并在在方方入入根根上上打打上上明明显显印印记记，起起出出方方入入根根，测测量量出出方方入入长长度度，计计算算下下探探深深度：度：H=工具、配件长度工具、配件长度+下井油管累计长度下井油管累计长度+方入方入+油补距油补距 砂面深度计算准确，为冲砂提供数据基础。砂面深度计算准确，为冲砂提供数据基础。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项

22、七、冲砂施工步骤及注意事项 （三）、循环脱气：（三）、循环脱气：上提管脚上提管脚2m循环脱气连接好冲砂管线，连接管线时注循环脱气连接好冲砂管线，连接管线时注意，使用合格的水龙带，水龙带与弯头的连接要紧密且栓保意，使用合格的水龙带，水龙带与弯头的连接要紧密且栓保险绳（弯头与管柱之间，水龙带与管柱之间）以确保安全施险绳（弯头与管柱之间，水龙带与管柱之间）以确保安全施工，入口处连接好过滤器，保证入井液的清洁。工，入口处连接好过滤器，保证入井液的清洁。管线试压合格后，用冲砂液循环脱气，目的是为了使井管线试压合格后，用冲砂液循环脱气，目的是为了使井筒平稳，被气侵的液体在相同的流速下，冲砂能力和携砂能筒平

23、稳，被气侵的液体在相同的流速下，冲砂能力和携砂能力都大幅度减少，井筒平稳后消除因井内气侵的液体在循环力都大幅度减少，井筒平稳后消除因井内气侵的液体在循环过程中造成砂粒的堆积，增大事故发生的危险。过程中造成砂粒的堆积，增大事故发生的危险。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 （四）、冲砂：（四）、冲砂：1、冲冲砂砂尾尾管管提提至至离离砂砂面面3m以以上上，开开泵泵循循环环正正常常后后，均均匀匀缓缓慢慢下下放放管管柱柱冲冲砂砂，冲冲砂砂速速度度小小于于2m/min，冲冲砂砂时时排排量量应达到设计要求；应达到设计要求；2、每每次次单单根

24、根冲冲完完必必须须充充分分循循环环，洗洗井井时时间间不不得得小小于于15min，接单根必须在，接单根必须在2min以内完成；以内完成；3、连续冲砂、连续冲砂5个单根后，要洗井一周方可继续下放冲砂；个单根后，要洗井一周方可继续下放冲砂；4、冲冲砂砂所所需需最最低低排排量量：（该该数数据据查查阅阅自自2005版版井井下下作业监督手册作业监督手册）套管尺寸套管尺寸0.5mm以下地以下地层层砂砂0.51.0mm石英砂石英砂0.51.0mm陶粒砂陶粒砂140mm500 L/min700 L/min700 L/min177mm800 L/min1000L/min1000L/min吐哈油田井下技术作业公司吐

25、哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 5、冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱、冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱卡住或堵塞卡住或堵塞；6、若修井机发生故障不能上下活动油管时，必须保持、若修井机发生故障不能上下活动油管时，必须保持正常循环，将循环段砂子全部循环出井筒为止；正常循环，将循环段砂子全部循环出井筒为止；7、稠油井冲砂可用原油冲砂，或先替油洗井后冲砂，、稠油井冲砂可用原油冲砂，或先替油洗井后冲砂，或不替油冲砂、冲砂后用原油彻底洗井或不替油冲砂、冲砂后用原油彻底洗井；8、直径、直径139.7mm以上套管，可采取正反冲砂的方式，以上套

26、管，可采取正反冲砂的方式，并配以大排量。并配以大排量。改反冲砂前正冲应不小于改反冲砂前正冲应不小于30min,再将管柱再将管柱上提上提68m，反循环正常后方可下放。，反循环正常后方可下放。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 （五）、洗井：（五）、洗井：冲砂至井底（塞面）或设计深度后，进行洗井操作，目冲砂至井底（塞面）或设计深度后，进行洗井操作，目的是将井内的浮砂彻底清洗到地面，保证冲砂的深度不变，的是将井内的浮砂彻底清洗到地面，保证冲砂的深度不变，为方便下一步施工做准备。洗井一般采用反循环，漏失量较为方便下一步施工做准备。洗井一

27、般采用反循环，漏失量较大的井可采用正循环，洗井排量一般不能小于大的井可采用正循环，洗井排量一般不能小于500L/min。洗井时观察井口返出液状况，必须将井内沉砂冲洗干净，洗井时观察井口返出液状况，必须将井内沉砂冲洗干净，肉眼观察进出口液性基本一致，基本不含机械杂质为合格；肉眼观察进出口液性基本一致，基本不含机械杂质为合格；若设计要求可取样品进行化验分析，含量若设计要求可取样品进行化验分析，含量2（体积比）。（体积比）。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 （六）、候沉：（六）、候沉：上提管柱上提管柱20m以上，候沉以上，候沉4小时

28、以上，鲁克沁、雁木西小时以上，鲁克沁、雁木西等地层严重砂的油田内静砂沉淀期间，应将管脚提至原砂面等地层严重砂的油田内静砂沉淀期间，应将管脚提至原砂面20m以上。以上。上提管柱时，要严格限速，防止过大的抽吸压力，造成上提管柱时，要严格限速，防止过大的抽吸压力，造成地层吐砂，从而使砂面深度升高，对地层损伤也比较大。尤地层吐砂，从而使砂面深度升高，对地层损伤也比较大。尤其是对鲁克沁、雁木西等地层严重出砂的油田更应该注意。其是对鲁克沁、雁木西等地层严重出砂的油田更应该注意。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 （七）、复探砂面：（七）、复

29、探砂面：缓慢下放管柱，注意观察指重表变化情况。探至遇阻位缓慢下放管柱，注意观察指重表变化情况。探至遇阻位置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次，观察方入长置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次，观察方入长度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上打上明显印度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上打上明显印记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深度：记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深度：H=工具、配件长度工具、配件长度+下井油管累计长度下井油管累计长度+方入方入+油补距油补距 探得深度与候沉前冲砂深度误差每探得深度与候沉前冲砂深度误差每1000m小于小于0.3m为为合格。合格。（

30、八）、资料录取：（八）、资料录取：初探砂面深度、冲砂液名称、密度、用量、冲砂方式、初探砂面深度、冲砂液名称、密度、用量、冲砂方式、泵压、排量、时间、冲出砂名称、冲砂进尺、冲出砂量、侯泵压、排量、时间、冲出砂名称、冲砂进尺、冲出砂量、侯沉时间、复探砂面深度，共沉时间、复探砂面深度，共13项。项。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 二、冲砂注意事项：二、冲砂注意事项：二、冲砂注意事项：二、冲砂注意事项：1）不准带泵、封隔器等其他井下工具探砂面和冲砂。）不准带泵、封隔器等其他井下工具探砂面和冲砂。2）冲砂工具距油层上界）冲砂工具距油层

31、上界20m时，下放速度应小于时，下放速度应小于0.3mmin。3）冲砂前油管提至离砂面）冲砂前油管提至离砂面3m以上，开泵循环正常后，以上，开泵循环正常后，方可下放管柱。方可下放管柱。4）接单根前充分循环，操作速度要快，开泵循环正常）接单根前充分循环，操作速度要快，开泵循环正常后，方可再下。后，方可再下。5）冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱）冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱卡住或堵塞。卡住或堵塞。6）对于出砂严重的井，加单根前必须充分洗井，加深）对于出砂严重的井，加单根前必须充分洗井，加深速度不应过快。速度不应过快。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司七、冲

32、砂施工步骤及注意事项七、冲砂施工步骤及注意事项 7 7）连续冲砂）连续冲砂5 5个单根后要洗井一周，防止井筒悬浮砂过多。个单根后要洗井一周，防止井筒悬浮砂过多。8 8）循环系统发生故障，停泵时应将管柱上提至砂面以上，）循环系统发生故障，停泵时应将管柱上提至砂面以上，并反复活动。并反复活动。9 9）提升系统出现故障，必须保持正常循环。）提升系统出现故障，必须保持正常循环。1O 1O）泵压不得超过安全压力，泵排量与出口排量平衡，防）泵压不得超过安全压力，泵排量与出口排量平衡，防止井喷或漏失。止井喷或漏失。11 11）水龙带必须拴保险绳。）水龙带必须拴保险绳。12 12）冲砂过程中要专人观察出口返液

33、情况，防止因下部层）冲砂过程中要专人观察出口返液情况，防止因下部层位压力过高发生井喷或因严重漏失造成砂卡、砂堵。位压力过高发生井喷或因严重漏失造成砂卡、砂堵。1313）施工中产生的污水、砂子拉运至指定地点，达到环保）施工中产生的污水、砂子拉运至指定地点，达到环保要求。要求。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 一、斜井冲砂：一、斜井冲砂：一、斜井冲砂：一、斜井冲砂：1 1、井斜角度较小的井，冲砂与直井冲砂基本一致。、井斜角度较小的井，冲砂与直井冲砂基本一致。2 2、井斜角度较大的井，在冲砂过程中，砂粒在随流体上、井斜角度较大的井，在冲砂过程中，砂粒在随流

34、体上返时作用力情况：返时作用力情况：G GF F吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 由上图可知：由上图可知：在冲砂过程中，砂粒在井内受力：在冲砂过程中，砂粒在井内受力：G=FsinG-G-砂粒的重力，砂粒的重力，N F-N F-砂粒所受的水流冲击力，砂粒所受的水流冲击力，N N；综合以上公式：综合以上公式：Qmin=360F2vd/sin 可知，随着井斜角度的增加，砂粒上返速度不变的情况可知，随着井斜角度的增加，砂粒上返速度不变的情况下，所需要的液体的排量随井斜角度的增大而增大。下，所需要的液体的排量随井斜角度的增大而增大。吐哈油田井下技术作业公司吐哈

35、油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 在有一定斜度的井内，砂粒在水流里受力是不平衡的，在有一定斜度的井内，砂粒在水流里受力是不平衡的，所受合力为水平方向的力，在井筒内部（或油管内部），狭所受合力为水平方向的力，在井筒内部（或油管内部），狭小空间内，很容易造成砂粒的堆积，形成砂桥或砂堵，堵塞小空间内，很容易造成砂粒的堆积，形成砂桥或砂堵，堵塞油管或砂埋油管。油管或砂埋油管。所以在斜井内冲砂，一般采用反循环冲砂。所以在斜井内冲砂，一般采用反循环冲砂。在斜井冲砂时，下放速度一定慢，排量尽可能增大，以在斜井冲砂时，下放速度一定慢，排量尽可能增大，以便增大砂粒的上返速度，避免砂粒堆积。便增大

36、砂粒的上返速度，避免砂粒堆积。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 二、小井眼冲砂：二、小井眼冲砂：二、小井眼冲砂：二、小井眼冲砂：小井眼内冲砂时，由于井眼较小的原因，造成小井眼内冲砂时，由于井眼较小的原因，造成油管及油套环空的截面积都大幅减少，所以造成砂油管及油套环空的截面积都大幅减少，所以造成砂堵或卡钻的几率大幅度增大。堵或卡钻的几率大幅度增大。在小井眼内部冲砂时，严格控制下放速度，并在小井眼内部冲砂时，严格控制下放速度，并且在下放一定深度后，缓慢上下活动管柱，避免造且在下放一定深度后，缓慢上下活动管柱，避免造成砂堵；冲砂接单根前，彻底循环干净，避免

37、砂粒成砂堵；冲砂接单根前，彻底循环干净，避免砂粒下沉、堆积造成砂堵。下沉、堆积造成砂堵。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 小井眼入井液最低排量计算：小井眼入井液最低排量计算：套管内径：套管内径：76mm，油管外径，油管外径48.26mm：入井泵排量计算过程：入井泵排量计算过程：Q=vmin（D-d）/127 =0.154（76-48.26）127 =4.18L/s =250.8L/min 即：在内径为即：在内径为即：在内径为即：在内径为76mm76mm的套管内，用的套管内，用的套管内，用的套管内，用48.26mm48.26mm冲管反冲管反冲管反冲管反

38、循环冲平均粒径为循环冲平均粒径为循环冲平均粒径为循环冲平均粒径为0.76mm0.76mm的石英砂（密度的石英砂（密度的石英砂（密度的石英砂（密度2.65g/cm2.65g/cm）时，要求小井眼井段冲砂最低排量为时，要求小井眼井段冲砂最低排量为时，要求小井眼井段冲砂最低排量为时，要求小井眼井段冲砂最低排量为250.8L/min250.8L/min。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂三、钻冲砂：三、钻冲砂：三、钻冲砂：三、钻冲砂：油水井在生产过程中，由于种种原因，造成井内沉砂胶结，或有砾油水井在生产过程中，由于种种原因，造成井内沉砂胶结，或有砾石存在，部分

39、砾石直径甚至大于油管直径，致使普通的冲砂方法无效，石存在，部分砾石直径甚至大于油管直径，致使普通的冲砂方法无效，而由于措施的需要一定要冲砂的井，可以采用：牙轮钻头而由于措施的需要一定要冲砂的井，可以采用：牙轮钻头+螺杆钻螺杆钻+油管油管的管柱结构钻冲砂。的管柱结构钻冲砂。钻冲砂作业要求：钻冲砂作业要求：1、钻冲砂的距离不得大于、钻冲砂的距离不得大于50m。2、牙轮钻头及螺杆钻，尽量选用小尺寸，一般在、牙轮钻头及螺杆钻，尽量选用小尺寸，一般在5寸半套管内选用寸半套管内选用105mm的螺杆钻，减少冲砂过程中卡钻的危险。的螺杆钻，减少冲砂过程中卡钻的危险。3、在钻冲砂的过程中，加压、在钻冲砂的过程中

40、，加压5-15KN钻砂，严格控制下钻速度，钻钻砂，严格控制下钻速度，钻砂时不断上下活动管柱，避免卡钻。砂时不断上下活动管柱，避免卡钻。4、在钻冲砂的时，由于螺杆钻的原因，只能选择正循环冲砂，而、在钻冲砂的时，由于螺杆钻的原因，只能选择正循环冲砂，而由于正循环冲砂的携砂能力较弱，而且螺杆钻外径较大，所以在冲砂的由于正循环冲砂的携砂能力较弱，而且螺杆钻外径较大，所以在冲砂的过程中下放速度一定要慢，每下放过程中下放速度一定要慢，每下放10m一定充分循环，将井内的浮砂清一定充分循环，将井内的浮砂清洗出井筒。洗出井筒。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 四、负压

41、捞砂：四、负压捞砂：四、负压捞砂：四、负压捞砂：负负压压捞捞砂砂工工艺艺是是利利用用捞捞砂砂管管串串内内外外的的静静液液面面差差在在井井底底产产生生负负压压而而吸吸砂砂，是是针针对对地地层层压压力力系系数数低低的的深深井井而而设设计计的的一一种种经经济济、可可行行的的新新型型捞捞砂砂技技术术。其其设设计计独独特特的的吸吸砂砂头头可可以以破破碎碎砂垢，利于充分吸砂。砂垢，利于充分吸砂。适适用用条条件件：井井内内液液柱柱高高度度不不低低于于15002000米米的的中中深深井。井。独独特特的的优优点点：不不对对地地层层产产生生附附加加压压力力，因因而而不不污污染染油油层层；不不受受油油井井温温度度、

42、井井深深的的影影响响；水水力力捞捞砂砂和和机机械械捞捞砂砂相相结结合合，冲冲砂砂效效率率高高；可可加加压压旋旋转转捞捞砂砂工工具具，破破碎碎砂砂垢垢；较较普普通通机机械械法捞砂而言，一次捞砂量大；工艺简单，操作简便。法捞砂而言，一次捞砂量大；工艺简单，操作简便。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂捞砂管柱结构示图：捞砂管柱结构示图：吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 捞砂泵的操作：捞砂泵的操作：底阀接触砂面后，储砂油管全部重量加底阀接触砂面后，储砂油管全部重量加在砂面上，指重表悬重为动力油管的重量。这时砂泵活塞处

43、在砂面上，指重表悬重为动力油管的重量。这时砂泵活塞处于上止点，砂泵活塞开始下行，活塞下行于上止点，砂泵活塞开始下行，活塞下行4 4米的过程中，指米的过程中，指重表悬重稳定，其悬重仍为动力油管的重量。砂泵活塞行至重表悬重稳定，其悬重仍为动力油管的重量。砂泵活塞行至下止点后，指重表悬重稍有下降，即开始上提动力油管，动下止点后，指重表悬重稍有下降，即开始上提动力油管，动力油管上提力油管上提4 4米的过程中，其指重表悬重为动力油管的重量，米的过程中，其指重表悬重为动力油管的重量，当上提至指重表悬重大于动力油管悬重时，说明活塞已经到当上提至指重表悬重大于动力油管悬重时，说明活塞已经到了上止点。重复以上过

44、程，砂子不断地被吸入储砂油管。随了上止点。重复以上过程，砂子不断地被吸入储砂油管。随着砂面的下降，动力油管也要下降，当动力油管下行至吊卡着砂面的下降，动力油管也要下降，当动力油管下行至吊卡接触到井口上法兰时，要另接一根动力油管。然后接着抽吸，接触到井口上法兰时，要另接一根动力油管。然后接着抽吸，抽至目前塞面为止。抽完砂后，先后提出动力油管、砂泵、抽至目前塞面为止。抽完砂后，先后提出动力油管、砂泵、储砂油管、底阀。从而把砂子带到地面上来，完成抽砂作业。储砂油管、底阀。从而把砂子带到地面上来，完成抽砂作业。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 五、负压冲砂五

45、、负压冲砂五、负压冲砂五、负压冲砂 负负压压冲冲砂砂是是利利用用某某种种特特殊殊性性能能的的携携砂砂液液(可可由由某某种种气气液液混混合合物物组组成成)，冲冲砂砂时时从从冲冲砂砂管管中中打打入入从从套套管管返返出出，使使井井底底建建立立低低于于油油层层的的压压力力称称为为“负负压压”，在在负负压压差差作作用用下下，依依靠靠携砂液冲散井内积砂并携带出井，达到冲砂的目的。携砂液冲散井内积砂并携带出井，达到冲砂的目的。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司八、特殊井冲砂八、特殊井冲砂 泡沫负压泡沫负压冲砂原理：冲砂原理：用压缩机和水泥车将空气与水用压缩机和水泥车将空气与水(溶解溶解0.5%

46、0.5%起泡剂起泡剂ABSABS和和0.2%0.2%稳定剂稳定剂)同时打入油管内形成混气量为同时打入油管内形成混气量为80%80%左右的左右的均匀泡沫，因泡沫粘度高均匀泡沫，因泡沫粘度高(0.8Pas)(0.8Pas)、密度小，其携砂能力强、密度小，其携砂能力强(约约是水的是水的1010倍倍)，当泡沫液压至油管鞋处时便从套管环空迅速上返，当泡沫液压至油管鞋处时便从套管环空迅速上返，在井底与地层间建立负压，依靠泡沫向下的冲击力和向上携带作在井底与地层间建立负压，依靠泡沫向下的冲击力和向上携带作用，清除井底积砂。用，清除井底积砂。施工注意事项：施工注意事项：施工时应根据砂面深度资料配足泡沫液，反施

47、工时应根据砂面深度资料配足泡沫液，反排不易释放压力，防止油层出砂；若井深漏失严重可采用两段负排不易释放压力，防止油层出砂；若井深漏失严重可采用两段负压冲砂，即先将冲砂管下至井深一半处冲砂，上部举空后，再继压冲砂，即先将冲砂管下至井深一半处冲砂，上部举空后，再继续加深油管至砂面进行冲砂。建立负压值可根据本地经验，一般续加深油管至砂面进行冲砂。建立负压值可根据本地经验，一般在在0.20.20.5 MPa0.5 MPa左右。应注意：出砂特别严重的井不易负压冲砂；左右。应注意：出砂特别严重的井不易负压冲砂；对于堵水井、套管断裂井可根据经验使用；措施后减产，或虽然对于堵水井、套管断裂井可根据经验使用；措

48、施后减产，或虽然增产但产量下降很快的井优先适用。增产但产量下降很快的井优先适用。吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司稠油井的积砂特点：稠油井的积砂特点：施工程序施工程序1、循循环环：上上提提管管脚脚至至砂砂面面以以上上23m，先先用用备备好好的的1520m3轻轻质质脱脱气气原原油油替替入入井井内内，再再用用冲冲砂砂液液循循环环脱脱气气，循循环环出出井井内内稠稠油油进进大大罐罐，至至井井筒筒内内均均为为冲冲砂砂液液，井井筒筒平平稳稳后后，方方可可缓慢下放管柱冲砂。缓慢下放管柱冲砂。2、冲冲砂砂：缓缓慢慢下下放放管管柱柱冲冲砂砂至至整整个个单单根根放放完完，冲冲砂砂时时，排排量量不不小

49、小于于350L/min，下下放放速速度度0.3m/s，禁禁止止猛猛放放。每每冲冲完一单根后，洗井时间不得小于完一单根后，洗井时间不得小于15min。九、稠油井冲砂九、稠油井冲砂吐哈油田井下技术作业公司吐哈油田井下技术作业公司三、冲砂施工步骤三、冲砂施工步骤3、接接单单根根：接接单单根根必必须须在在2min以以内内完完成成，接接好好单单根根后后开开泵泵循循环环，待待出出口口返返液液后后再再下下放放继继续续冲冲砂砂，连连续续冲冲砂砂超超过过5个个单单根根后后，要洗井一周方可继续下冲。要洗井一周方可继续下冲。4、洗洗井井：冲冲砂砂至至井井底底（塞塞面面）或或设设计计深深度度后后，应应保保持持400L

50、/min以上的排量继续循环，参照以上的排量继续循环，参照洗井操作规程洗井操作规程洗井。洗井。5、候沉：上提管柱候沉：上提管柱20m以上，候沉以上，候沉4小时以上。小时以上。6、加加深深管管柱柱，参参照照下下探探操操作作规规程程探探得得深深度度与与候候沉沉前前冲冲砂砂深度误差每深度误差每1000m小于小于0.3m为合格。为合格。7、资资料料录录取取：初初探探砂砂面面深深度度、冲冲砂砂液液名名称称、密密度度、用用量量、冲冲砂砂方方式式、泵泵压压、排排量量、时时间间、冲冲出出砂砂名名称称、冲冲砂砂进进尺尺、冲冲出出砂砂量、侯沉时间、复探砂面深度，共量、侯沉时间、复探砂面深度，共13项。项。吐哈油田井