连续油管水平气井负压冲砂工艺技术的研究

摘 要：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。

关键词：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。

图1 负压冲砂工具结构示意图

2.2 冲砂方式

由于负压冲砂介质中伴有液氮，在选取冲砂方式时需要进行多方面的考虑，其中选取合适尺寸的连续油管，并形成合适尺寸的返砂通道尤为重要。在最为常见的正冲方式中，一般要求连续油管尺寸可以顺利到达指定位置，并与井内滑套内径之间形成正常返砂通道；同时连续油管尺寸可以满足施工泵注排量要求，避免形成较大泵注压力。正冲冲砂方式见图2。

图2 负压冲砂方式

2.3 泵注参数的确定

为达到负压冲砂的目的，泵注期间井底流压应小于地层中部流压，采用胶液混合泡排剂和液氮同注的方式，形成低密度多相流体，同时提高携砂能力和返出能力，气液混合流体的动密度见表1。

两相介质密度的表示方法：

（1）两相介质的流动密度？籽m

单位时间内流过流到某一界面的两相介质质量和体积之比。

（2）两相介质的实际密度？籽0

即单位体积内两相介质的质量，反映了存在于流道中的两相介质的实际密度。

通过以上两相流体密度计算公式计算负压冲砂作业时流体介质的密度，并根据表1确定施工作业参数。

表1 负压冲砂泵注参数参考表

3 结束语

通过负压冲砂工艺的现场应用得出结论，水平井负压冲砂有效防止冲砂液漏失，能够顺利建立起油套循环，并且冲砂洗井后能够迅速恢复生产，产量还有一定的增加。负压冲砂技术是清除低压油气井井底出砂的一项有效措施。负压冲砂工艺已取得明显效果，在保护气层方面初见成效，随着该工艺不断改进和完善，对低压气井的增产，将发挥更大的作用。

参考文献

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作者简介：马红全，助理工程师，2010年毕业中国石油大学石油工程专业，现从事采气工程专业。