复杂结构井井筒清砂技术研究

韩旖旎(中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司兴隆台工程技术处，辽宁 盘锦 124010)

小洼油田是1991年投入开发的稠油油田，开发层系为沙三段，东三段，东二段油层。随着稠油油藏进入高轮次吞吐和蒸汽驱开采，地层亏空严重，侧钻井及套损井日益增多，出砂情况越来越严重。2005年以来为挖掘油田剩余油潜力，利用水平井技术实施东三段边部薄层扩边，洼79井区难动用油层开采，东二段油层薄层动用，沙三段蒸汽驱完善注汽井网，提高油田采收率。截止2011年10月，共部署水平井33口，开井30口，日产油92.3t，占小洼油田产量的20%。

1 复杂结构井清砂难点

小洼油田常规油井井筒清砂以冲砂、捞砂方式为主。受井筒技术状况、地层漏失严重等因素的影响，现有的清砂技术不再适用于侧钻井、套损井、水平井等复杂结构井。

1.1 复杂结构井出砂原因

小洼油田出砂严重的油井，集中在东二段和东三段。主要是因为地层胶结疏松，出砂严重。东三段油层，岩性较细，以细砂岩粉砂岩为主，细砂岩占47.6%，粉砂岩及泥质粉砂岩占17.8%。东二段油层主要发育在断块的主体部位，岩性以细砂岩为主，占39.3%，粘土矿物中蒙脱石占60.8%，胶结疏松。出砂严重的7口水平井，平均单井周期出砂量4 m3。水平井均采用筛管完井。砂样粒度中值大于水平井筛管挡砂粒径(0.25mm)的水平井有3口:洼38-东H2、洼38-东H303、洼38-东H3。

判断出砂的原因主要是:随着注入蒸汽后，地层砂溶蚀变细；在生产过程产液量大，筛管缝隙冲蚀逐渐加大，或者筛管损坏，筛管挡砂失效。

1.2 复杂结构井冲砂易卡阻。

随着开发年限的延长，小洼油田地层压力低，地下亏空较大，冲砂时冲砂液不返，回推地层，地层伤害严重，对于温度非常敏感的稠油油田地层伤害严重，导致检泵周期短。从1999年开始，小洼油田引进并且逐步完善了捞砂技术，解决常规油水冲砂难的问题。但对于侧钻井、套损井、水平井等复杂结构井，受井筒技术状况影响，捞砂技术无法实施，、地层漏失严重又造成冲砂易卡阻，在水平井表现尤为突出。

小洼油田水平井套管组合采用φ224mm×9.19mm+φ 177.8mm×9.19mm。采用正冲砂，因套管环空体积大在，返砂时间长，同时换单根时，砂子回落易卡管柱。采用反冲砂，油层漏失严重，冲击力不够，冲砂速度慢，平均单井冲砂工期47.5h。

2 复杂结构井清砂技术研究

2.1 改进水平井冲砂管柱

管柱提放过程中刮碰产生的遇阻，从完善管柱结构方面来改进，主要解决冲砂管柱两方面的问题:一是管柱可以在造斜段随井眼轨迹发生弯曲；二是减少管柱提放过程中的卡、阻情况的发生，改进措施是:

(1)油管，将造斜段和水平段的油管接箍加工成较大的双向圆倒角(3mm45)，降低接箍台肩与套管刮卡的机率。

(2)笔尖，要有足够的返液井口通道，以减少对井底造成回压，同时不能带有尖锐角度，防止管柱遇阻，笔尖损坏。将常规冲砂笔尖，改成三孔专用冲砂笔尖。确定水平井冲砂管柱结构为:专用笔尖+造斜段和水平段的双倒角油管+垂直段的普通油管。

2.2 应用连续正反冲砂技术

该技术最大的优势就是:冲砂全过程不停泵，连续冲砂、连续携砂上返；在遇到复杂情况时，可以随时转换正反冲砂方式，确保了冲砂过程中的井下安全。

工作原理是利用井口特殊密封装置、冲砂换向阀组及地面三通和控制装置，实现在下放及接单根时，不停泵作业，利用反冲砂携砂能力强的特点，实现安全、高效的冲砂作业。由于使用了冲砂换向阀组和地面三通，不但可以做到接单根不需停泵，还可以随时倒换阀门，变换正、反冲砂方式[2]。

3 应用效果

3.1 油井检泵周期延长，周期产量增加

2011年应用连续正反冲砂技术32井次，其中水平井20井次，侧钻井4井次，套管缩径变形的油井8井次。统计可对比6口井，平均单井检泵周期延长102d，周期增油482t，累增油2892t。

3.2 冲砂时间缩短，提高作业时率

应用连续正反冲砂技术使单井冲砂用时下降，统计可对比的6口井，平均单井冲砂工期由48.5h下降至31h。同时，冲砂过程中卡阻事故大幅度减少。

4 结语

4.1 复杂结构井应用连续正反冲砂技术及水平冲砂管柱的完善，大幅度缩短冲砂工期，避免了砂卡管柱事故发生，

4.2 漏失严重的复杂结构井，加快捞砂技术的研究和应用。

4.3 复杂结构井的钻、铣等工序也可应用连续正反冲砂技术，提作业安全性，防止卡钻事故的发生。

[1]杨庆明.裸眼水平井冲砂工艺探讨[J]中国石油和化工标准与质量,.2012(1):130.

[2]于启海.套管内换向连续冲砂装置研究与应用[J]石油机械.2007(7):39.