水平井负压冲砂
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连续油管水平气井负压冲砂工艺技术的研究
连续油管水平气井负压冲砂工艺技术的研究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。
标签：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。
水平井冲砂
水平井套管内冲砂工艺
水平井连续冲砂装置由井 口部分和井下部分组成，井口 部分由高压自封、工作筒、反 冲洗阀组成；井下部分为安全 阀和旋流冲砂器。
该管柱为连续反冲洗方式，冲洗过程中油管柱的最上端始 终被反冲洗阀封闭，液流经井口自封进入，返出液由自封侧孔排 出，整个过程为不停泵连续作业。旋流冲砂器旋流接头在工作时 高速旋转，在套管内形成旋流，对水平段的沉砂充分搅动，将砂 粒彻底冲洗干净。该技术在胜利油田草20—平5井成功的进行了 冲洗。该井采用了7in旋流冲砂器+扶正器，连续冲砂段长320m， 冲出大量的死油、沉砂和杂质。
水平井芯管内冲砂工艺
连续油管冲砂对接管柱
Ф89mm油管
扶正器
密封插头
滤砂管鱼顶
水平井芯管内冲砂工艺
Ф89mm油管 滑动扶正器
小冲管
滤砂管鱼顶
ห้องสมุดไป่ตู้滤砂管
水平井冲砂工艺技术
冲砂可以分为冲套管砂和芯管砂两种， 对于滤砂管没有损坏的油井，经过芯管冲砂处 理以后，油井可以正常生产一段时间。对于由 于粉细砂堵塞滤砂管芯管的情况，将滤砂管芯 管内的沉砂冲洗干净也是恢复生产的一种有效 方法。
水平井套管内冲砂工艺技术 水平井套管冲砂时可以采用常规的光管反循 环冲砂。但由于水平井需冲砂的井段长（300— 500m），同时，在进入造斜段后，垂向间距逐渐 缩小，使冲洗液中携带的砂子沉降距离缩短，接 单根（不连续冲砂）时容易使砂子产生沉淀形成 砂桥。
井下作业冲砂工艺技术
冲砂工艺技术
2020年4月
井下特种作业公司试油测试大队
提纲
一、前言 二、冲砂工艺介绍 三、正循环冲砂介绍 四、反循环冲砂介绍 五、正、反循环冲砂 六、冲砂水力介绍 七、冲砂施工步骤及注意事项 八、特殊井冲砂 九、稠油井冲砂
井下特种作业公司试油测试大队
一、前 言
• 冲砂的原因： • 1、由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理，以及措施不当造成油
井下特种作业公司试油测试大队
冲管冲砂：
所谓冲管冲砂，就是用小直径的管子下入油管内冲砂，如 小直径连续油管，以清除砂堵。其优点是操作轻便，不拆井口， 不动油管，可以冲砂至人工井底。
其他冲砂方式还有泡沫冲砂、连续装置冲砂等。
井下特种作业公司试油测试大队
冲砂液
冲砂液指的是进行冲砂时所采用的液体。通常采用的冲 砂液有油、水、乳化液等。为了防止污染油层，在液中可以 加入表面活性剂。一般油井用原油或水做冲砂工作液，水井 用清水（或盐水）做冲砂工作液，低压井用混气水做冲砂工 作液。选择冲砂液有一定的标准。 （1）具有一定的粘度，以保证有良好的携砂性能。 （2）具有一定的密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷 和漏失。 （3）与油层配伍性好，不损害油层。 （4）来源广，不损害油层。
井下特种作业公司试油测试大队
一、前 言
（一）井筒沉砂原因
1、地质因素：
（1）地层胶结疏松时，地层流体在生产压差作用下向井眼方向渗流， 致使岩石颗粒间的胶结力不断消弱，地层结构破坏引起出砂。流体密 度粘度越高、含气量越大，流动阻力越大，就越容易出砂。地层疏松 与否主要取决于岩石颗粒间胶结力的强弱，胶结强度与胶结物的种类、 数量及胶结方式有关。容易出砂的地层主要是接触胶结，胶结物数量 少，而且泥质较多。
2020年4月
井下特种作业公司试油测试大队
提纲
一、前言 二、冲砂工艺介绍 三、正循环冲砂介绍 四、反循环冲砂介绍 五、正、反循环冲砂 六、冲砂水力介绍 七、冲砂施工步骤及注意事项 八、特殊井冲砂 九、稠油井冲砂
井下特种作业公司试油测试大队
一、前 言
• 冲砂的原因： • 1、由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理，以及措施不当造成油
井下特种作业公司试油测试大队
冲管冲砂：
所谓冲管冲砂，就是用小直径的管子下入油管内冲砂，如 小直径连续油管，以清除砂堵。其优点是操作轻便，不拆井口， 不动油管，可以冲砂至人工井底。
其他冲砂方式还有泡沫冲砂、连续装置冲砂等。
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冲砂液
冲砂液指的是进行冲砂时所采用的液体。通常采用的冲 砂液有油、水、乳化液等。为了防止污染油层，在液中可以 加入表面活性剂。一般油井用原油或水做冲砂工作液，水井 用清水（或盐水）做冲砂工作液，低压井用混气水做冲砂工 作液。选择冲砂液有一定的标准。 （1）具有一定的粘度，以保证有良好的携砂性能。 （2）具有一定的密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷 和漏失。 （3）与油层配伍性好，不损害油层。 （4）来源广，不损害油层。
井下特种作业公司试油测试大队
一、前 言
（一）井筒沉砂原因
1、地质因素：
（1）地层胶结疏松时，地层流体在生产压差作用下向井眼方向渗流， 致使岩石颗粒间的胶结力不断消弱，地层结构破坏引起出砂。流体密 度粘度越高、含气量越大，流动阻力越大，就越容易出砂。地层疏松 与否主要取决于岩石颗粒间胶结力的强弱，胶结强度与胶结物的种类、 数量及胶结方式有关。容易出砂的地层主要是接触胶结，胶结物数量 少，而且泥质较多。
水平井冲砂施工实例分析及展望
井， 裸眼段 长 ２０ ， 始注 入速率 为 ２０ ０ｍ 初 ２０方 ／ 。到 ２０ 年 １ 月 注入 能力 天 ０３ ２ 降至 ４ ０方 ／天 。前期 综合测试 表 明， ０ 该井 油管 与油套环 空相通 ， 因此 决定选 作 连 续 油管 反 循 环 实验 井 。 在作业 前， 先下入文 丘里捞 砂筒将 较大 的沉积 固体打捞 上来， 以防止 在反 循环 时 阻塞 油管 。作业 前后 生产测 井 见 图 １ ，由图可知 ， ９ ％ 的注 入 水进 约 ０ 入 了 ｌ ０ ｍ处 的断层 破碎 带 。这证 明了 即使 是在 裂缝 非常 发育 的环境 下， ６０ 连 续油 管反循 环洗 井工 艺也能将 注入剖 面从 分散 的点状 剖面转 变为断 裂带下 较 均 一的 注水 剖 面 。作业 后 注入 能力 提 高 了 ３ ０方 ／天 。 ０ ２ ３ 同心连 续油 管负压 冲砂 实例分 析 ． （） １ 同心 连续 油管 负压清 砂法 在加拿 大油 田的作 业实例 ｊ 该井 井深 １ ５ ｍ 井底 温度 １ ０ Ｃ 水 平段 长 １ ７ ９ ５， ４０， ２ ０米。对冲砂 洗井 方案进 行对 比 。一种 方案 是混 氮冲 砂作 业， 另一 种 是负压 清 砂 。研 究发 现， 混氮 冲 砂 作业 ， 需要很 高 的含氮 率 、作业 时间长 ， 费用 高， 受强度所 限连续 管无法 到 达 井底 ， 同心 连续 油管 能够 达 到井底 ， 终 决定采 用第 二种 方案 。 但 最 （） ２ 同心连 续油 管负压 清砂 法在 阿拉斯 加油 田的应 用实例 由于该 井油藏 压力 低， 大直径连 续油管 无法 下入， 故选用 同心连续 油管 负 压清 砂法 。 负压清 砂工 艺避免 了工 作液 漏失， 清砂 工 具有效 清除 了局部 沉积 造成 的表 皮 伤害， 清砂 过程 不需 混氮 作业 ， 且 节省 了成 本 。 ３冲砂 工 艺的 发展 展望 ３ １ 旋转 射流 负压冲砂 工艺 目前， 复和 维持 出砂 井生产 的常用 方 法是水 力冲 砂 。但 随着 油 田的开 恢 采， 油层 压力不 断 降低， 在冲砂过 程 中， 往往 由于 冲砂井 底压 力大于地 层压力， 使大 量的冲 砂液漏 入油 层， 甚至部 分积 砂重返 油层 ， 油层造 成损 害。为解决 对 此 问题 ， 索采用 负压 冲砂作 业的 方式， 探 这既 能清 除油井积 砂， 又能保 护油层 。 此 外， 用传统 喷嘴进行冲砂 作业 时， 采 在射 流冲击压 力下冲砂 液容易油 层， 甚至 部 分沉砂 重返 油层 ， 从而对 油层造 成损 害 。 。在这 种高压旋 转射 流在 冲砂 过程 中， 冲砂喷 嘴 处产生 具有 三维速 度 的旋转射 在 流 ， 击井底 沉砂 形成扩 散， 强旋射流 的 内部形成 回流 区。旋转射 流不但 从 冲 在 射 流外侧 卷吸沉 砂， 而且 还从 回流区卷 吸沉砂 。故它 有较好 的抽 吸能力 ， 能更 有效 地举 升 井筒 沉砂， 而 降低油 层伤 害， 从 提高 冲砂 效率 。 ３ ２ 旋转 射流产 生机理 旋转射 流 的产生有 多种 方式， 但一般 都需要在 圆柱形 喷嘴 的上游采用 一定 的加旋 措施 。不 同的 加旋 方式所 得 到的射 流 出 口轴 向速度 和旋 转速度 （ 向 切 速 度） 的分布各 不相 同， 紊动特 性也 有差异 。常见 的加旋 方式主要 有 以下四种 （） 向注入 法 。通过 改变切 向注 入与轴 向进 入喷 嘴 内的流体 的 比例 来 １切 调 节旋 转射流 的 强度 。 （ ）固定导 叶加 旋 法 。使用 导 向元件 导 引流 体 来改 变流 动 方 向。 ２ （ ） 内导 流 法 。在 喷管 内装 斜 叶 导流 。 ３ 管 （） ４ 机械 旋转 法 。 用机械 的方 法旋转 长管 只能产 生弱旋 ， 使用 内旋转盘 则 能实 现 强旋 流动 ， 转盘 产 生的 次流 使形 成 的流场 更加 复 杂， 但 一般 专用 于实
水平井冲砂技术的改进
缺点
水平井冲砂技术可能会对地层造成一定的破坏，导致地层渗透率下降；同时， 该技术对于一些复杂的地质条件和特殊类型的砂石可能效果不佳。
03
水平井冲砂技术的改进方案
冲砂工具的改进
总结词
提高冲砂效率
详细描述
改进冲砂工具，如采用新型喷嘴设计，提高水 力冲砂的能量和效率，减少冲砂时间和成本。
总结词
延长工具使用寿命
总结词：降低风险
详细描述：优化冲砂程序的安全措施， 如加强现场监控和管理，确保作业安 全和稳定。
总结词：提高作业质量
详细描述：加强冲砂程序的质量控制， 如采用标准化作业流程和验收标准， 提高作业质量和规范性。
04
改进后水平井冲砂技术的应用
提高冲砂效率
优化冲砂液配方
采用新型冲砂液，提高冲砂液的悬浮 和携带能力，减少砂粒在井底的沉积。
探索新型冲砂工具
研究更高效、环保的冲砂液体系，以满足 不同井况和地层条件的需求。
研发更高效、可靠的冲砂工具，提高冲砂 作业的安全性和效率。
加强现场应用研究
推动技术标准化和推广
加强改进后水平井冲砂技术在现场的应用 研究，不断完善和优化技术方案。
推动水平井冲砂技术的标准化进程，促进 技术的推广和应用，为石油和天然气工业 的发展做出更大的贡献。
连接管柱
将冲砂工具与管材连接，确保 密封良好。
泵送液
通过泵车将冲洗液泵入管柱， 冲洗液在到达冲砂工具后，将
砂石等杂质冲离井底。
返排
将冲洗液和冲出的杂质通过管 柱返排至地面，完成冲砂作业
。
水平井冲砂技术的优缺点
优点
水平井冲砂技术能够有效地清除水平井中的砂石和其他杂质，提高油井的产能 和寿命；同时，该技术操作简便，成本较低，适用于大规模的石油开采作业。
水平井冲砂技术可能会对地层造成一定的破坏，导致地层渗透率下降；同时， 该技术对于一些复杂的地质条件和特殊类型的砂石可能效果不佳。
03
水平井冲砂技术的改进方案
冲砂工具的改进
总结词
提高冲砂效率
详细描述
改进冲砂工具，如采用新型喷嘴设计，提高水 力冲砂的能量和效率，减少冲砂时间和成本。
总结词
延长工具使用寿命
总结词：降低风险
详细描述：优化冲砂程序的安全措施， 如加强现场监控和管理，确保作业安 全和稳定。
总结词：提高作业质量
详细描述：加强冲砂程序的质量控制， 如采用标准化作业流程和验收标准， 提高作业质量和规范性。
04
改进后水平井冲砂技术的应用
提高冲砂效率
优化冲砂液配方
采用新型冲砂液，提高冲砂液的悬浮 和携带能力，减少砂粒在井底的沉积。
探索新型冲砂工具
研究更高效、环保的冲砂液体系，以满足 不同井况和地层条件的需求。
研发更高效、可靠的冲砂工具，提高冲砂 作业的安全性和效率。
加强现场应用研究
推动技术标准化和推广
加强改进后水平井冲砂技术在现场的应用 研究，不断完善和优化技术方案。
推动水平井冲砂技术的标准化进程，促进 技术的推广和应用，为石油和天然气工业 的发展做出更大的贡献。
连接管柱
将冲砂工具与管材连接，确保 密封良好。
泵送液
通过泵车将冲洗液泵入管柱， 冲洗液在到达冲砂工具后，将
砂石等杂质冲离井底。
返排
将冲洗液和冲出的杂质通过管 柱返排至地面，完成冲砂作业
。
水平井冲砂技术的优缺点
优点
水平井冲砂技术能够有效地清除水平井中的砂石和其他杂质，提高油井的产能 和寿命；同时，该技术操作简便，成本较低，适用于大规模的石油开采作业。
新疆油田浅层稠油水平井赆管射流负压冲砂工艺首次进入现场试验获得成功
熟
，
、
有效
副 管解 卡工 艺 技 术
水 平 井 虽 然 采 取 了 冲缝或 割缝 防砂筛管完井
已 有 多 口 水平 井 因砂 卡
、
但小于缝宽
的细 沙 产
。
、
粉沙大量进入 井筒
，
出砂 问 题 日 益 严 重
，
，
砂埋停产
，
，
影响 了 油 井的正 常生
。
我 国 的 各 大 油 田 相 继 进 入 开 采 中后 期 针对上述油 田生产难题
，
，
硫 化 氢 含量 最 多高
．
达1 5 8 p p m
，
属于
，
“
三
高
”
井
。
，
后经 过化学防硫等措施后
将 断 脱 副 管打 捞 并 提 出
，
通 井 时在2 3 5 5
m
处遇
阻 无 法下入
2 008
判断为砂堵
7 日
，
年1 0 月2
，
新 疆 油 田公 司 采研 院
、
、
井下作业公司
，
、
重 油 开 发 公 司 等3 家 单 位 通 力 合 作 积 极 配 合 开
，
油 井 出砂 已 经 成 为 比 较 严 重 的 问题
直 接 影 响 到 油 井 的产 量
浅 新 疆 油 田公 司 采 研 院 科 研 人 员 就 《 层 稠 油 水 平 井 清砂 解 卡 工 艺 技 术研 究 》
。
于2 0 0 7 年进 行课题 项 目的立 项
工
经过
一
年 多的努力攻 关
。
，
采 研 院科 研 人 员 攻 关设 计 了 同心 管射 流 负压 冲砂
，
、
有效
副 管解 卡工 艺 技 术
水 平 井 虽 然 采 取 了 冲缝或 割缝 防砂筛管完井
已 有 多 口 水平 井 因砂 卡
、
但小于缝宽
的细 沙 产
。
、
粉沙大量进入 井筒
，
出砂 问 题 日 益 严 重
，
，
砂埋停产
，
，
影响 了 油 井的正 常生
。
我 国 的 各 大 油 田 相 继 进 入 开 采 中后 期 针对上述油 田生产难题
，
，
硫 化 氢 含量 最 多高
．
达1 5 8 p p m
，
属于
，
“
三
高
”
井
。
，
后经 过化学防硫等措施后
将 断 脱 副 管打 捞 并 提 出
，
通 井 时在2 3 5 5
m
处遇
阻 无 法下入
2 008
判断为砂堵
7 日
，
年1 0 月2
，
新 疆 油 田公 司 采研 院
、
、
井下作业公司
，
、
重 油 开 发 公 司 等3 家 单 位 通 力 合 作 积 极 配 合 开
，
油 井 出砂 已 经 成 为 比 较 严 重 的 问题
直 接 影 响 到 油 井 的产 量
浅 新 疆 油 田公 司 采 研 院 科 研 人 员 就 《 层 稠 油 水 平 井 清砂 解 卡 工 艺 技 术研 究 》
。
于2 0 0 7 年进 行课题 项 目的立 项
工
经过
一
年 多的努力攻 关
。
，
采 研 院科 研 人 员 攻 关设 计 了 同心 管射 流 负压 冲砂
水平井冲砂——精选推荐
目前，水平井冲砂主要有两个难题：其一是长井段地层漏失严重导致冲砂作业不成功，其二是水平段底部容易残留部分地层砂冲不干净，造成后期下入管柱遇阻或遇卡。
针对以上问题，现场采取的技术对策有：1、采用连续冲砂管柱，用泡沫冲砂液大排量（大于800L/min）施工；2、冲砂管柱底部带喷射式喷头或涡流冲砂装置，配合高粘冲砂液和较高排量，增加携砂能力；3、对长井段地层漏失严重水平井，挤入油溶性暂堵剂，采用分段冲砂管柱施工；4、应用冲防一体化施工管柱，确保防砂管柱顺利下到设计位置。
水平井冲砂，目前主要依靠连续油管+合理的管柱串冲砂水平井冲砂携砂液体是很重要的，套管内径越大；水平段越长需要携砂液体的技术要求越高，特别是低压层系还要做好防漏，本人认为：连续油管+ 旋转工具+ 适当粘度的可循环防漏泡沫液（泡沫液可重复利用）既可以携砂，又可以防止漏失污染地层在我们这里用过泡沫负压冲砂技术，见到一定效果！我们现在使用的也是连续油管+旋转工具+特殊冲砂携砂液（防止井壁坍塌、增大携砂能力的冲砂液）负压联合冲砂、解堵技术简介一、概况该技术主要针对低压油井冲砂不彻底、冲砂冲不出、冲砂时污染油层，影响油井正常生产而研制的新的冲砂、解堵技术。
冲砂过程中泥浆及细粉砂随冲砂液进入地层近井地带，并逐渐沉积在孔吼中，对油层造成堵塞，形成瓶口和反瓶口效应，既向油层漏失时阻力小容易进入，从油层产出时阻力大，排出较难。
这种堵塞在小压差生产条件下，短期内难以消除，造成油井近井地带堵塞，影响油井产能正常发挥，同时下泵生产时随机性随产出液流到井筒造成卡泵，影响油井正常生产。
负压联合冲砂、解堵技术可以有效地解决这一问题。
二、技术原理该工艺主要由特种封隔器、联合冲砂装置、高压井口自封和套管水力喷射泵等四部分组成。
施工时将特种封隔器、联合冲砂装置、特制套管水力喷射泵依次下入井内，安装高压井口自封。
冲砂过程中，冲砂液按一定比例进入射流泵喷嘴做动力液，在喷嘴附近形成低压区，射流泵对其上的液柱压力起到接力作用，使地层受到的压力远远小于油层的静压，有效地防止了冲砂液的漏失，防止了泥浆及细粉砂进入油层。
水平井负压冲砂汇总
汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
辽河油田公司钻采工艺研究院
考核指标与完成情况
突破点
1.实现水平井负压冲砂， 达到国内领先水平； 2.研制开发双向喷嘴反循 环水力喷射泵，实现井 下有动力负压冲砂； 3.研制开发反循环水力喷 射泵负压冲砂管柱，实 现双流道负压冲砂，解 决水平段砂运移问题； 4.研制开发交差流道密封 器，解决动力液与含砂 液流道变换问题.
辽河油田公司钻采工艺研究院
项目概述
水平井替泥浆 对于地层压力偏低的油井（水平井），完井后用常 规冲砂方式替钻井泥浆易于造成油层污染，采用负压冲 砂替泥浆可以有效保护油层 低地层压力油井冲砂 对于低地层压力油井，目前普遍采用常规冲砂，存 在冲砂过程中井底砂回灌地层问题，造成冲砂效率低
辽河油田公司钻采工艺研究院
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项目概述
水平段冲砂困难的主要原因
⑴井底沉砂的搅动及悬浮 竖直井段冲砂，冲砂笔尖推进的方向垂直于井底 砂面，井底砂可以被充分搅动起来，悬浮于冲砂液中。 但对于大斜度井及水平井，用常规冲砂方式冲砂时， 冲砂笔尖推进的方向趋于与井底砂面平行，冲砂液流 不能直接垂直作用于井底砂面，井底沉砂不能被充分 搅动起来并悬浮于冲砂液中，造成砂冲不出来
汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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应用前景
水平井采油技术是油田开发的一项重要技术，尤其 是油田开发中后期，可以有效提高采收率。水平井负压 冲砂工艺技术的研究有望突破出砂水平井水平段沉砂 （泥浆）清除这一瓶径技术，解决严重制约水平井采油 技术在出砂区块应用的关键问题，对于出砂水平井采油
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技术突破点
⑵ 双向喷嘴反循环水力喷射泵 井下反循环水力喷射泵设双向喷嘴，动力液由 双管环空输入井下后分为两部分：一部分经冲砂喷嘴 以100m/s以上的流速正向喷出，射流在井筒内呈扇形 扩散，使水平段沉砂充分悬浮于冲砂液中；另一部分 经水力喷射泵喷嘴驱动井下喷射泵工作，将高含砂液 排出，并在井底形成负压
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技术突破点
1
水 平 井 负 压 冲 砂 管 柱 结 构
2
3
1.衬管 2.冲砂油管 3.交叉流道密封器 4.外层管柱 5.内层管柱 6.套管 7.井下喷射泵 8.泵吸入口 9.冲砂喷嘴
4
5 6
7
8
9
技术突破点
⑷ 交叉流道密封器的研究
交叉流道密封器是反循环水力喷射泵负压冲砂管
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汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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技术突破点
⑴ 水平井负压冲砂技术 地面采用常规冲砂设备，管柱采用同心双管冲砂管 柱，井下采用反循环水力喷射泵，设冲砂喷嘴，冲砂、 排砂相结合，主要解决井底沉砂水平运移及沉砂回注油 层问题，实现水平井负压冲砂
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项目概述
水平井替泥浆 对于地层压力偏低的油井（水平井），完井后用常 规冲砂方式替钻井泥浆易于造成油层污染，采用负压冲 砂替泥浆可以有效保护油层 低地层压力油井冲砂 对于低地层压力油井，目前普遍采用常规冲砂，存 在冲砂过程中井底砂回灌地层问题，造成冲砂效率低
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考核指标
完成情况
⑴ 适应最大井斜角90°； ⑴ 完成了反循环水力喷射泵 ⑵ 措施成功率100%（冲 负压冲砂系统参数优化设计。 至人工井底，遇套变等 情况除外，提交冲砂数 ⑵ 完成了反循环水力喷射泵 负压冲砂管柱的设计； 据）； ⑶ 措施有效率100%（冲 ⑶ 完成了交差流道密封器的 设计研制； 砂后满足采油生产要 ⑷ 完成了双向喷嘴反循环水 求）； 力喷射泵的设计研制； 适应井底温度≤150℃； ⑸ 申报专利1项：《水平井负 ⑷ 现场试验2井次； 压冲砂技术》发明专利。 ⑸ 申报发明专利1项。 ⑹ 完成了现场试验1井次，试 验井号：锦45-022-31。
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汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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结
论
水平井负压冲砂工艺技术可以实现水平井、漏
失井的负压冲砂
整套技术还需要进一步完善配套
需要在水平井、漏失井进一步扩大现场试验
辽河油田公司钻采工艺研究院
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技术突破点
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1.外工作筒 4.吸入流道
2.水力喷射泵喉管 5.沉没泵
3.水力喷射泵喷嘴 6.冲砂喷嘴
双向喷嘴反循环水力喷射泵结构图
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技术突破点
⑶ 反循环水力喷射泵负压冲砂管柱
井下采用同心双管冲砂管柱，乏动力液与高含砂液
的混合液由同心管柱的内层管输出，混合液在喷射泵驱 动下在圆柱形管内高速流动，流速可达2m/s以上，可以 彻底解决水平段砂运移的问题
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项目概述
水平段冲砂困难的主要原因
⑴井底沉砂的搅动及悬浮 竖直井段冲砂，冲砂笔尖推进的方向垂直于井底 砂面，井底砂可以被充分搅动起来，悬浮于冲砂液中。 但对于大斜度井及水平井，用常规冲砂方式冲砂时， 冲砂笔尖推进的方向趋于与井底砂面平行，冲砂液流 不能直接垂直作用于井底砂面，井底沉砂不能被充分 搅动起来并悬浮于冲砂液中，造成砂冲不出来
(水平井)负压冲纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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项目概述
水平井采油技术在辽河油田实施效果显著，但该项技
术在出砂油井应用中存在水平井段(大斜度井段)冲砂
困难的问题 水平井冲砂已经成为瓶径技术，严重阻碍水平井采油 技术在出砂区块的应用，目前多口出砂水平井因水平 段沉砂冲不出来造成频繁砂埋油层，不能正常生产
汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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应用前景
水平井采油技术是油田开发的一项重要技术，尤其 是油田开发中后期，可以有效提高采收率。水平井负压 冲砂工艺技术的研究有望突破出砂水平井水平段沉砂 （泥浆）清除这一瓶径技术，解决严重制约水平井采油 技术在出砂区块应用的关键问题，对于出砂水平井采油
柱的核心部分，实现同心双管冲砂
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汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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现场试验情况
完成现场先期试验1井次
试验井号：锦45-022-31 试验时间: 2005年11月14日 试验情况: ⑴下φ114mm衬管150m后下φ73mm外层管探砂面,1025m遇 阻后上提5根正洗井30m3未返，油井严重漏失； ⑵反循环负压冲砂管柱下完后以11MPa压力冲砂，全系统 正常工作，见返液见砂； ⑶冲砂至1030m出遇阻，停止试验后作业证实遇套变。
具有重要意义，应用前景广阔。该项技术可以拓展应用
到低地层压力水平井替泥浆及低地层压力油井冲砂。
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感谢各位专家领导！
恳请批评指正！
2014-3-2
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项目概述
⑵井底砂的水平运移 各种井斜角情况下都有重力影响存在，相关试验 及资料表明，井斜角在0～30°之间，液流中的砂粒 有足够长的沉降距离，而且砂和井壁的摩擦力也非常 小。因此当液流流速高于砂粒的沉降速度就可将之携 出。随着井斜角增加，砂粒沉降到井壁的距离在缩短， 而且砂和井壁的摩擦力也在增加，给砂的运移带来困 难
汇报提纲
一、概述 二、考核指标与完成情况 三、技术突破点 四、现场试验情况 五、结论 六、应用前景
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考核指标与完成情况
突破点
1.实现水平井负压冲砂， 达到国内领先水平； 2.研制开发双向喷嘴反循 环水力喷射泵，实现井 下有动力负压冲砂； 3.研制开发反循环水力喷 射泵负压冲砂管柱，实 现双流道负压冲砂，解 决水平段砂运移问题； 4.研制开发交差流道密封 器，解决动力液与含砂 液流道变换问题.