探讨作业中反冲砂水力计算与现场应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 探讨作业中反冲砂水力计算与现场 应用 中图分类号：O241.85 中国论文网 /1/view-12780484.htm 冲砂是向井内高速注入液体，靠 水力作用将井底沉砂冲散，利用液流循 环上返的携带能力，将冲散的砂子带到 地面的施工。在冲砂过程中由于冲砂方 式、施工人员操作不当、设备出现故障、 地层漏失、冲砂管柱短路等原因造成冲 散的砂子不能返出地面，使用正冲砂容 易使砂子在油套环空内沉积卡管柱，而 使用反冲砂则不容易卡管柱，可以避免 大修事故的发生。 一、探砂面 探砂面是下入管柱实探井内砂面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 深度的施工。通过实探井内的砂面深度， 可以为下步下入的其他管柱提供参考依 据，也可以通过实探砂面深度了解地层 出砂情况。如果井内砂面过高，掩埋油 层或影响下步要下入的其他管柱，就需 要冲砂施工。探砂面施工可以用两种方 式来完成，一种是管柱硬探砂面，分为 加深原井管柱探砂面和起出原井管柱下 入探砂面管柱探砂面两种方法，另一种 是测试车软探砂面。当油管或下井工具 下至距油层上界 30m 或预计砂面深度以 上 30m 时，下放速度应小于 1.2m/min，以悬重下降 1020KN 时为 探到砂面，复探两次。2000m 以内的井 深误差应小于 0.3m，2000m 以上的井 深误差应小于 0.5m。三次的平均深度为 砂面深度。起出探砂管柱后，还要复查 丈量油管，进一步确认砂面深度。 二、反冲砂 （一）反冲砂 冲砂工作液沿冲砂管与套管环形 空间向下流动，冲击井底沉砂，冲散的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 砂子与冲砂工作液混合后，沿冲砂管返 至地面。反冲砂的优点是携砂能力强， 上返速度快，返砂时间短，不会造成卡 管柱；缺点是冲砂液对砂子冲击力小， 不易将砂子冲散。冲砂液：具有一定的 粘度，以保证有良好的携砂性能。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。与油层配伍性好，不 损害油层。来源广，经济适用。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。一般油井用清水或污水（油田处 理水）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。 （二）反冲砂的水力计算 反冲砂时为使携砂液将砂子带到 地面，液流在油管内上返速度必须大于 最大直径的砂粒在携砂液中的下沉速度， 推荐速度比大于或等于 2。 在固定排量下冲砂，井底砂粒返 到地面的时间为： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 式中 t 实冲砂时井底砂粒 返到地面的时间，min； H井深，m； Q 泵冲砂时实际泵入排量， m3/min； A冲砂工作液上返流动截 面积，m2/min； v 降砂粒在静止冲砂工作 液中的自由下沉速度，m/min。 （三）反冲砂程序及技术要求 下冲砂管柱。当探砂面管柱具备 冲砂条件时，可以用探砂面管柱直接冲 砂，如探砂面管柱不具备冲砂条件，需 下入冲砂管柱冲砂。连接反冲砂管线。 套管一侧与水泥车用硬管线连接，中间 接高压三通并安装两个闸门（其中一个 旁通） ；水龙带与土油池之间用一根油 管连接，中间接高压三通并安装两个闸 门（其中一个旁通） ，油管均用地锚固 定。冲砂。当管柱探到砂面后上提 3m，开泵循环，观察出口排量正常后缓 慢下放管柱冲砂。冲砂时要尽量提高排 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 量，保证把冲起的沉砂带到地面。冲砂 时，应根据泵压、出口排量合理控制下 放速度（1.0m/min；避免下放太快、加 压过大，发生憋泵现象。换单根前，要 大排量（不低于冲砂时的排量）循环冲 洗 15min 以上。换单根速度要快（时间 要求 35min） ；换好后，开泵循环正 常，方可下放。连续冲下 5 个单根后， 必须循环洗井一周以上，将井内冲散的 沙子全部返出后，方可继续施工。冲砂 施工中如果发现地层严重漏失，大量出 砂或冲不下去等问题，应立即停止施工， 将油管上提至原砂面以上 30m，保持洗 井，分析原因后，再行施工。冲砂结束 后，静候沉砂 3h，连探三次管柱悬重下 降 1020KN，与人工井底（灰面）或 设计深度误差在 0.30.5m，为合格。 冲砂深度必须达到设计要求。司钻、井 口操作业人员、泵车各岗位密切配合， 根据泵压、出口排量来控制下放速度。 水泥车发生故障需停泵处理时，应上提 管柱至原始砂面 10m 以上，上下反复活 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 动管柱；修井机发生故障时，必须保持 正常循环，直至出口液体含砂量小于 0.1%，再持续循环 1h 以上，方可停泵。 三、反冲砂配套工具 （一）HTSH1-14 液压封井器 主要技术参数及使用范围：密封 最大工作压力：2000psi（14MPa） ；最 大承载负荷；0t；活塞最大行程： 120mm；液缸最大工作压力： 15MPa；钢件最小通径： 120mm；胶 筒通径：110mm；适用管柱尺寸： 31/2；适用井口类型：350/600 法兰。 注意事项：（1）连接封井器时，应在 平面上水平进行，不得垂直组装，以免 压紧活塞从液缸内脱出。 （2）在平稳调 整胶筒的预紧力时，确保压紧活塞位于 液缸内的上死点，并处于自由状态，压 紧活塞除承受预紧力外，不得承受其它 任何负荷。 （3）连接时钢圈应涂上黄油， 死扣应加高压密封胶带，封井器与四通 平面的间隙要一致，连接螺栓锁紧度要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 相同。 （4）起下油管，操作要平稳，不 得猛刮猛顿液压封井器。 （5）液缸内的 压力应严格控制在额定的压力范围内， 施工的油套环空压力不得超过规定的最 大值（静压 14MPa） 。 （6）每使用完一 口井，应对液压封井器进行详细检查， 特别是密封胶筒、手动油泵、液压管线 及各密封部位，在胶筒内密封面，有严 重损伤时，应及时更换；使用完后，应 对封井器进行清洗保养，把其上的油泥 清洗干净后，在连接螺栓丝扣和钢圈处 涂上黄油，以便再用。 （二）水龙带 施工过程中，水龙带最高工作压 力不得超过额定工作压力的 70%，经修 复的水龙带不得超过额定工作压力的 50%。 严禁水龙带充当放喷管线使用。使用水 龙带连接进站管线时，水龙带长度不得 超过 5 米。水龙带的一端要安装泄压装 置，避免在卸水龙带时压力无法释放， 造成意外事故的发生。反冲砂时，水龙 带与土油池之间要用一根油管连接，中 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 间接高压三通并安装两个闸门，油管用 地矛固定。冬季施工使用完毕后，要排 尽水龙带内的存水，避免冻伤或结冰堵 塞。 （三）水龙头 水龙头由固定和转动两部分组成。 使用时固定部分与提升大钩相连，悬吊 井下管柱，活动部分与方钻杆相连接并 能随同钻杆和井下管柱一同转动。在使 用过程中应注意水龙头的盘根不可上得 过紧或过松，水龙头外壳里应经常保持 适量的机油，以保证良好的润滑和冷却。 （四）地面管汇 地面管线丝扣涂铅油并上紧；对 地面管汇进行试压 21MPa，10min 压降 不大于 0.7MPa 为合格；闸门开关灵活； 出口用 120钢制锻造弯头。经济效益： 每年因为反冲砂节约出来的时间，可以