稠油水平井冲砂工艺

1、稠油水平井冲砂工艺茨榆坨工程技术处1摘 要 众所周知，我们辽河油田是全世界最大的稠油生产基地。随着油田开发进入中后期，水平井生产已成为重要生产形式。加之，目前生产井出砂情况比较普遍，在冲砂施工中以稠油水平井的难度最大，我茨工处总结多年施工经验，整理出一套稠油水平井冲砂工艺，此工艺将在未来的修井作业中，拥有广阔的应用前景。本文主要包括以下内容：稠油水平井井筒的特点、稠油水平井出砂、沉砂特点，以及修井液的选择和适用的冲砂方法。2第1章 基础知识一、稠油分类标准二、水平井基本类型三、稠油水平井出砂特点3一、稠油分类标准1、国际标准分 类第一指标第二指标粘度 (mPas)密度(60F)kg/m3API

2、，60F重质原油100100000.8341.0002010沥 青100001.00010指在油藏温度下脱气原油粘度用油样测定或计算出。42、国内标准指油层条件下粘度，无指油层温度下脱气粘度正是由于稠油粘度大这一特性，给冲砂施工带来了一定难度。5二、水平井基本类型1、短曲率半径水平井 造斜率46/ m2、中曲率半径水平井 造斜率2698/100m 3、大曲率 半径水平井 造斜率720/100m6三、稠油水平井井筒特点1、井筒内易形成油裹砂现象，造成大量砂粒沉积。 72、油层砂粒易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时造成砂堵、砂卡。在大斜度井段或水平段，沉积物上返途中易再次形成沉积床。83、摩

3、擦效应随着井筒曲率和井斜角的增加而增加，很难确定某一时刻负荷的实际值 。4、管柱与射孔井段静止接触时容易造成粘附卡钻。9第2章 冲砂工艺一、稠油水平井沉砂、冲砂的特点二、冲砂工艺10一、稠油水平井沉砂、冲砂的特点1、在稠油水平井经一系列的措施后遗留的固相沉积，在高温高压注采过程中，形成新的沉积床，同时在压差作用下，沉积床发生固化。2、随着井斜角的增大，最终钻柱与井筒低界接触，容易造成冲起的沉砂再次沉积，同时更易发生因压差变化造成卡钻。11二、冲砂工艺1、修井液 （1）修井液的选择 应以安全快速，不损害油层，有利于沉积物运移，以及低成本为目标，具有高携砂能力，低摩阻，稠油降粘和低伤害的特征。12

4、（2）粘度 大排量冲砂时，修井液粘度应低一些（1520mPas），以发挥更大的水力效率。使用层流冲砂时，修井液粘度应高一些（一般大于35mPas），以确保悬浮能力。（3）失水控制 加强修井液失水控制是防止油层伤害的主要措施之一。失水大时，粘附卡钻的可能性增大，地层漏失严重应另外采取措施（如暂堵产层）。13（4）润滑性 修井液温度达到70以上，循环可使井筒内稠油得到稀释，形成水包油乳化液，可起到润滑作用。加入降粘分解剂、清洗剂、乳化剂也可减少管柱的摩擦力和扭矩。142、冲砂方法 在水平井冲砂作业时，根据情况，应把握010、1030、3060、6090以上四个井斜段。选择3060井段和水平段作为选

5、择施工方法和修井液的重点依据，再参考其它井段的施工和修井液性能需求做进一步调整，以适应全井冲砂解堵的要求，并采用水力冲砂和机械冲砂结合的综合措施，以达到更好的效果。15（1）水力冲洗 在水平井段采取高流速，低粘度和紊流的措施；在造斜井段，应该选用高粘度携砂能力强的修井液，增大排量，充分循环。当沉砂返出地面后应当多循环一会（一般515min），再进行下步作业。16（2）机械冲洗 边循环边转动管柱，机械破坏和水力冲洗联合作业来破坏沉积床，管柱及钻具相对沉积床处于运动状态，会因钻具及其台肩刮、转、挤、搌使沉积床表面被破坏，沉砂被抛起混入修井液，随着时间的推移，破坏范围逐渐扩大，水流就可以携砂上返。1

6、7 例如，冷42-H5井，在2006年12月小修冲砂冲至1883.11 m时再无进尺，该井修井井段最大井斜9518，2007年1月25日我单位接手后，采用144mm和152mm平底磨鞋以旋转下放为主，转速1530r/min，遇阻后反复活动钻具，钻压控制在020kN，泵的排量在450650L/min，进行刮、转、挤、搌，破坏“沉积床”顺利冲砂至人工井底。18（3）各井段的施工方法及施工参数010井段的作业方法及施工参数与直井段相同。1030井段一般不易形成沉积床，但存在沉降作用，应通过控制修井液的流速和粘度提高其悬浮性及携带力，钻具转速1020r/min（以环空流态为层流状态）为宜。193060

7、井段以破坏沉砂床，防止砂粒再次沉降为主，钻具运动方式以往复运动为主，结合旋转运动，下放钻具时转速1030r/min，上提钻具时速度控制在5m/min左右。206090以上井段以减少磨阻，破坏沉砂床为主，钻具运动方式以旋转为主，下放钻柱时必须旋转，转速1530r/min，遇阻后应反复活动钻具，一般钻压不超过20kN。21（4）冲砂作业钻具组合尖钻头/笔尖+钻杆，一般用于小于30的井段施工。22短翼三刮刀钻头/铣锥+钻杆，用于3060井段施工。23三牙轮钻头/平底磨鞋+钻杆，用于大于60井段和水平段的冲砂解堵施工。24（这三套钻具组合的共同点是结构简单，一般不加扶正器，和其他辅助钻具，大量减少由于环空横截面的变化对修井液流态的影响，磨阻较小，作业负荷低，适合常规修井设备的能力。）对边冲砂边解卡打捞井，可采用修井钻具组合，冲砂解堵与解卡打捞同时进行。25第3章 总结1、修井液应以安全快速，不损害油层，有利于沉积物运移及低成本为目标，具有高携砂能力，低摩阻，稠油降粘和