井下作业冲砂工艺技术

2020年4月冲砂工艺技术提纲一、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出砂，油井出砂后，如果井内的液流不能将出砂全部带至地面，井内砂子逐渐沉淀，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流动阻力，使油井减产甚至停产，同时会损坏井下设备造成井下砂卡事故。2、由于作业工序需要，将地层砂人为的填入井筒，滞留后在井筒堆积成砂柱，影响到油井的正常生产或注水井的正常注水。3、压裂施工后的压裂砂返出沉淀、滞留，影响生产。一、前言（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。（一）井筒沉砂原因1、地质因素：一、前言（2）当其他条件相同时，渗透率越高，岩石强度越低，地层越容易出砂；

（3）地层构造变化引起出砂；（4）地层在构造上发生急剧变化的区域，例如在断层多、裂缝发育、地层倾角大及边水活跃的地区，由于地层岩石原始应力状态被复杂化，极易引起地层出砂。一、前言（1）在地层流体渗透过程中，大部分有效压强消耗在井壁附近。因此，井壁岩石受渗流冲刷的作用力量最大，也最容易变形和破坏。（2）不恰当的开采速度及采油速度的突然变化、注水井的急剧放压等原因造成地层压力梯度发生急剧变化，致使岩层结构破坏引起出砂。（3）频繁的增产措施会破坏地层岩石结构，引起地层出砂。例如压裂时高速流体冲击岩层，使岩石颗粒间胶结力削弱；酸化时酸液溶解部分岩石胶结物，使岩石骨架解体；密集射孔会破碎岩石甚至引起套管损坏。2、开发因素一、前言（4）油井出水时，泥质胶结物水化膨胀并分散成细小颗粒，在地层压差作用下随着油、水流线向井眼方向运移，造成油井出砂、出泥。（5）在油水井生产过程中，油、气层孔隙压力总体上是不断下降的，而上覆岩层对地层颗粒及其胶结物的有效应力则不断增加，致使颗粒间的应力平衡被破坏，胶结力下降引起地层出砂。（6）在注水开发油田，当油井含水量上升时，为维持原油产量必须提高采液速度，加大了地层流体对岩石颗粒的拖拽力，引起地层出砂。（7）当井壁附近的岩石结构破坏到一定程度时，就会出现流砂现象。这时即使井底压差很小，大批砂子也会无控制地流出，造成严重的砂堵或砂卡现象。一、前言油水井出砂首先是由炮孔结构破坏引起的，根据地层胶结特性，炮孔失稳主要是由以下三种破坏造成的。

1、压缩破坏：压缩破坏是由孔壁附近过大的剪应力引起的，过大的压力衰竭和生产压差均可能造成此种情况。

2、拉伸破坏：拉伸破坏是由径向拉应力超过拉伸强度而产生的，主动作用力为油水井生产压差。

3、滑移次生破坏：当流体作用在岩石颗粒表面上的拖拽力超过其粘结力时就会出现滑移次生破坏。这是一种特殊的拉伸破坏形式，是在孔眼表面逐渐产生的砂粒脱落现象，其中流体速度是一个重要参数。室内试验与理论分析表明，在未胶结地层中炮孔失稳以拉伸破坏为主，在弱胶结地层以压缩破坏为主，中等胶结强度的脆性砂、砾岩层主要以滑移次生破坏为主。（二）出砂地层破坏机理及出砂规律一、前言1、未胶结地层：未胶结地层中没有有效的胶结物，地层的聚集主要依靠很小的流体束缚力及周围环境圈闭的压实力。这类地层一旦开井投产便立即开始长时间连续出砂，且地层产出液含砂量基本保持稳定。尽管累积出砂量越来越大，但套管周围不会出现地层空穴，只是地层越来越疏松。2、弱胶结地层：弱胶结地层胶结物数量少，胶结力弱，地层强度较低。油水井投产后，炮孔附近地层砂砾逐渐剥落，进而发展形成洞穴。如不及早加以控制，极易造成油层砂埋、油管砂堵及渗透率降低、产量下降。这类地层产出液含砂量变化较大，甚至每天都不一样，时多时少。随着产层压力递减，作用在承载骨架颗粒上的负荷逐渐增加，出砂情况会日趋严重。任其发展，有可能造成地层坍塌、盖层下沉、套管损坏、油水井报废的严重后果。地层出砂规律一、前言脆性砂、砾岩层易碎，但有较多的胶结物，中等胶结强度。地层流体产出时，能把地层面上的砂砾逐渐冲刷下来。这类地层开始投产时出砂一段时间，忽然出砂量大减，甚至无砂产生，此时，产量有可能会上升，但到一定时候有可能重新出砂。这种规律是因为在出砂过程中套管外部冲蚀空穴突然增大，过流面积成倍增加，使地层流体的流速大幅度下降，致使出砂量明显下降。随着油气井条件变化，又会形成新的出砂环境而开始出砂。当单位过流面积上的流体速度达到一定数值时，又会出现地层砂砾大块坍塌，过流面积倍增而停止出砂，最终可使油气井套管变形而报废。

3、脆性砂、砾岩层

一、前言对非均质、弱胶结或中等胶结砂砾岩油藏来讲，注水开发阶段是油水井严重出砂的开始，特别是当油井见水后，产出液含水量不断上升，胶结物逐渐膨胀疏松，致使地层胶结强度迅速下降并出现严重的出砂现象。出砂情况随开采时间的延续及开采强度的变化呈周期性变化。一般来说，开采时间越长出砂越多，造成的地下亏空也越大。当亏空后的生产层胶结强度不足以支撑生产液流所引起的冲刷强度时，就会出现更为严重的出砂现象。一、前言1、原油产量、注水量下降甚至停产、停注2、地面和井下设备磨损3、修井工作量增加4．套管损坏、油水井报废（三）油水井出砂危害一、前言油井出砂后，如果井内的液流不能将砂全部带至地面，井内砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流动阻力，使油井减产甚至停产。同时会损坏井下设备造成井下砂卡事故。因此，必须采取措施清除积砂，通常采用冲砂来解决这一问题。中原区域地层压力较低，应用较广的是水力冲砂。冲砂施工执行标准《SYT5587.5-93油水井常规修井作业油水井探砂面、冲砂作业规程》二、冲砂工艺介绍冲砂定义：

用高速液体将井底砂子冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂子带到地面的清砂方法。冲砂的目的：解除砂堵，恢复油井正常生产。常用的冲砂方式：有正冲、反冲、正反冲、钻冲砂等。其他清砂方式：捞砂、连续油管冲砂、连续冲砂装置冲砂等。三、正循环冲砂介绍正冲砂：冲砂液沿冲砂管向下流动，在流出管口时以较高的流速冲散砂堵。冲散的砂子和冲砂液一起沿冲砂管与套管的环形空间返至地面。随着砂堵冲开的程度增加，逐步加深冲砂管。为了增大液流冲刷力，可在冲砂管下端装上收缩管(或喷嘴)。下端做成斜尖形，可防止下放过快而引起的憋泵。正冲砂特点：

正循环冲砂冲洗能力较强，容易冲开井底沉砂，但携砂能力较小，易在冲砂过程中发生卡钻。三、正循环冲砂介绍正冲砂应用：

进行了增产措施、井底沉砂沉结密实、或压裂液不完全破胶，无法进行反循环冲砂的井。对于井内地层出砂、修井措施（如压裂）后出砂、套管破损及漏失的井一般都采用正循环冲砂。三、正循环冲砂介绍筛管冲砂动画四、反循环冲砂介绍反循环冲砂：与正冲砂相反，冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入，被冲起的砂粒随同冲砂液从冲砂管返回到地面。反冲砂冲刺力小，液流上返速度大，携砂能力强。反循环冲砂特点：反循环冲砂冲洗能力小，但携砂能力较强。反循环冲砂的应用：作业中通常多采用反循环冲砂；适用于冲砂管柱与套管环空间隙过小或复杂事故处理需要。四、反循环冲砂介绍五、正、反循环冲砂介绍利用正、反冲的优点，用正冲方式将砂堵冲开，并使砂子处于悬浮状态。然后改为反冲，将冲散的砂子从冲砂管内返至地面，这样可迅速解除砂堵，提高冲砂效率，直径139.7mm以上套管，可采取正反冲砂的方式。采用正反冲砂方式时，地面管线上应安装改换冲洗方式的总机关。以实现快速转换。

气化液冲砂：（1）采用泵车泵出的冲砂液和压风机压出的气混合而成的混合液进行冲砂的方式。（2）在一些地层压力低的井中，冲砂时往往由于液柱压力过大而产生漏失，严重时会无法进行循环，因此常采用气化液冲砂（又称混气冲砂）。（3）气化液的液体可采用原油或清水。气化液冲砂的实质在于降低冲砂液的密度，从而降低液柱对井底产生的回压，以减少或防止漏失。气化液是用水泥车打出的油（或水）和压风机供给的气混合而成的。（4）气化液冲砂时，压风机与水泥车并联。要先开水泥车，后开压风机，使泵不受气体影响，保证上水正常。压风机出口与水泥车之间要装单流阀，以防液体倒流。接单根前要先停压风机，继续开泵5-10min，使液体充满冲砂管柱。液体的气化程度要按需要而调节。（5）气化液冲砂时，返出管线要用硬管线固定好，以防管线跳动而发生事故。

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。冲管冲砂：

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。冲砂液六、冲砂水力计算保证将砂子带出地面的条件是：vt>2vd式中：vt—冲砂液上升速度，m/s；vd—砂子在静止冲砂液中的自由下沉速度，m/s。由上式得出保证砂子上返地面的最低速度：

vmin=2vd从而可由下式求得冲砂时所需要的最低排量：Qmin=3600F·vminQmin—冲砂要求的最低排量，m3/h；F—冲砂液上返流动截面积，m²；vmin—保证砂子上返地面所需要的最低液流速度，m/s。为了提高冲砂速度应尽可能提高泵的排量，并减少液流返出截面，以保持高的液流上返速度。六、冲砂水力计算在冲砂过程中，砂粒从井底上升到地面时所需要的时间为：

t=H/vsH－井深，m；t

—砂粒从井底上升到地面所需要的时间，s；vs

－砂粒上升速度，m/s，vs=vt-vd举例：现场常用的石英砂平均粒径为0.76mm，在清水中自由沉降速度为0.077m/s，保证砂子上返地面的最低速度：vmin=2vd=2×0.077=0.154m/sØ73mm油管反循环冲砂时，油管内所需要的最低排量：Qmin=3600F·vmin=3600×0.3019×0.154=16.737m³/h

即油管内液体最低上返排量达到279L/min时，才能将冲起的石英砂带至地面。六、冲砂水力计算入井液最低排量计算：套管内径：Ø121.36mm，油管外径Ø73mm：入井泵排量计算过程：

Q=vmin（D²-d²）/127=0.154×（121.36²-73²）÷127=11.4L/s=684L/min即：在内径为Ø121.36mm的套管内，用Ø73mm油管正循环冲平均粒径为0.76mm的石英砂（密度2.65g/cm³）时，要求入井最低排量为684L/min。六、冲砂水力计算密度2.65的石英砂在水中的自由沉降速度平均颗粒大小mm下降速度m/s平均颗粒大小mm下降速度m/s平均颗粒大小mm下降速度m/s11.90.3931.850.1470.2000.024410.30.3611.550.1270.1560.01727.30.3031.190.1050.1260.01206.40.2891.040.0940.1160.00855.50.2600.760.0770.1120.00714.60.2400.510.0530.0800.00423.50.2090.370.0410.0550.00212.80.1910.300.0340.0320.00072.30.1670.230.02850.0010.0001六、冲砂水力计算石英砂在脱气无水原油中的自由沉降速度原油温度，℃202530354050原油粘度，mPa·s744128252422粗砂下降速度，cm/min7895.5202373400600细砂下降速度，cm/min13.715.066.583111143石英砂在脱气乳化原油中的自由沉降速度原油温度，℃20253035404550原油粘度，mPa·s2616207414311169939737512粗砂下降速度，cm/min2.923.053.303.554.805.609.24细砂下降速度，cm/min———————注：原油中粗砂平均直径0.96mm，圆度为0.685；细砂平均直径0.54mm，圆度为0.547。以上数据查阅自《油气田井下作业修井工程》六、冲砂水力计算

七、冲砂施工步骤及注意事项一、冲砂施工步骤：

（一）、准备工作：检查泵及储液罐，连接好地面管线并试压合格，准备好足够量的冲砂液。

1、冲砂液及冲砂方式的选择及准备：（1）对冲砂所用液体和冲砂方式选择的必要性：由于对对冲砂所用液体和冲砂方式选择不当，冲砂液大量漏入油层，反而损害油层，影响生产。因此应该正确地选择冲砂液和冲砂方法十分重要。（2）冲砂液体的选择——原则：尽最大努力保护油层。

a、选择时应具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力；

b、具有一定的密度，以形成适当的液柱压力，防止井喷和漏失；

c、油层配伍性好，不损害油层；

d、来源广、成本低的液体。

（3）冲砂液用量：以井筒容积的2～3倍计算，漏失量大的井根据漏失情况来决定冲砂液的用量。七、冲砂施工步骤及注意事项

2、其他：

（1）施工设备：水泥车1-2部、罐车2～3部；

（2）工具、用具：35MPa×18m水龙带1根；40MPa高压活动弯头8个；

Φ60.3mm硬管线80m；管线固定箱8个；

6m³冲砂池一个（方池子一分为二，一边为供液罐，一边为沉降罐冲砂，冲砂液重复利用）；KY35/65闸门1个；保险绳绳套子1根。七、冲砂施工步骤及注意事项

（二）、探砂面：下管柱探砂面，管下至距离预计砂面30-50m时，控制下探速度在0.3m/s以内,

同时，注意观察指重表变化情况。探至遇阻位置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次，观察方入长度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上打上明显印记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深度：

H=工具、配件长度+下井油管累计长度+方入+油补距

砂面深度计算准确，为冲砂提供数据基础。七、冲砂施工步骤及注意事项

（三）、循环脱气：上提管脚2m循环脱气连接好冲砂管线，连接管线时注意，使用合格的水龙带，水龙带与弯头的连接要紧密且栓保险绳（弯头与管柱之间，水龙带与管柱之间）以确保安全施工，入口处连接好过滤器，保证入井液的清洁。管线试压合格后，用冲砂液循环脱气，目的是为了使井筒平稳，被气侵的液体在相同的流速下，冲砂能力和携砂能力都大幅度减少，井筒平稳后消除因井内气侵的液体在循环过程中造成砂粒的堆积，增大事故发生的危险。七、冲砂施工步骤及注意事项

（四）、冲砂：

1、冲砂尾管提至离砂面3m以上，开泵循环正常后，均匀缓慢下放管柱冲砂，冲砂速度小于2m/min，冲砂时排量应达到设计要求；

2、每次单根冲完必须充分循环，洗井时间不得小于15min，接单根必须在2min以内完成；

3、连续冲砂5个单根后，要洗井一周方可继续下放冲砂；

4、冲砂所需最低排量：（该数据查阅自2005版《井下作业监督手册》）套管尺寸Φ0.5mm以下地层砂Φ0.5～1.0mm石英砂Φ0.5～1.0mm陶粒砂Φ140mm500L/min700L/min700L/minΦ177mm800L/min1000L/min1000L/min七、冲砂施工步骤及注意事项5、冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱卡住或堵塞；

6、若修井机发生故障不能上下活动油管时，必须保持正常循环，将循环段砂子全部循环出井筒为止；

7、稠油井冲砂可用原油冲砂，或先替油洗井后冲砂，或不替油冲砂、冲砂后用原油彻底洗井；

8、直径139.7mm以上套管，可采取正反冲砂的方式，并配以大排量。改反冲砂前正冲应不小于30min,再将管柱上提6～8m，反循环正常后方可下放。七、冲砂施工步骤及注意事项

（五）、洗井：冲砂至井底（塞面）或设计深度后，进行洗井操作，目的是将井内的浮砂彻底清洗到地面，保证冲砂的深度不变，为方便下一步施工做准备。洗井一般采用反循环，漏失量较大的井可采用正循环，洗井排量一般不能小于500L/min。洗井时观察井口返出液状况，必须将井内沉砂冲洗干净，肉眼观察进出口液性基本一致，基本不含机械杂质为合格；若设计要求可取样品进行化验分析，含量≤2‰（体积比）。七、冲砂施工步骤及注意事项

（六）、候沉：上提管柱20m以上，候沉4小时以上，严重砂的油田内静砂沉淀期间，应将管脚提至原砂面20m以上。上提管柱时，要严格限速，防止过大的抽吸压力，造成地层吐砂，从而使砂面深度升高，对地层损伤也比较大。尤其是对地层严重出砂的油田更应该注意。七、冲砂施工步骤及注意事项

（七）、复探砂面：缓慢下放管柱，注意观察指重表变化情况。探至遇阻位置加压，在方入根上打上明显印记，连探三次，观察方入长度是否一致，计算深度是否一致，并在方入根上打上明显印记，起出方入根，测量出方入长度，计算下探深度：

H=工具、配件长度+下井油管累计长度+方入+油补距探得深度与候沉前冲砂深度误差每1000m小于0.3m为合格。（八）、资料录取：初探砂面深度、冲砂液名称、密度、用量、冲砂方式、泵压、排量、时间、冲出砂名称、冲砂进尺、冲出砂量、侯沉时间、复探砂面深度，共13项。七、冲砂施工步骤及注意事项

二、冲砂注意事项：1）不准带泵、封隔器等其他井下工具探砂面和冲砂。2）冲砂工具距油层上界20m时，下放速度应小于0.3m／min。3）冲砂前油管提至离砂面3m以上，开泵循环正常后，方可下放管柱。4）接单根前充分循环，操作速度要快，开泵循环正常后，方可再下。5）冲砂过程中应注意中途不可停泵，避免沉砂将管柱卡住或堵塞。6）对于出砂严重的井，加单根前必须充分洗井，加深速度不应过快。七、冲砂施工步骤及注意事项

7）连续冲砂5个单根后要洗井一周，防止井筒悬浮砂过多。8）循环系统发生故障，停泵时应将管柱上提至砂面以上，并反复活动。9）提升系统出现故障，必须保持正常循环。1O）泵压不得超过安全压力，泵排量与出口排量平衡，防止井喷或漏失。11）水龙带必须拴保险绳。12）冲砂过程中要专人观察出口返液情况，防止因下部层位压力过高发生井喷或因严重漏失造成砂卡、砂堵。

13）施工中产生的污水、砂子拉运至指定地点，达到环保要求。八、特殊井冲砂

一、斜井冲砂：1、井斜角度较小的井，冲砂与直井冲砂基本一致。2、井斜角度较大的井，在冲砂过程中，砂粒在随流体上返时作用力情况：θθGF八、特殊井冲砂

由上图可知：在冲砂过程中，砂粒在井内受力：

G=F×sinθG-砂粒的重力与浮力的合力，NF-砂粒所受的水流冲击力，N；综合以上公式：

Qmin=360×F×2×vd/sinθ

可知，随着井斜角度的增加，砂粒上返速度不变的情况下，所需要的液体的排量随井斜角度的增大而增大。八、特殊井冲砂

在有一定斜度的井内，砂粒在水流里受力是不平衡的，所受合力为水平方向的力，在井筒内部（或油管内部），狭小空间内，很容易造成砂粒的堆积，形成砂桥或砂堵，堵塞油管或砂埋油管。所以在斜井内冲砂，一般采用反循环冲砂。在斜井冲砂时，下放速度一定慢，排量尽可能增大，以便增大砂粒的上返速度，避免砂粒堆积。八、特殊井冲砂

1、冲砂特点1）油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时砂堵井眼。2）井内管柱贴近井壁低边，管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用，管柱摩阻大。3）冲起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉积。4）修井液环空流速偏差很大，井眼低边的流速很低，携砂能力下降，易导致钻具被卡。水平井冲砂技术：八、特殊井冲砂

2、水平井冲砂施工方式：水平井冲砂施工过程中必须保证连续作业，杜绝意外造成停泵循环的现象。根据井身倾角的不同，排量设计和工具的运动有所不同，施工方式具体分为如下几个阶段:0°一30°时，基本与直井冲砂方式相同，冲砂过程中不要急于求成，以0.3m/min稳定的速度下放管柱，冲洗排量不低于600L/min;30°一60°时，上返的地层砂容易再次沉降形成砂卡，冲洗时宜将排量提高到1000一1200L/min为宜，钻具要上下起放，一般下放50m，上提一次，没有负荷大幅度增加现象和憋压情况，才能继续冲洗;60°一90°时，冲砂管柱磨阻最大阶段，加压下放速度小于0.3m/min，并每单根上下移动2一3次为宜，以破坏“固化的砂床”，冲洗排量不低于1000L/min,如遇憋压情况，上提活动管柱。八、特殊井冲砂

从油管注入冲砂液，旋转冲砂器将形成的砂床旋流冲起，进入套管环空。同时井口的连续冲砂装置实现了不停泵冲砂作业，缩短了接入单根循环时间，降低了劳动强度，避免了井场污染。管柱组合（51/2“套管内）：Φ89mm导锥＋Φ73mm（3*45°）倒角油管＋Φ73mm油管Φ89mm旋流冲砂器＋Φ105mm扶正器+Φ73mm倒角油管＋Φ73mm油管3、水平井连续正循环冲砂：八、特殊井冲砂

从套管注入冲砂液，反循环冲砂器将形成的砂床旋流冲起，进入油管。同时井口的连续冲砂装置实现了不停泵冲砂作业，缩短了接入单根循环时间，降低了劳动强度，避免了井场污染。（1）管柱组合（51/2“套管内）Φ89mm反循环冲砂器＋Φ105mm扶正器+Φ73mm倒角油管＋Φ73mm油管4、水平井连续反循环冲砂：八、特殊井冲砂

原理：冲砂液通过冲洗管和中心管之间的环空，进入旋转喷头的内腔,再从旋转喷头的水眼喷出,在套管内形成高速旋流,对水平井段内的沉砂进行充分搅动,使砂子和杂质始终处于悬浮状态进入油管。（2）反循环冲砂器八、特殊井冲砂

水平井连续冲砂技术参数：

冲砂排量的确定原则:冲砂时,为了使液流将砂粒带至地面,液流在井内的上升速度必须大于最大直径砂粒的自由下沉速度。因而保证将砂粒带至地面的条件是:V1≥2Vt式中：

V1———液流上返速度,m/s;Vt———砂粒在冲砂液中的自由下沉速度,m/s。Qmin=3600

A*V1式中：

Qmin———冲砂洗井所需的最低排量,m3/h;A———冲砂液上返流动时的最大截面积(反冲时为冲砂管柱内截面积),㎡八、特殊井冲砂

二、小井眼冲砂：小井眼内冲砂时，由于井眼较小的原因，造成油管及油套环空的截面积都大幅减少，所以造成砂堵或卡钻的几率大幅度增大。

在小井眼内部冲砂时，严格控制下放速度，并且在下放一定深度后，缓慢上下活动管柱，避免造成砂堵；冲砂接单根前，彻底循环干净，避免砂粒下沉、堆积造成砂堵。八、特殊井冲砂

小井眼入井液最低排量计算：套管内径：Ø76mm，油管外径Ø48.26mm：入井泵排量计算过程：

Q=vmin（D²-d²）/127=0.154×（76²-48.26²）÷127=4.18L/s=250.8L/min即：在内径为Ø76mm的套管内，用Ø48.26mm冲管反循环冲平均粒径为0.76mm的石英砂（密度2.65g/cm³）时，要求小井眼井段冲砂最低排量为250.8L/min。八、特殊井冲砂三、钻冲砂：油水井在生产过程中，由于种种原因，造成井内沉砂胶结，或有砾石存在，部分砾石直径甚至大于油管直径，致使普通的冲砂方法无效，而由于措施的需要一定要冲砂的井，可以采用：牙轮钻头+螺杆钻+油管的管柱结构钻冲砂。

钻冲砂作业要求：

1、钻冲砂的距离不得大于50m。

2、牙轮钻头及螺杆钻，尽量选用小尺寸，一般在5寸半套管内选用φ105mm的螺杆钻，减少冲砂过程中卡钻的危险。

3、在钻冲砂的过程中，加压5-15KN钻砂，严格控制下钻速度，钻砂时不断上下活动管柱，避免卡钻。

4、在钻冲砂的时，由于螺杆钻的原因，只能选择正循环冲砂，而由于正循环冲砂的携砂能力较弱，而且螺杆钻外径较大，所以在冲砂的过程中下放速度一定要慢，每下放10m一定充分循环，将井内的浮砂清洗出井筒。八、特殊井冲砂

四、负压捞砂：负压捞砂工艺是利用捞砂管串内外的静液面差在井底产生负压而吸砂，是针对地层压力系数低的深井而设计的一种经济、可行的新型捞砂技术。其设计独特的吸砂头可以破碎砂垢，利于充分吸砂。适用条件：井内液柱高度不低于1500～2000米的中深井。独特的优点：不对地层产生附加压力，因而不污染油层；不受油井温度、井深的影响；水力捞砂和机械捞砂相结合，冲砂效率高；可加压旋转捞砂工具，破碎砂垢；较普通机械法捞砂而言，一次捞砂量大；工艺简单，操作简便。八、特殊井冲砂捞砂管柱结构示图：1、捞砂泵的结构

由底阀总成、防砂管、泵筒、活塞、活塞杆、顶阀总成等几大部分组成。2、管柱结构：

底阀+储砂油管+内置式防砂管+抽砂泵+动力油管。八、特殊井冲砂

捞砂泵的操作：底阀接触砂面后，储砂油管全部重量加在砂面上，指重表悬重为动力油管的重量。这时砂泵活塞处于上止点，砂泵活塞开始下行，活塞下行4米的过程中，指重表悬重稳定，其悬重仍为动力油管的重量。砂泵活塞行至下止点后，指重表悬重稍有下降，即开始上提动力油管，动力油管上提4米的过程中，其指重表悬重为动力油管的重量，当上提至指重表悬重大于动力油管悬重时，说明活塞已经到了上止点。重复以上过程，砂子不断地被吸入储砂油管。随着砂面的下降，动力油管也要下降，当动力油管下行至吊卡接触到井口上法兰时，要另接一根动力油管。然后接着抽吸，抽至目前塞面为止。抽完砂后，先后提出动力油管、砂泵、储砂油管、底阀。从而把砂子带到地面上来，完成抽砂作业。

它的工作原理基本上和管式泵的工作原理相同，都是通过活塞的运动，在泵筒内实现一段真空，使泵筒与套管环空建立一定的压差，随着活塞的上移，压差增大，泵筒底端的活门被打开，促使井底的液体带动沉砂一起进入泵筒。进入油管内的液体不断增多，液体到达一定高度的时候，压井液通过滤网和卸压孔返排到井筒，而沉砂继续停留在油管内，捞砂结束后，井底砂粒静沉在油管内被带到地面。

八、特殊井冲砂

五、负压冲砂

负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液(可由某种气液混合物组成)，冲砂时从冲砂管中打入从套管返出，使井底建立低于油层的压力称为“负压”，在负压差作用下，依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井，达到冲砂的目的。八、特殊井冲砂

泡沫负压冲砂原理：用压缩机和水泥车将空气与水(溶解0.5%起泡剂ABS和0.2%稳定剂)同时打入油管内形成混气量为80%左右的均匀泡沫，因泡沫粘度高(0.8Pa·s)、密度小，其携砂能力强(约是水的10倍)，当泡沫液压至油管鞋处时便从套管环空迅速上返，在井底与地层间建立负压，依靠泡沫向下的冲击力和向上携带作用，清除井底积砂。施工注意事项：施工时应根据砂面深度资料配足泡沫液，反排不易释放压力，防止油层出砂；若井深漏失严重可采用两段负压冲砂，即先将冲砂管下至井深一半处冲砂，上部举空后，再继续加深油管至砂面进行冲砂。建立负压值可根据本地经验，一般在0.2～0.5MPa左右。应注意：出砂特别严重的井不易负压冲砂；对于堵水井、套管断裂井可根据经验使用；措施后减产，或虽然增产但产量下降很快的井优先适用。施工程序1、循环：上提管脚至砂面以上2～3m，先用备好的15－20m3轻质脱气原油替入井内，再用冲砂液循环脱气，循环出井内稠油进大罐，至井筒内均为冲砂液，井筒平稳后，方可缓慢下放管柱冲砂。2、冲砂：缓慢下放管柱冲砂至整个单根放完，冲砂时，排量不小于350L/min，下放速度υ≤0.3m/s，禁止猛放。每冲完一单根后，洗井时间不得小于15min。3、接单根：接单根必须在2min以内完成，接好单根后开泵循环，待