浅析油水井捞砂技术在跃进二号油田的应用

郭学良

摘 要：地层出砂，严重影响油田的正常生产，油层出砂后在井筒中沉积，达到一定程度后会造成油层掩埋，影响油井的正常生产，这样就必须进行排砂施工，自2005年跃进二号油田开始推广新型的油水井排砂技术即油水井捞砂技术，这几年该技术已经有了良好的效果，是跃进二号油田大力推广的一项新型技术。

关键词：出砂危害 水力冲砂 捞沙 构成 原理 措施

跃进二号油田是一个以砂岩结构为主的油田，稠油油层的比例比较大，油田开发到中后期，对于砂岩油层来说，由于其本身的地质条件，不适当的开发速度和开发技术，油气层压力随开采时间的延长而自然下降，频繁的措施作业等诸多因素影响，使得砂岩储层的应力平衡遭到破坏，造成地层出砂，严重影响油田的正常生产，油层出砂后在井筒中沉积，达到一定程度后会造成油层掩埋，影响油井的正常生产，这样就必须进行排砂施工。

一、油田除砂情况常见作业措施

对于油水井出砂后，跃进二号油田曾普遍采用水力冲砂的方法清除井内积砂，这种方法在地层压力较高时效果较好，但对于采油中后期的低压井，特别是经过多次检泵作业的稠油井，清除就比较困难，因为这类油井地层压力较低，生产时液面也较低，采用水力冲砂时，冲砂液形成的液柱压力远大于油层的静压，造成冲砂液大量向地层漏失，悬浮起的砂子也随冲砂液重新漏失到地层中，而被冲砂液携带到地面的砂子很少，对于个别地层亏空严重的油井，甚至根本就没有冲砂液返出，为减少水力冲砂时，冲砂液携带地层砂漏失，曾采用过在冲砂液中添加泡沫剂或暂堵剂等方法进行冲砂。

二、油水井捞砂技术的构成，原理和特点

1.油水井捞砂技术的构成及原理

油水井捞砂技术是针对以上情况跃进二号油田推广的一种适用于低压油水井的捞砂工艺技术，该项技术的捞砂设备主要有尖钻头，捞砂泵及捞砂管柱组成，管柱组合为：尖钻头+光油管（油管长度有井内砂量决定）+捞砂泵（捞砂泵规格视油套规格决定）+光油管。将捞砂工具下入井内，尖钻头接触砂面后，开始顿击砂面，用地面动力设备通过活动上部油管带动捞砂泵柱塞上下抽汲，在顿击和捞砂泵抽汲力的联合作用下，井底的砂水混合物进入储砂筒（即捞砂泵下部油管）内，砂子在储砂筒中沉淀，水经过砂锚过滤后进入捞砂泵，并从捞砂泵上端重新排入井筒，经过多次的顿击和抽汲的联合作用，直到储砂筒内装满砂子为止，然后将整套工具提出井口，清理储砂筒内砂子，如果井筒内砂子较多，可根据需要连续捞几次，直到捞净为止。

2.捞砂技术的特点具有以下几个方面

2.1工艺简单，施工方便，效果好

以前采用水力冲砂，要向井场送收冲砂池子，起下冲砂管柱，罐车运送冲砂液，使用水泥车向井筒内灌注冲砂液，工艺复杂，施工麻烦，费时费力。水力冲砂还容易造成储层污染，同时低压油层漏失严重，冲砂液基本上不能建立完全的循环，冲砂不彻底，捞砂则只需要一套捞砂工具就可以将砂子从井筒内捞出来，彻底清除井筒内沉积砂，省时省力，效果也好。

2.2清除了冲砂液漏失对油层造成的伤害

低压油层水力冲砂时冲砂液渗入油层，这些渗入地层的冲砂液除了对地层造成伤害外，还会减弱油井的热洗效果，因为热洗时这部分渗入地层的冲砂液要首先吸收大量的注入热量，而使地层原油吸收的热量相应减少，施工完毕恢复生产后，要先将这部分渗入的冲砂液排出井筒，增加了油井返排水时间。其间必然减少产油量，而且返排这部分水量会增加抽汲费用，后期处理费用，而采用捞砂技术清除井内积砂是一种安全环保的，不伤害油层的，优选的清砂工艺，对低产低压油井的增产增效效果是非常明显的。

2.3延长油井生产周期

水力冲砂的低压油井投产后，漏入地层的砂子又随油层产液吐回井筒内，轻者抽油泵造成磨损，影响泵效；重者使抽油泵发生砂卡或砂埋油层，造成重复作业，缩短油井的生产周期，应用捞砂法后可以将井筒内砂子彻底清除干净，延长油井的生产周期。

三、捞砂技术在跃进二号油田应用效果

跃进二号油田主力油层深度大多在1000～1300之间，开采时间长，采出程度高，地层压力低的老井较多，采用水力冲砂效果不明显，油井冲砂施工时冲砂液漏失，冲砂施工后，油井生产一段时间后，冲入地层的砂子又随产液进入井筒，造成砂埋油层或卡住生产管柱，每年有同一口井因出砂问题造成检泵数次。

自2005年开始推广捞砂技术以来，至今这套技术在跃进二号油田得到了很好的效果并使用成熟，现在已可以在φ178mm套管、φ139.7mm套管内、井深1500m以内的油井中进行捞砂施工，经过近几年的实践证明，捞砂技术效果明显，能够有效的清除井筒中的沉积砂，延长油井的生产周期。要保证捞砂技术在现场使用中效果最佳，在现场使用过程中要掌握以下几点：

1.捞砂井况选择

实施捞砂施工前要对所施工的油井作详细的了解，包括套管情况，井筒沉积砂柱的高度，砂面位置、油井的原油物性等，掌握以上情况可以保证捞砂施工安全、高效的进行，套管的完好可以保证捞砂管柱顺利的起下，不发生事故；砂柱的高度可以计算出砂量的多少，从而选择合适的沉砂管长度，使得捞砂施工在经济的情况下进行；目前施工中在φ178mm套管、φ139.7mm套管内常用φ73mm油管作为储砂管，根据砂柱的高度以及套管内径与储砂筒内径的换算关系，选择相应长度的储砂筒长度，使下井捞砂一次达到最经济的施工。

2.捞砂施工中容易出现的问题及一般处理方法

捞砂施工中容易出现的问题：一是砂卡，套管损坏卡，二是，井喷，三是，捞砂不彻底。对于以上问题，只要在施工中精心组织就可以完全避免。

2.1砂卡、套关卡事故

出现此类问题的原因一是由于对井下的情况不清，井内套管有变形。缩径等套管损坏；二是捞砂施工中快速的上提下放，冲击砂面使砂子和井内液体混合形成混砂液聚集在捞砂工具的下端，此时如果停止捞砂工具的活动，砂子沉淀卡住捞砂工具，因此在捞砂施工前要详细了解油井的基本情况，存在套管损坏的油井，原则上是不容许进行捞砂作业的，进行捞砂的，要详细了解套管损坏的位置、程度，捞砂时根据油管长度计算好了解井下捞砂工具的深度，避免将捞砂工具下入套管损坏位置。施工前还要检查好各种施工设备保证施工的连续性。

2.2井喷事故

出现井喷事故主要是由于捞砂时形成的抽汲作用，同层油气井气窜等原因，可以通过了解油井的生产情况和地面预防工作避免，施工时安装好防喷井控装置。

2.3出现捞砂不彻底情况

主要是对井内的砂柱高度不了解捞出的砂量与井内砂量不符造成，可以通过井筒内砂量的体积与储砂筒内砂量的体积比较，并根据油管下入的深度来了解是否到了捞砂的设计位置，有时井内砂子形成砂桥，实际砂量没有计算的数据多，这就主要依靠井下捞砂深度的位置，来判断是否到达预定的深度。

参考文献

[1]《油气田地质特征与钻井液技术》，徐同台主编，石油工业出版社出版，1998年7月.

[2]《河南下二门油田保护油气层技术应用研究》（科研项目成果报告），完井中心，1995年10月.

[3]《宝浪油田钻井完井及注采过程中保护油气田技术应用研究》（科研项目成果报告），1997年9月.