油井作業雜質沉降處理裝置的原理及應用

高舉　王靜

摘 要：油田油井維護中的一項重要作業就是處理井下沉積物，三疊系油層在生產出油階段，利用傳統工藝進行沖砂掃鉆工作仍存在許多問題。為降低作業成本，實現安全環保生產，油井作業雜質沉降處理裝置對油井沖砂、掃鉆做了新的改進。文章簡述了油井作業雜質沉降處理裝置的研制背景，重點介紹了該裝置的原理，并對該裝置的應用情況進行了分析。

關鍵詞：油井作業雜質沉降處理裝置；原理；安全環保

引言

在構建節約型社會的大環境下，油井作業也需落實節支增效措施。而油井作業雜質沉降處理裝置很好地解決了作業過程中的沖砂掃鉆困難，提高了作業質量和生產效益。因此，有必要對油井作業雜質沉降處理裝置的原理及應用情況進行研究。

1 油井作業雜質沉降處理裝置的研制背景

三疊系油層經過水力壓裂投產2-3年后，大多數地層里支撐劑和其他物質（砂粒、泥漿、水泥、機械雜質）隨著巖石的裂縫，液體與氣流的攜帶同時進入井筒，導致油井沉砂口袋不斷上升，甚至掩埋油層孔段；更嚴重的是井筒供液不足，動液面下降，抽油泵沉沒度不夠，在抽油機不斷上下往復過程中，油桿與油管干磨時間過長，容易發生斷桿、脫扣或卡泵的現象，導致地面設備磨損，井下材料與電費的消耗，嚴重影響油井的正常生產。因此對每口油井現場測示功圖分析，進行帶泵探人工井底，核實砂面位置。要求砂面必須高于采油孔段，必須展開沖砂、掃鉆、洗井準備工作。然而在沖砂、掃鉆的準備及施工過程中，存在著不少問題，例如作業用水量較大、井場采用人工挖循環坑以及包、捕、墊等設施及工序過于瑣碎等、井口循環用水清潔度太低、不符合處理要求的流程污水對地層以及井場造成污染等，這些問題的出現對井下作業規程和油井穩產效率造成了嚴重影響。在這種情況下，油井作業雜質沉降處理裝置應運而生。

2 油井作業雜質沉降處理裝置的原理

2.1 設計思路

總體的設計思路是對油井作業沖砂過程中的環保安全進行保障，將施工成本降至最低，減少人力和物力的消耗。該裝置主要應用的原理是孔隙度狹小過濾砂粒，便于作業過程中的使用，使用水量及包鋪設備大大減少，提高循環水的清潔度，使得泥砂等雜質不對井筒造成污染，最終實現油井作業的安全環保。

2.2 裝置原理

該裝置在箱體內設置有隔板、斜體隔砂板和滑砂板；隔板豎直設置，其一側為出水室；滑砂板設置于隔板另一側的中部，其靠近隔板的一側較高，相對的另一側較低，滑砂板上方為沉降室，下方為靜置室；斜體隔砂板依次并列設置在滑砂板上方；斜體隔砂板和滑砂板上設置有過濾孔；隔板下方設置有過水孔；出水室下部設置有清水出水口；沉降室下部設置有清砂口，上部設置有進污口，且正對著斜體隔砂板的板面；靜置室下部設置有排污口；斜體隔砂板上的過濾孔的孔徑，沿污油流入的方向依次減小。本項目利用孔隙度狹小過濾砂粒原理，通過沉降和過濾手段，利用自身設置的斜體隔砂板和滑砂板，對油井出油中的砂石進行有效地過濾和沉淀。沖砂過濾隔板主要依次并列設置在滑砂板上方；砂粒經過大孔至小孔層層過濾，與水分離后沉淀至滑砂板斜面。當大量的砂粒沉淀至滑砂板時，利用更換單根時間將砂粒從出砂口拋出，循環水經過隔板紗網過濾后進入清水儲水池，二次利用。斜體隔砂板上孔徑依次減小的過濾孔強化過濾效果，切實解決了作業過程中沖砂掃鉆的工程困難。該裝置具有用水量小、施工簡單、有效降低生產作業成本的優點。

2.3 結構特點

首先，該裝置結構簡單、性能強、安全環保；其次，裝置的操作全部采用科學流程，便于操作；再次，使用該裝置不需挖循環坑、減少人力物力的消耗、省水省時、降低操作成本，可獲得較高的施工效率；最后，該裝置可保持井場的清潔，采用套管、油管管線連同循環，施工簡單快捷。

3 油井作業雜質沉降處理裝置的應用

3.1 適用范圍

油井作業雜質沉降處理裝置，主要適用于油水井維護、沖砂、掃鉆施工，用以降低成本，提高施工效率，達到最佳的施工效果，適用于大砂量沖砂及措施井掃鉆時間過長的油水井，具有省時省水，施工安全環保的優點。

3.2 先期應用

2008-2010年，在油井作業雜質沉降處理裝置的試用期間，在大多數油區的老區塊中，地層不斷發生變化，井筒生產設備也發生老化，在這些異常井、故障井里挑選出砂卡砂埋井數150余口，2011年-2012年累計處理地層吐砂，導致油井卡泵、不上液異常油油井共550口。為了進一步完善油井作業雜質沉降處理裝置，保證其高效運作，屢次對該裝置進行調試整改，反反復復的改進。最終每口油井在施工過程中可節約用水（40m3×￥55×470），減少包鋪設施（470×￥700），直接節約金額219.8萬元。有效地達到了節支降耗目的，可見在油井作業過程中，該裝置確實能夠降低生產成本，提高生產效益，節水節能。

3.3 預期應用

沖砂掃鉆按照傳統的施工方法進行施工，不但不安全環保、費用大，而且達不到施工要求，更保障不了作業質量。利用油井雜質沉降處理裝置施工，預期使用效果，以先期應用情況為標準計算，采油廠每年沖砂掃鉆作業大約2000井次，年節約金額可達到（水費與包鋪材料設施）580萬元。同時減少油井返工率85%以上，提高油井生產效率95%。該裝置可保證油井供液性較強，延長檢泵周期。

4 結束語

油井作業雜質沉降處理裝置對于油田的后期開發和油田維護有著相當積極的作用，該裝置操作簡單，可使得油井作業施工更加便利，并且使得作業次數有效減少，作業質量大大提高，降低了生產成本，實現安全環保生產，有利于油田作業節支降耗工作的開展，值得應用與推廣。

參考文獻

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