油井出砂治理技術研究與應用

喬書搏(大港油田第六采油廠， 天津 300280)

油井出砂治理技術研究與應用

喬書搏(大港油田第六采油廠， 天津 300280)

地層出砂是港東油田淺層開發的一個突出問題題，每年因砂卡、砂埋造成的躺井均占到總躺井數的30%以上，是采油單位躺井治理工作的重點，是提高舉升工藝適應性需要重點解決的問題。總結歸納油井出砂治理工藝及其配套的適應性，對穩定油井產量，延長檢泵周期，提高油田開發效果有指導意義。

舉升工藝；適應性；出砂治理；現場應用

港東油田淺層開采的主要矛盾是出砂問題，每年因砂卡、砂埋等造成的躺井均占到總躺井數的30%以上，是躺井治理工作的重點，也是提高舉升工藝適應性需要重點解決的問題。為此我們總結歸納了現有油井出砂治理的工藝技術及其配套的適應性，找出各工藝及其配套的優缺點，通過擴大成熟工藝的應用，引進新工藝新技術，進一步延長檢泵周期，提高油田開發效果。

1 出砂井防砂及攜排砂工藝技術

港東油田油層埋藏淺，地層疏松，出砂嚴重，砂卡、砂埋躺井約占總躺井數的35%，比例較大，根據此特點，我們總結疏松砂巖油藏出砂機理[1-2]，提出適合油田開發特點的治砂措施。面對嚴峻的出砂問題，我們逐漸增大地層防砂工作量，對出砂嚴重的油井實施防砂，在治理頻繁砂卡埋的出砂疑難井方面取得了良好的效果。

1.1 特種防砂泵

長柱塞防砂卡抽油泵采用了長柱塞、短泵筒組合動密封結構，同時增加了外保護工作筒，下部增加了沉砂尾管，使得柱塞上部閥罩在泵工作過程中始終位于泵筒外面，油液在長柱塞擾動下，使砂粒不易沉積在泵筒內，在工作過程和停泵時砂粒通過泵筒和外保護筒的環形通道沉入泵下沉砂尾管中，避免了常規管式泵在泵筒內積砂、卡泵、砂埋抽油桿的現象。在應用的長柱塞防砂卡抽油泵21口井，均未出現砂卡躺井。

軟柱塞密封抽油泵使用皮碗組合式結構，軟密封皮碗是采用特種耐油橡膠、帆布、石墨、添加劑、減摩劑等新材料經特殊工藝復合而成，能耐150℃高溫，耐原油侵蝕溶脹。該柱塞抽油泵對泵筒造成摩擦，泵效下降后，只更換柱塞皮碗即可。配合可撈式抽油泵底閥，可實現不提管柱實施沖砂作業，降低對地層的污染。

在6口砂卡短周期井應用軟柱塞密封抽油泵，應用后均未出現短周期砂卡躺井，其中港A井應用前檢泵周期20天，應用后生產至今，生產周期達694天，中8-25K，檢泵周期由應用前的35天，延長到683天，效果明顯。

雙防抽油泵是為解決含砂油井中防止柱塞砂卡和砂埋固定閥而專門研制開發的新泵型。該泵在泵筒外設計了外工作筒，泵筒采用下部固定，上部懸浮結構，并安有扶正墊環，外工作筒與泵筒環腔形成沉砂腔室，同時外工作筒又兼有壓力平衡管的作用，還能有效保護泵筒。泵筒上部和柱塞拉桿間設計了環型擋砂環，能防止砂粒進入泵筒內造成卡泵現象發生。其固定閥上部增設了加長管，形成沉砂腔，頂部安裝擋砂帽，起到擋砂和沉砂的作用，該泵型應用的55口井均能有效防止砂卡及砂埋底閥。

1.2 井筒“擋、排”砂配套工藝技術

通過在出砂較輕的油井應用液砂分離器、泵上保護器等預防砂卡，見到較好的效果。泵上保護器適用于常規油井抽油泵，外徑114.3mm，安裝在抽油泵上，作業過程抽油泵柱塞或脫卡器可順利下入。正常生產時柱塞的舉升力可以打開開合器，產出液順利通過保護器并舉升到地面；油井因停電，維護保養等原因停抽時，開合器包住抽油桿，油管內下落的砂、銹皮及雜物被收集到雜質存儲空間(8-9L)，油井再次啟抽時，避免卡泵的發生。完井需要注意安裝抽油泵保護器的位置，避免油井生產時抽油桿接箍上下行程經過保護器的開合器，長期摩擦可能導致開合器不嚴，影響使用效果和周期。

液砂分離器接在泵下替代篩管，井液中的砂粒和油水混合液因密度不同，在相同的旋流角速度下所產生的離心力也不同，因此在錐管中形成外旋流和內旋流。密度大的砂粒形成了外旋流經過沉砂孔進入沉砂尾管。內旋流在錐管中部向上運動，通過中心管進入抽油泵，減少砂卡泵。

1.3 分級舉升技術

分級舉升技術無需使用抽油泵，應用油管作為泵筒，使用桿式舉液器作為柱塞實施分級連續舉液，維護簡單。防砂卡能力強，其舉液器具有伸縮性，能適應不同大小的砂粒；停機時又將液柱分成若干段，使砂不能集中淤積在管底，能有效防止卡泵，配合可撈底閥使用，撈出底閥可直接起桿沖砂，實現不動管柱沖砂及更換舉液器。

1.4 側鉆井同心雙管水力排砂采油工藝

雙管水力排砂技術在常規井眼的成功應用及多次技術改進，已具備側鉆井施工條件，目前側鉆井雙管水力排砂技術優化為Φ73mm常規接箍油管+Φ73mm鐓鍛特殊接箍油管(接箍外徑76mm)+Φ48.3mm小油管，已具備側鉆井小井眼(內徑82.25mm)順利起下施工條件，泵體總成優化為Φ78mm外徑，可下至側鉆井筒乃至油層底部，實現有效攜排砂。在聯淺B井試驗應用側鉆井雙管水力排砂采油技術，效果有待觀察。

2 應用效果及結論

近年來我們規模開展出砂油井治理工作，形成了一套適合港東油田淺層油井特點的出砂綜合治理模式，針對每一口出砂油井，深入剖析原因，優化恢復方案，合理配套工藝技術，強化治理的有效性，取得了較好的適應性。

[1]房茂軍,曾祥林,梁丹,孫福街.稠油出砂規律及出砂模擬實驗研究[J].西南石油大學學報(自然科學版),2010,06:135-138+194-195.

[2]呂廣忠,張建喬,孫業恒.疏松砂巖油藏出砂機理物理模擬研究[J].應用基礎與工程科學學報,2005,03:67-73.

喬書搏(1987-)，男，2009年廈門大學嘉庚學院自動化專業畢業，助理工程師。