孤東常用沖砂現狀與連續油管沖砂技術的探討

艾和平

摘 要：隨著孤東油田產能建設的深入和大力開發，地層壓力明顯下降，油井的出砂情況也更加嚴重，大量的砂子沉積在井簡中，給油井的正常生產帶來極大的影響。進行常規的沖砂作業，需要起出井內原井管柱，占井周期長，施工工序復雜，而采用連續油管沖砂不僅解決了以上問題，還會為提高油井采收率起到顯著作用。

關鍵詞：沖砂;連續油管;地層壓力

油氣水井生產過程中最常見的問題是出砂，當井筒內產生的積砂掩埋油氣層或注水層時，對地面集輸系統的安全運行、油油井的后期測試和注水井的正常注水都會產生嚴重影響，甚至關井。通常采用常規修井作業來解除堵塞，恢復正常生產。由于常規修井作業工序繁雜、難度大、周期長、成本高且容易造成壓井液對產層的污染，使修井的效果及經濟效益受到極大的影響。采用連續油管沖砂不需壓井，可帶壓且連續沖砂，對地層的傷害小，可實現安全、高效作業。

1、孤東油田出砂現狀及常用沖砂技術

（1）孤東油田出砂現狀

孤東油田部分油井都存在出砂現象，只是出砂程度不同而已，大部分油井生產一段時間后都要進行沖砂作業，油井的單井產能才能接近或達到實施方案配產的要求。統計孤東油田近幾年探砂面情況，平均砂柱高度l15m，最高砂柱高度544m，單井砂面平均年上升速度33m。其中，6口井砂埋氣層，嚴重影響了孤東油田油井的正常生產。通過歷年孤東油田部分油井的出砂臨界生產壓差分析，最大值為43.22%，最小值為0.91%，平均臨界出砂壓差在9.9%-13.1%之間。

（2）孤東油田常規沖砂技術弱點

①常規沖砂作業必須采用壓井液壓井后方可進行沖砂作業，由于孤東油田地層壓力系數不斷下降，其中大部分的壓力系數已經降至1.0以下，因此，就會出現壓井液漏失的情況，其中相當一部分井漏失非常嚴重，造成地層嚴重污染，影響油井產能發揮，不利于提高油井的采收率，更不利于可持續發展的要求;

②常規沖砂作業持續時間長，大約需要1天，縮短了油井的有效生產期，尤其在生產高峰期大量油井由于沖砂作業停產，不利于年度生產經營指標的完成;

③常規沖砂作業后需要放噴完井筒積液后才能恢復正常生產，而放噴也會使局部地層的壓力降低，損壞了地層結構，也影響了油氣層的出油氣能力;

④在壓力敏感性地層或地層虧空嚴重的地層，采用常規沖砂作業往往會出現一壓就漏.不壓就噴，壓井難度大、造成作業的復雜化，資金花費過多的情況。

（3）油田連續油管沖砂的必要性

連續油管沖砂作業是在帶壓環境下采用沖砂介質將沉積在井筒內的砂沖出地面的一種方法，避免了壓井液對產層的污染，使開采潛能和產量得以最大保護。采用連續油管沖砂作業工藝，既可縮短作業周期又能節約成本，同時，由于該作業方式不使用壓井液，避免了對地面環境的污染，符合QSHE的要求，符合可持續發展戰略和低成本戰略，彌補了常規沖砂作業的不足。

2生產連續油管技術簡介

連續油管（Coiledtubing，CT）是相對于傳統單根螺紋連接油管而言的，用低碳合金鋼制作的，可連續下入或從油井起出的一整根無螺紋連接的長油管，有很好的撓性，又稱撓性油管。連續油管一般纏繞在卷筒上，一卷長度可以達到幾千米。連續油管技術可以代替常規油管進行多種井下作業，連續油管作業設備具有可帶壓作業，連續起下，設備體積小，作業周期短、作業成本低的特點。

連續油管井下作業由連續油管作業機完成，作業機的基本設備包括：液壓動力單元、控制臺、連續油管滾筒、連續油管、起重機、注入頭、井控設備。

液壓動力系統。液壓動力單元用來提供作業機全部元件的動力，其功率取決于液壓元件的綜合要求。

控制臺。控制臺的設計多種多樣，但大多數都立足于遠程控制，相比現有作業機的控制臺，其操控功能集成化程度更高。

注入頭。注入頭是連續油管設備的關鍵部件，功能大致相當于現有作業模式中的提升裝置組。主要功能有：有效控制不同井況下的起下速度;支撐全井筒連續油管重量;為克服油井壓力或者摩擦力提供更強勁的起下作業能力。注入頭結構包括鵝頸管、重負荷鏈條牽引總成、自封密封盒、變量液壓驅動馬達、指重傳感器以及支撐架、支撐腿等。

3、國內連續油管技術發展現狀

我國早在20世紀七十年代就從美國引進了連續油管技術。但早期的連續油管由于材料性能和焊接方式等原因，強度無法達到應用要求，以致其功能較單一而使用范圍小。其后我國的連續油管技術仍在緩慢發展。

3.1我國的連續油管技術發展緩慢的原因經歷了幾個發展階段之后，我國連續油管技術依然滯后的因素綜合起來有以下幾點原因：

（1）對連續油管作業機的作業種類和使用范圍了解不夠全面，就盲目引進作業設備，沒有齊全的配套工具，對于配套工具的研制不全面;

（2）對于引進技術不夠了重視，沒有進行及時地消化和吸收，國內嚴重缺乏連續油管及設備的專業制造廠商;

（3）一些基礎工業，比如冶金技術、機械加工技術等遠遠落后于國外先進水平，從而導致在現場油氣井工藝操作方面，國內的連續油管還達不到一定的技術要求;

（4）目前而言，國內對連續油氣管技術及工藝沒有掌握透徹，也沒有充分開展專業技術培訓并及時進行國際技術交流;

（5）連續油管技術有很強的針對性，應用面也極其狹窄，國內對連續油氣管技術的特點和優勢認識不夠完全，從而沒有在此領域大力地投入技術開發力量;

由于以上原因，國內連續油管設備及其相關工藝技術的發展進程受到了很大程度的制約。

3.2國內的連續油管技術的最新進展

近年來，我國的焊接技術以及管材的制造與技術都取得了重大的進步，滿足了連續油管使用時的基本機械性能，如延伸率要在28%之上，拉抗強度以及屈服強度要分別在539MPa與482MPa之上等，從而為連續油管以及井下作業設備的自行研制提供了保障。

參考文獻：

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