探讨修井作业填砂施工工艺

盖磊

摘要：填砂就是将地面砂通过修井液携带，经过油管输送到井内，经过一段时间沉积在井筒内，从而达到封隔油水层的目的。修井作业填砂作为油田开发中暂时封隔油水层，保护目的层的一项施工技术，已在施工中广泛应用，它的最大优点是不污染油水层。广泛使用于负压井无法建立循环的情况下进行打塞、封堵施工，具有简单易操作，施工投入小的特点。

关键词：油管输送；循环；填砂；作业施工

填砂就是将地面砂通过修井液携带，经过油管输送到井内，经过一段时间沉积在井筒内，从而达到封隔油水层的目的。现从以下几个方面进行简单论述：

一、施工管柱要求

1、保证施工管柱的可靠性，确保螺纹密封、管柱畅通和连接可靠；2、管柱数据准确，做到“三丈量三对口”；3、填砂时将管鞋下至距预计砂面以上20-50m；4、管柱匹配合理，使用大小头时必须有倒角；5、填砂管柱选用与管柱相匹配喇叭口或笔尖，不可下大直径工具。

二、洗井要求

1、首选正循环洗井方式；2、采用热水加适量添加剂；3、将管鞋下至遇阻位置以上3-5m；4、遇阻深度与设计提供深度有误差时，必须进行冲洗或打印落实，如果不到位，就要与设计部门进行结合，经同意后进行填砂施工。

（一）、洗井液性能要求

1、洗井液与油水层产出液具有良好的配伍性；2、洗井液不能与地层的粘土矿物发生膨胀；3、低压漏失井应加入增粘剂和暂堵剂，并采用混气等手段降低洗井液密度；4、稠油井应在洗井液中加入活性剂或高效洗油剂并提高温度，必要时用热油洗井；5、结蜡或卡钻的抽油井，洗井液温度不得低于700C；6、洗井储备液为井桶容积的2.5倍以上；7、洗井液的相对密度、粘度、PH值和添加剂性能符合设计要求。

（二）、洗井的作业程序

1、根据设计要求将管柱下至预定深度；2、安装采油树或施工井口；3、管线试压，试压至设计施工泵压的1.5倍，5min不刺不漏为合格；4、洗井开泵时观察泵压变化，控制排量由小到大，同时注意出口返液情况，若正常洗井，排量一般控制在25-30m3/h，水井排量可增至35m3/h，高压油气井出口喷量控制在3m3/h；

5、洗井过程中，随时观察并记录泵压、排量、出口量及漏失量等数据，如果泵压升高，洗井不通时，应停泵及时分析原因进行处理，不得强行憋泵；6、出砂井应优选反循环洗井，如果采用正洗井，应经常活动管柱，防止砂卡；7、漏失严重的井采取有效堵漏措施后，再进行洗井施工；8、洗井施工中加深或上提管柱时，洗井液必须循环2周以上，方可动管柱，并迅速连接好管柱，直到洗井至设计施工深度。

三、砂子选用

选用粒径均匀、分选性好、杂质少和易于携带的压裂砂。压裂砂是一种纯天然石英砂，经水洗、脱泥、颗粒筛分后烘干，颗粒圆整、粒度均匀、表面光洁、流动性好、具有较高的抗破碎度，是油田采用的最理想的压裂支撑剂。

视密度：减少立管出口阻力，催化剂依靠预提升蒸汽和干气向提升管反应部分流动，管内气体、固体密度应加上滑落系数（取20），称为视密度。

体积密度：材料的质量与其总体积（包括气孔）的比值。制品的体积密度高，相应的气孔率小，对其强度、抗渣性、高温荷重软化温度等一系列性能有利。体积密度是计算材料用量、荷重和结构应力的重要数据。

四、理论砂量及附加量

理论砂量就是实探的深度至设计砂面（或者冲洗的深度）之间的计算量；附加量是考虑砂子湿水后体积变小以及油管及井壁粘附量、粉砂外排至地面或者悬浮在井筒的部分。填砂量的选择要根据夹层的大小进行调节，对于夹层在10m之内的井，一般不考虑附加量，并本着宁少勿多的原则；夹层大的井可以适当考虑一定的附加量，根据统计，砂面一般按理论量都要低一些，但是误差在1-10m之内，附加量都在16-34l之间，所以结果是经验值1m3之内附加30l左右，这就是所说的用理论作指导，靠经验去校正。

五、计量器具选择

砂量是否准确与计量器具的选择有很大的关系，原则是计量器具要标准，尽可能的选用大容积的器具，这样可减少多次计量造成的误差，或者增加额外的劳动。

六、填砂方式选择

填砂方式就是分几次如何填的问题，我们认为直井100m是个界，超过一百米就要分两次填，往上每50m就要分填一次，大斜度井每20m填一次（采取一边填砂，一边上下活动管柱办法，使砂子沉降时，在沉砂井段形成液流的扰动，增加砂子在大斜井段的沉降能力），这样可以避免形成砂桥，造成卡管柱或者砂面不准。填砂要均匀填入，使用循环水排量要小，3-5m3/h为宜，携砂比不要过大，填砂速度过快，会将一部分粉砂带出地面，造成砂面不準或者沉砂时间长。

七、填砂的注意事项

1、探底时，当油管下至距油层上界100m，下放速度不得大于1.2 m/min，悬重下降10～20kN时，连探2次，误差不大于0.5m为合格；2、油水井填砂前要用0.4%活性水大排量正循环洗井替油1.5-2周，对于油稠的井应用温度大于850C的0.4%活性水彻底洗井替油1.5-2周；3、洗井过程中发现负压井漏应洗井至返出液正常后方可进行下步施工，负压特别严重、无法建立循环的井，要及时汇报，采取暂堵等措施；4、砂量计量应用0.3m3专用砂子计量池计量，严禁用小桶计量，以防因计量误差而造成所填砂面不合格；5、加砂时要均匀，以免造成管柱堵塞；

6、填砂过程中动力设备不能停车熄火，若中途出现故障，要将井内混砂液彻底洗干净；7、填砂过程中如泵车出现故障，应立即活动管柱，活动时间要求每10分钟活动一次，管鞋提至设计砂面50m以上；8、洗井后若有溢流，应及时测量溢流量并汇报，溢流量大于0.5 m3/h的井，应放溢流至溢流量变小后再进行填砂，溢流井填砂完沉沙时，装井口，并反憋压5-10MPa，关井沉砂；9、下管柱探砂面，下放速度应小于1.2 m/min，以悬重下降10～20kN，连探2次，井深误差应小于0.2m/km，遇阻后禁止强行加压下放，以免造成卡钻。如果探砂面超过预定位置50m探不到，就要立即上提管柱，将管鞋置于安全位置，然后进行汇报，不可盲目往下再探；10、填砂过程中一定要有专人进行观察出口，如果出口流量变小就要停止填砂，如果管柱堵了，要采取反打压迅速释放压力的方法进行解堵。

参考文献：

[1]万仁溥.采油工程手册.北京：石油工业出版社，2000

[2]王鸿勋，张琪等.采油工艺原理.北京：石油工业出版社，1989