河南省濮阳市中原油田份公司采油气工程服务中心作业五大队 河南省濮阳市 457001
摘要：水平井应用规模迅速扩大，但由于其井身结构的特殊性，地层出砂后容易形成砂床，不易冲洗。水平井冲砂洗井效果将直接影响其产能和开采成本。基于此，文章主要围绕水平井冲砂技术进行分析，以供参考。
关键词：水平井冲砂技术
一、水平井及积砂原因分析
水平井是一种在目的层中具有相应长度的水平井段，且井斜角角度最大能够达到九十度的特殊井，此种特殊井主要由四个结构组成，分别有垂直段部分、造斜段部分、稳斜段部分以及水平段部分。通常情况下，水平井被应用在裂缝性的油气层，或者较薄的油气层中，作用就是扩张油气层的实际裸露面积。
与普通竖井相比起来，水平井与其本质上的区别主要在于井斜角的最大角度，水平井井身是以水平的方向钻进，并且有一定长度，井眼部分在油层当中有一段延长结构，比普通竖井的集油面积更大，可显著优化采油效果。一般来说，水平井都呈上翘型，集油过程中如果油层中存在砂粒，砂粒将会跟随原油共同流入井筒之内，在此过程中尺寸直径较大的砂粒会先沉淀在底部的水平段，慢慢形成砂床，直径尺寸较小的砂粒会跟随原油继续流动，原油流入到垂直段之后会增大流动的面积，随之降低流速，此时砂粒会继续沉淀，长久以来就会逐渐形成砂堆把油层覆盖起来。产出原油当中如果存在砂粒，在泵出原油期间会随原油进到抽油泵装置中，对齐造成磨损，影响起采油效率，甚至阻碍其正常运行。
二、水平井冲砂技术应用必要性分析
水平井中的造斜井段部分以及水平井段部分长度较长，井筒的轴线变化形态不规则，地层的砂粒随着原有进到井筒后经过沉降形成了砂床，砂床长期受到压差作用力会逐渐固化，长此以往会导致采油设备严重磨损，阻碍油井正常运行生产，为此必须要采用冲砂技术将井中沉积的大量岩屑清除，而过去应用的传统冲砂工艺不能实现连续施工，如果处理不当还会加速砂粒的再次沉淀积累，容易卡死冲砂的管柱，严重者甚至会导致油井大修或者直接报废。
通过技术人员的研发探索，对水平井冲砂技术进行了优化革新，其对冲砂施工参数进行了科学调整，大大降低了对地层损害的程度，经过多次的技术理论分析和现场的冲砂试验可以发现，连续冲砂技术是当前最适合应用在水平井冲砂施工中的技术工艺，其与传统冲砂技术的相比较，能够实现连续冲砂施工，在井筒内部可以形成持续性的具有上返速度的带砂液流，可防止出现砂粒回落的情况，避免发生卡砂事故。应用此种冲砂技术能够持续喷出冲砂液，显著提升冲砂能力，优化冲砂作业效率，在施工中有效削弱了冲砂液体对地层的伤害。
三、水平井冲砂技术要点
1、冲砂液的选择
想要实现既定的水平井冲砂效果，冲砂液的选择至关重要，进行冲砂液选择时需注意以下几个要点，首先，冲砂液的粘度必须达标，这样一来才能确保其在冲砂过程中具有较强的携砂能力。其次，技术人员要注意冲砂液的密度参数设置，避免出现密度不达标造成的井喷事故或者泄露事故等。第三，冲砂液要选择容易购买且性价比较高的材料，且不能够伤害油藏。
2、旋转喷嘴选择及冲砂泵参数设置
在选择冲砂的旋转喷嘴时，要根据冲砂管柱的实际尺寸选择与之相匹配的喷嘴尺寸，通常情况下，喷嘴直径不得超过冲砂管柱下部的接箍直径尺寸，旋转喷嘴水眼的尺寸需要根据井筒内部底层的砂粒尺寸进行选择。
在水平井冲砂施工中，泵车装置的主要作用是助力冲砂液，加速其运行，技术人员在设置冲砂泵参数的时候需要注意，冲砂液带砂上返的速度设置至少要超过水平井内最大砂粒沉降速度的两倍以上。
3、冲砂管柱配置
为尽量降低水平井井下冲砂施工中突发事故的发生频率，冲砂管柱的结构要尽量精简，冲砂管柱结构如果过于复杂会增加施工难度，与此同时，在进行管柱结构设计的时候，环空面积要根据水平井的实际情况进行缩减，以确保携砂液上返的实际速度。为避免冲砂期间冲砂管柱与井壁摩擦较大，增加起钻下钻的难度，损坏冲砂管柱，管柱的下部材料需要具备一定的柔韧性且要设置倒角。由于井内套管尺寸是不同的，为此井内的连续冲砂管柱的尺寸也要存在差异，在设置倒角油管长度的时候，尺寸应该要大于水平井段和造斜井段的长度总和十米以上。
4、施工要点
冲砂施工中，泵车装置会提供冲砂液，令其进入到换向短接的外套管和中心管之间的环形空间当中，然后向下方滑动滑套装置，将中心管侧孔打开，让冲砂液进入内腔，实施冲砂作业，此时滑套会同时关闭外管道侧面的液流通道，完成其中一个单根的冲砂作业之后，将换向短接装置坐入到换向自封当中，此时冲砂液的流向会发生改变，冲砂液经过中心管的侧孔进入到内腔实施正冲砂作业，油管连接完毕之后，冲砂液的流向会再次改变，冲砂作业借助换向阀装置继续进行，如此循环往复，能够实现冲砂泵的持续作业，直到达到既定冲砂深度。水平井冲砂施工中，不同井段中井深的结构、井斜度以及井直径尺寸都存在差异，即使是同一个水平井中的不同井段的施工方式也有所不同，为此在施工中禁止出现参数移植的情况，必须结合实际情况对水平井的井段进行参数分析，一般来说，水平井的井段分析要分成四个部分，第一部分是0－10度的井斜段分析，第二部分是10－30度的井斜段分析，第三部分是30－60度的井斜段分析，第四部分是60－90度的井斜段分析。其中第三部分是冲砂施工的重点井段，在制定施工方案时要注重控制。
在实施冲砂操作过程中，施工人员需要重点控制以下几个施工要点，首先，冲砂液的性能要根据井内实际冲砂需求进行设置。其次，在起钻下钻以及接单根的过程中，要始终确保井眼进入的冲砂液处于持续循环的状态，借助旋转喷嘴的冲击力和水力冲洗的联合作用对砂床进行破坏。第三，冲砂期间要经常使管柱上下活动，接近套管壁位置的砂床可以使用管柱的接箍装置进行破坏。第四，要使用多级除砂设备对携砂上返地面的冲砂液进行处理，将其中的砂粒及时分离清除，确保符合冲砂标准的冲砂液能够及时返回井内用于冲砂。第五，在重点控制第三部分的井斜段中，要避免出现砂沉降的情况，为此需要经常活动管柱结构，避免该井段内发生砂卡问题。在该井段中不要增加管柱的悬重，冲砂期间要尽量避免摩擦阻力的产生，如果遭遇阻碍要调整管柱，适当增加压力。第六，如果在裸眼完井的水平井中进行冲砂，需要严格控制冲砂泵排量，防止施工中损坏地层结构。
5、返液处理
在水平井冲砂施工中，从水平井下上返的冲砂液要经过多级除砂设备进行处理，除砂设备能够对冲砂液中的砂粒进行旋流分离处理和重力沉降，已经处理合格的冲砂液可以再借助冲砂泵装置打入到井下重复循环利用，水平井冲砂施工结束之后，残留的冲砂液进入到采油站当中，然后将储砂池中的泥沙排出进行统一处理，通过这种处理方式，能够最大程度降低冲砂液中的泥沙含量，优化水平井冲砂效率的同时还保护了环境，降低污染，大大减轻施工人员的施工作业强度，实现了施工成本控制目标。
结语：综上所述，现代科学技术的发展，水平井冲砂技术的可靠性已经大有提高，且适应性也得到了强化，逐步趋于成熟及智能化，技术人员需要根据油田的具体情况不断探索，优化、完善冲砂工艺，克服困难，深入研究，解决技术难题，提升油田的效益，并带来良好的社会效益。
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