兴隆台古潜山超深井水力喷射冲砂工艺研究与应用

1、兴隆台古潜山超深井水力喷射冲砂工艺研究与应用 兴隆台古潜山超深井水力喷射冲砂工艺研究与应用 【摘 要】 对于辽河油田兴隆台古潜山这类超深井而言，由于井眼轨迹复杂，增斜降斜连续段较多，井内摩阻较大。因此常规修井设备和工具的工作性能降低，螺杆钻冲砂、磨鞋或是刮刀磨铣钻砂等常规冲砂修井工艺p实施风险变大，甚至难以见效。利用水力喷射冲砂技术，能够治理超深井冲砂顽疾，有效缩短修井工期，确保油井正常生产。 【关键词】 超深井 水力喷射 冲砂 应用 1 前言 辽河油田兴古潜山油井马古6-6-12与马古6-10-16井实施压裂措施后，采用常规正、反冲均未见效，严重影响了油井的正常生产。利用水力喷射冲砂技术可以

2、很好地解决上述问题及超深井冲砂顽疾，同时有效缩短修井工期，确保油井正常生产。其推广应用能够产生良好的经济效益。 2 水力喷射冲砂技术 2.1 工作原理 水力喷射冲砂的工作原理遵循水动力学的动量-冲量定律，在地面将冲砂液增压，当高压冲砂液通过冲砂喷嘴时，液流的压头被喷嘴转换为动量，以高速射流射出，冲击固结的砂面，此时，动量在瞬时被转换为冲量，在冲击力作用下固结的砂面被剥蚀、破碎。 2.2 冲砂喷嘴设计参数 根据设计的冲砂液上返速度确定所需冲砂液的流量 式中：Q冲砂液流量，l/min； 套管内径，mm； 油管外径，mm 携砂液上返速度，m/min。 根据冲砂液的流量与泵压确定喷嘴的当量直径s 式中

3、：Q冲砂液流量，l/min； 喷嘴当量直径，mm； 泵压，MPa； 根据喷嘴每孔的直径确定喷嘴数量 式中：喷嘴出口直径； n喷嘴数量。 射流打击力 式中：射流打击力，N； 2.3 现场应用 2.3.1 马古6-6-12油井 马古6-6-12油井压裂后冲砂出现问题，用于深井钻砂的小修工艺技术只有螺杆钻钻砂，且要求耐高温。在不接触砂面时上提下放指重变化过大，压差高达5-6吨，钻压难以控制，无法钻进，提出螺杆钻时两头弯曲。为此采用XJ650修井机进行大修作业，在下钻至4325.05m遇阻，起下钻和扭矩传递的摩阻很大。 为明确下一步施工方案，做扭矩试验确认2121米以上扭矩传递根本正常，而后刮削取样，

4、经化验分析井壁残留物为泥浆。综合分析无法正常作业的原因为井眼轨迹不好。三增三降，井斜及全角变化率都较大，73钻杆扭矩传递能力不够，因此采用89钻杆增加抗扭能力，经过做扭矩试验确定传递扭矩完全正常后，进行钻砂作业钻至4138.00m遇阻，正反冲砂均无效。 综合分析当前工艺存在的风险如下： 下部钻具为60钻杆，抗扭强度低，存在胀扣，断脱等风险； 钻砂作业过程中，环空容积大，返速低，压裂砂无法带出地面，易形成卡钻等事故； 一旦127尾管内发生复杂情况，没有处理工具和手段，导致下部井眼报废。 针对马古6-6-12砂埋藏深，采用常规正、反冲砂都未见效的情况下，利用水力喷射原理，在地面将冲砂液增压，冲砂液

5、通过水力喷射冲砂喷嘴，将压力能转换为速度能，将井底沉砂破碎，在一定流量上返的冲砂液携带下，井底沉砂被携带到地面。冲砂后由4455米冲到人工井底4587米，排量0.91.1m3/min。 3.3.2 马古6-10-16油井 马古6-10-16油井油井压裂后，经过打印和测多臂井径，结果显示3001-3002米处套管脱落1米左右，在3000.4-3001.6米井段有套损。后经井下电视显示分级固井接箍处有多个的台阶。冲砂遇阻后打印，按铅印分析砂面上有条形、片形等非均匀的硬物。下强磁、一把抓打捞无效后，采用水力喷射冲砂方式处理。 针对马古6-10-16砂埋藏深，常规反冲砂未见效，砂面有落物的情况下，同样

6、利用水力喷射原理，进行带压正向冲砂。针对砂面上端有落物的实际情况，设计出前端面锥度较大、前端面直径较大的冲砂喷嘴，尽量防止井下落物卡在套管与喷嘴之间，而造成卡管柱。同时冲砂喷嘴孔眼尽量在空间上均布，作用是局部孔眼有可能和落物接触造成堵塞，其他孔眼仍旧发挥水力喷射冲砂的作用。冲砂后由4627米冲到人工井底4694米，排量0.60.8m3/min。 3 结语 该工艺适用于井眼轨迹复杂，增斜降斜连续段较多，井内摩阻较大的超深井。相比于螺杆钻冲砂、磨鞋或是刮刀磨铣钻砂等常规冲砂修井工艺，水力喷射冲砂技术够治理超深井冲砂顽疾，有效缩短修井工期，确保油井正常生产。 该工艺相比于正、反循环冲砂工艺冲砂，可以有效解决冲砂冲击力弱和携砂能力缺乏的缺点。 该冲砂技术拥有效率高，经济效益强等特点。 不同参数的喷嘴可以良好解决不同井况的冲砂问题。 参考文献： 【1】董志勇.射流力学M.