掏砂冲管的研制

1、掏砂冲管的研制    摘要： 在井下作业施工中，当井下管柱发生砂卡、砂埋事故时，通常上反扣钻杆采取套铣、打捞、倒扣的方法。在处理事故时，如果遇到弯斜井段或落鱼紧靠套管壁等特殊情况时，常规的套、捞、倒方法也显得无能为力。研制一种新型掏砂冲管可使上述问题迎刃而解。 关键词： 掏砂冲管；结构；特点；原理；可行性试验；操作方法及注意事项 中图分类号：TE9 文献标识码：A 文章编号：16717597（2011）031018301 1 概述 所谓掏砂冲管就是利用专用变换接头和空心抽油杆及掏砂冲洗引锥组成的一套专用管柱，可从落鱼内腔进入直至管鞋，最后将油套环空的砂子

2、全部掏冲干净，解除落鱼卡埋状态。 2 掏砂冲管的结构 2.1 专用变换接头的结构示意图。从图一专用变换接头的结构示意图可以看出，掏砂冲管专用变换接头左端加工成73mm油管扣型可以和73mm油管连接，右端加工成36mm空心杆扣型可以和36mm空心抽油杆连接，形成一套整体掏砂冲洗管柱，专用变换接头的变径位置略大于73mm油管接箍，还可以坐在鱼顶上，封堵鱼腔，让液流可以从管鞋位置沿套管壁直接向上冲洗，达到清理环空沉砂的目的。 2.2 空心抽油杆。如图二，采用36mm空心抽油杆作为冲管主体，它接箍最大外径50mm，本体最大外径36mm，中心管通径23mm（铅印水眼内通径22mm），单根36mm空心抽油

3、杆的长度在8m左右，空心抽油杆的接箍连接位置下部加工成导斜锥面（单向箭头所指部位），避免在鱼顶位置碰挂，这样可以在73mm油管内自由起下，液体通过冲管时，限流速度也不会有太大影响。 2.3 掏砂冲洗引锥示意图。从图三的掏砂冲洗引锥示意图可以看出，它将常规冲砂笔尖改制成掏砂冲洗引锥，便于引入鱼腔，可以防止掏砂冲管插入油套环空。 3 掏冲砂的原理 根据井下落鱼的长度，选配一定长度的冲管（一般冲管长度比落鱼长10-20厘米），将冲管接在入井油管下端，利用专用变换接头连接冲管，下至鱼顶以上3-5米，开泵充分循环一段时间后，开始缓慢下放管柱，待冲管进入鱼腔后，逐步加深冲洗至管鞋位置，同时上下活动管柱并在

4、管鞋位置连续冲洗直至油套环空的砂子被掏活、掏尽，彻底洗井至进出口水质一致后，起出全部掏冲砂管柱。 4 掏砂冲管的特点 4.1 优点：1）周期短、见效快，无需上钻杆，劳动强度低；2）操作简单，容易加工，成本费用低；3）不损伤油层和套管；4）无需上大修处理，一般的小修都能解决； 4.2 缺点：1）被卡、埋管柱不宜太多；2）管鞋位置必须有水道或斜面（如笔尖），不得是死口。 5 可行性试验报告 虽然研制了新型掏砂冲管，但是在现场没有应用，对其效果无法进行预测，因此，用玻璃管对掏砂冲管进行了模拟试验，透过玻璃管可以清楚的看到它在井下工作的全过程，从而发现掏洗过程中经历的几个阶段，每个阶段都有不同的情况出

5、现，并从中得到几点启示。 5.1 引入鱼腔阶段。采用掏砂冲管施工时，如果落鱼倾斜或遇有弯井段的现象，进入鱼腔会遇到困难，如果操作不慎，容易造成事故复杂化，因此，引入鱼腔前的预冲洗很重要，加压不得太大，应边冲洗边缓慢引入，确保冲管顺利进入鱼腔。 5.2 冲洗鱼腔阶段。进入鱼腔后，就可以加深全面冲洗鱼腔了，鱼腔这一段冲洗可以说是一个顺利的冲洗过程。但是，由于冲管内通径小，循环的时间应该较常规冲砂有所延长，下放速度不得太快，防止将冲管压弯，造成事故复杂化，确保将鱼腔内的沉砂掏冲干净。 5.3 环空掏冲阶段。掏砂冲管冲洗至落鱼管鞋位置时，刚开始时较为顺利，在环空掏冲一段时间后，掏砂速度会有所减慢，原因

6、是连续泵入井内的液体对环空的砂子下沉也有一种阻力，因此，掏冲时必须长时间、不间断的上下活动管柱，确保将环空的沉砂掏冲出来。 5.4 全面冲洗阶段。随着冲洗时间的延长，环空的砂子逐渐被掏空带出地面，位于鱼顶周围的沉砂也被掏活，形成活砂沿套管壁开始向下运动，由鱼腔内冲出的砂在鱼顶位置一部分返出地面，另一部分又由环空沉入，这时，下放管柱，利用专用接头的台肩坐于鱼顶，如果有憋泵现象，说明环空内砂子还未被冲活，如果无憋泵现象，就可以让液流从落鱼管鞋处沿套管壁向上冲洗，直至将砂全部掏冲干净。 6 掏冲砂施工时的注意事项及要求 1）入井管柱必须认真检查，冲管连接丝扣必须上紧；防止脱扣；2）落鱼管鞋必须是斜尖

7、或有水道通口；3）组配管柱时，必须认真调查井史资料，根椐落鱼长度选配冲管，冲管长度略大于落鱼长度（要求10-20厘米）；4探鱼顶进入鱼腔时需缓慢下放和加压，防止冲管被压弯或插入油套环空；5）冲至管鞋位置后要大排量连续冲洗，同时要不断上下提放活动管柱；6）坐鱼顶冲洗时不得有憋泵现象；冲洗下放是速度不得太快，防止压弯冲管；7）其他事宜严格按井下作业冲砂操作标准组织施工。 7 经济效益分析 1）常规处理，按2000米井深，卡埋10根油管计算：常规处理必须上反扣钻杆，采用先套铣，再倒扣打捞，至少需要20趟工作管柱，作业费用在120000元左右，即便是使用套捞组合工具也需10趟工作管柱，作业费用在60000元左右。 2）采用掏砂冲管处理，按2000米井深，卡埋10根油管计算：如果采用掏砂冲管技术进行处理只需要2趟（冲洗和打捞）工作管柱，作业费用在12000元左右，至少节约成本48000元，施工周期缩短了一