【摘 要】我國現(xiàn)階段陸上常規(guī)油氣田大多數(shù)處于開采后期，隨著常規(guī)原油受到儲量增長的限制，開采稠油油藏顯得更加重要。但由于粘度高，密度大、地層壓力低、油砂膠結(jié)強(qiáng)等原因，常規(guī)沖砂工藝無法將砂沖出，沖砂成為稠油水平井生產(chǎn)的難題。本文針對稠油開采特點(diǎn)，就稠油水平井沖砂工藝技術(shù)進(jìn)行了淺要的分析。

【關(guān)鍵詞】稠油開發(fā)；水平井沖砂；工藝研究；技術(shù)現(xiàn)狀

1.引言

石油是重要的能源資源，對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生需求以及國家安全都有著極為重要的意義，隨著常規(guī)原油的大量開采，其儲量迅速降低，稠油成為許多國家尤其是加拿大、美國、中國、俄羅斯原油生產(chǎn)的重要組成部分。由于稠油不同于常規(guī)原油，粘度大、比重大、地層壓力低，采用常規(guī)開采方法開采較為困難。水平井泄油面積大、生產(chǎn)壓差小、采收率高，應(yīng)用于稠油油藏開采效果顯著，因此被廣泛應(yīng)用于稠油開采中。但是稠油油藏埋深淺，地層膠結(jié)強(qiáng)度低，高孔隙、高滲透，加上鉆井過程中破壞了地層應(yīng)力結(jié)構(gòu)，以及后期的不合理開發(fā)等等原因，造成地層出砂嚴(yán)重。致使油井減產(chǎn)、停產(chǎn)，嚴(yán)重時造成砂卡、套管損壞，油井報(bào)廢。由于地層高滲透漏失嚴(yán)重，常規(guī)水力沖砂方法難以建立循環(huán)，沖砂液在返出地面的過程中易沉降造成砂卡，到目前為止國內(nèi)還沒有成熟、有效、經(jīng)濟(jì)的稠油水平井沖砂工藝技術(shù)，即便采用沖縫或割縫防砂篩管完井工藝，細(xì)砂、粉沙也容易大量進(jìn)入井筒，出砂問題嚴(yán)重，造成砂卡、砂埋問題導(dǎo)致停產(chǎn)，直接影響油井產(chǎn)量。本文針對稠油開采特點(diǎn)，就稠油水平井沖砂工藝技術(shù)進(jìn)行了淺要的分析。

2.水平井沖砂技術(shù)難點(diǎn)

水平井鉆井技術(shù)始于上世紀(jì)30年代，并在80年代中期得到了迅速發(fā)展和完善，目前被廣泛應(yīng)用于油田整體開發(fā)中，目前國內(nèi)擁有水平井兩千余口，是當(dāng)前稠油開采中常用的一種井身結(jié)構(gòu)，并作為常規(guī)鉆井技術(shù)應(yīng)用于幾乎所有類型油藏中。水平井井身結(jié)構(gòu)是其成功實(shí)施的關(guān)鍵，且與地層壓力、完井方式、施工難度等有關(guān)。水平井井身結(jié)構(gòu)通常情況下由四個部分組成，分別是垂直段、造斜段、穩(wěn)斜段和水平段。油井在積砂之后，通常采用水力沖砂的方法，將井筒內(nèi)的積砂沖散并攜砂循環(huán)至地面，但水平井這種結(jié)構(gòu)相對于直井、定向井和叢式井，其沖砂更為復(fù)雜和特殊。采用常規(guī)水力沖砂技術(shù)在沖砂管柱下放上提中會受到阻礙，荷載的變化使得難以判斷井下情況，同時砂上返的過程中，極容易在傾斜部位重新堆積出現(xiàn)砂卡堵現(xiàn)象，且下部砂床難以清理，砂液易攜砂滲入地層，導(dǎo)致反復(fù)沖砂傷害儲層的問題。

3.稠油開發(fā)特點(diǎn)

稠油的瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高、粘度較大，因其密度較大也叫重油，如新疆的百重七油田即是一個典型的稠油油田，遼河油田也有許多稠油油藏。直觀上看，稀油可以如水一樣流動，而稠油則很難流動，其粘度隨溫度的變化改變較為顯著，因此在稠油開采和輸送中多采用熱力降低粘度的方法。就開采技術(shù)來講，稠油通常要求實(shí)施三次采油工藝方法，其成本相對較高。目前常用的開采技術(shù)有水驅(qū)開采和熱驅(qū)開采兩大類方法，目前主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)的開采方式，此外還有化學(xué)降粘法、電加熱法、SAGD等開采方式。稠油開采一直是一個世界性的技術(shù)難題，但隨著世界能源的緊缺，稠油資源卻是不可忽視的能源。在稠油舉升過程中，如采用有桿抽油，由于稠油粘度高含蠟量大，油管油流通道小，抽油管上下行負(fù)荷增加，極容易產(chǎn)生抽油桿卡死甚至斷裂等井下事故。而采用電潛泵生產(chǎn)，電潛泵排量大吸入口壓力低，極容易造成葉導(dǎo)輪流道堵塞，使泵排量下降增加電機(jī)負(fù)荷，甚至造成電機(jī)停機(jī)故障。

4.稠油水平井沖砂工藝

4.1 沖砂工藝分類

沖砂可分為沖套管砂和芯管砂兩種，如果油井濾砂管沒有損壞，對芯管沖砂處理后可以使油井恢復(fù)正常生產(chǎn)，如粉細(xì)砂堵塞濾砂管芯管，也可采用沖砂技術(shù)將濾砂管芯管內(nèi)沉砂沖洗干凈的方法。對于水平井而言，套管沖砂可采用常規(guī)光管反循環(huán)沖砂技術(shù)，不過水平井需沖砂的井段較長，且在造斜段位置以后，垂向間距開始縮小，沖洗液攜帶的砂子容易產(chǎn)生沉降，尤其是不連續(xù)沖砂時極容易形成砂橋，影響沖砂效果甚至造成砂卡現(xiàn)象。目前主要采用水平井套管內(nèi)沖砂工藝和水平井芯管內(nèi)沖砂工藝兩大類。

4.2 水平井套管內(nèi)沖砂工藝

水平井套管內(nèi)沖砂工藝采用連續(xù)沖砂裝置，井口由高壓自封、工作筒和反沖洗閥組成，井下由安全閥和旋流沖砂器組成。管柱采用連續(xù)反沖洗方式，沖砂過程中管柱上端反沖洗閥封閉，液流從井口自封進(jìn)入，返出液則從自封側(cè)孔排出，使用不停泵連續(xù)作業(yè)方式，旋流沖砂器高速旋轉(zhuǎn)形成旋流將沉砂攪動沖洗干凈，如勝利油田草20-平5井采用的7in旋流沖砂器+扶正器組合，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖砂段320m的沖砂能力，可沖出死油、沉砂和雜質(zhì)。

4.3 水平井同心管射流負(fù)壓沖砂工藝

水平井同心管射流負(fù)壓沖砂工藝是由采油工藝研究院科研人員于2007年開始研究的，采用射流負(fù)壓沖砂器、同心管、同心管轉(zhuǎn)向器、雙立管、濾砂器等配套工具進(jìn)行沖砂處理，這一技術(shù)主要應(yīng)用于大井筒或低壓井等特殊井中。采用水平井同心管射流負(fù)壓沖砂工藝，沖砂液可在同心管內(nèi)反復(fù)循環(huán)增加速度使其攜砂更為徹底，由于優(yōu)化了攪砂噴嘴和舉升噴嘴，沖洗效率和舉升效率都得到了極大的提高，漏失和外溢現(xiàn)象得到了明顯的改善。同時采用脫油熱污水作為沖洗液，能有效的降低粘度且易于回收，成本較低，能有效解決稠油水平井沖砂問題，目前應(yīng)用規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。

5.結(jié)束語

稠油開發(fā)一直是世界各國原油開采中的一個難題，雖然隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，不少難題都得到了有效的解決，但依然還有很多不足。稠油水平井沖砂問題即是稠油開采中的一個重要難題，極大的影響了稠油開采安全和開采效率，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)工藝技術(shù)的研究，從技術(shù)手段、工藝設(shè)備等多個方面入手，全面提高稠油水平井沖砂技術(shù)水平，進(jìn)一步提高稠油開發(fā)能力。

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