井下作业清砂修井工艺技术分析

肖鹏 周亚东 李娜

摘要：众所周知，油气资源是当代人类发展和社会发展不容缺少的自然资源，在油气勘探开采期间，修井作业是最关键的技术之一，而出砂现象却对油气的正常生产造成了不必要的影响。基于此，本文主要对井下作业清砂修井工艺技术展开深入探讨，并针对清砂修井工艺技术水平和效率的提高，列举出相关的措施与建议，供以参考。

关键词：井下作业；清砂；工艺技术

引言：在社会经济的推动下，我国油田企业规模逐渐壮大，在修井作业期间，井中往往会出现出砂现象，对其修井作业的效率和质量产生影响，还会影响到油气田的正常生产，增加企业的投入成本。因此，采取相应的清砂工艺技术有效处理这种状况是十分重要的。

一 井下作业清砂修井工艺技术的探讨

1. 暂堵型防漏失修井液技术

此项技术主要由聚合物增粘稳定剂和清理无机盐水、暂堵剂共同组建而成。其增粘剂的动态改变可以对整体配方的流动性和粘性产生一定的影响，也可以细微调整其漏失速度。复合暂堵剂中涵盖微量具有降解性能的暂堵材料和粒度140-200左右的油溶性暂堵剂。利用架桥的基本原理可以构建出有效的低渗屏蔽带，实现防治渗漏和保护储层的目标。根据实际情况和漏失储层所处的地理条件，可对其防漏失体系中的流动效果、粒度和材料性能等方面进行优化设计。暂堵型防漏失修井液技术主要的优势特点体现在以下几方面：一是其粘性程度可以随意调整，表现出良好的流变性能，携砂能力较强，携砂能力强，更适用于油气井直井和水平井冲砂施工当中。二是易解堵，此防漏失体系中暂堵剂油溶率相对较高，聚合物质更容易发生降解反应，体系防止出现暂堵情况较强，解堵率高达90%。三是配伍性良好，主要基液采用与对储层粘土膨胀抑制性良好的处理剂配制，有效控制易结垢离子含量，在一定程度上可以防止出现结垢和水敏等污染现象。

2. 负压捞砂工艺技术

对于漏失量比较大的油井作业来说，这种井因其漏失量过大，再加上其地层压力比较低，无论应用哪种方式展开清砂作业都无法构建出有效的循环空间，因此，需要以一种创新形式开展清砂作业。负压捞砂工艺技术主要凭借抽沙泵柱塞在竖直方向来回运动实现抽吸效果。加大抽空泵上冲程力度期间，下方位置的单流阀会处于开启状态，逐渐形成腔体内部的负压，将地层砂吸入腔体中加以储存。下冲程过程中，下方单流阀处于关闭状态，而上部单流阀开启，将抽取完毕的井内液体和气体通过滤砂器向外部排出，促使所抽取得到的砂可以有效存留于沉沙管中，实现最终的捞砂目的。

3. 机械捞砂技术

机械捞砂技术是井下作业清砂修井工艺技术中最常用的技术类型，其主要采用两种方式，分别为油管输送和钢丝输送，将捞砂装置通过油管或钢丝下入井内开展捞砂作业。此技术的使用工具主要是捞砂泵，这种清砂修井工艺技术的适用范围相当广泛，有85%左右的清砂作业都是通过机械捞砂技术完成的。不同的捞砂装置均可以将井内砂柱清理至地表，但是两种工艺在实际应用过程中所呈现的特点有所不同。钢丝输送方式捞砂可以在一定程度上减少工作人员的劳动负担，节省更多清砂管材的成本投入，但是在应用期间需要与功能多样化的专属作业机相互配合才可以完成。其捞砂量往往会受到一定的约束作用，一次捞砂量在内径为140mm套管中最大为50m砂柱，如果砂柱高于50m后，需要采取多次捞砂作业。油管输送方式的捞砂工作无需与其他作业机进行配合使用，其捞砂量比较大，在内径为140mm套管中一次捞砂最大是100m砂柱。但是这种工艺需要与工作人员共同下油管，而且需要额外的捞砂用油管。当管柱到达砂面的具体位置后，便可以开展捞砂作业。由此可见，机械捞砂技术虽然在不同捞砂工艺方面会受到一定的限制，但整体来看其应用范围比较广泛，可以实现连续操作，而且清砂作业的效率相对较高。

4. 低密度微泡修井液技术

对于低压漏失井而言，通过水合及协同等流度控制手段，设计研制出低密度微泡修井液技术可以呈现出携砂能力强、易返排和密度低的优势特点，主要处理低压油气井冲砂施工漏失等不良问题^[1]。这种漏失井冲砂液主要根据氮气降密度的化学原理，将原本密度降低到0.75-0.95g/cm³的修井液，整体体系相对稳定，投入聚合物和其他高分子材料后可在一定程度上加强修井液的整体粘稠程度，不断提升其修井液自身的抗压能力，促使其抗压能力可以上升至20MPa。另外，通过人工岩性制作而成的岩心渗透率恢复率实验可以证明，此种修井液在使用后其岩心渗透率恢复率达到90%，所以地层中使用此种修井液技术不会出现堵塞问题。

二 井下作业清砂修井工艺技术的完善

砂液渗漏和井下构造复杂等是现阶段井下作业清砂修井工程中所面临的严峻挑战，需要在短时间内开发出全新的工艺技术有效处理这种问题，另外，在不断研究和探索的过程中需要始终坚持减少作业成本和提升井下施工效率的基本原则。

1. 清砂工具的筛选

清砂工具是对井下作业清砂修井作业整体质量产生影响的重要因素，所以，需要根据实际情况筛选出科学适宜的清砂工具。首先，套管的内径会对清砂工作的正常运行产生影响，可以选择组合清砂管柱来解决此问题；其次，采取异形清砂工具可以在一定程度上加大工具的清砂强度，防止出现工具被砂严重堵塞的状况；再次，套管中的胶皮往往会出现阻碍卡顿的现象，在这种情况下可以采用异形铣锥；最后，可以采用刮砂器及时清除井筒中残留的杂质和多余物体。

2. 提高作业人员的自身素质

为了有效改善现阶段清砂修井工艺技术所面临的困境，提高其施工作业的质量和效率，相关企业需要加大对作业人员的培训学习力度，在根本上提高作业人员的专业能力和自身素质^[2]。积极组织并定期开展相关技能的培训工作，还可以邀请高职院校的专家和技术人员来企业内部进行培训和论坛讲座等等。还可以在闲暇时间组织一项清砂技术比赛，并根据最终结果给予适当的奖励，激发作业人员的积极性，切实提高清砂修井作业的质量和效率。

结论：综上所述，清砂技术的不断提高，可以切实防止出现地层结构遭到损坏、冲砂工作液泄露等问题，但是对于一些结构复杂的油井井况来说，其清砂的成功率还需要不断加以提高，在此背景下，需要进一步改善优化清砂技术，提高清砂工艺技术水平，促进我国油田企业的稳定发展。

参考文献：

[1]姚远.浅析井下作业清砂修井工艺技术[J].化学工程与装备,2018(06):67+75.

[2]王勇太.基于井下作业清砂修井工艺技术的分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(11):162-163.