新疆油田稠油分布在 准噶尔盆地西北缘和东部 2 个油区的5个油田18个层块。
新疆油田稠油分布图
盘根盒 双管热采井口
主管 副管 抽油杆 抽油杆防脱器
抽油杆扶正器
加重杆
抽油泵
打孔管 沉砂管 引鞋
密封悬挂器
筛管
浅层稠油水平井注抽双管示意图
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一、稠油水平井冲砂技术特点
一般地,水平井的井身结构从上到下大体上可以分为垂直段、 造斜段、稳斜段、水平段四个部分。水平井井斜角趋近于90 °，井身 曲率半径主要以中、短半径水平井为主，曲率8°--20°/30m， 曲率半 径86—214m。随着水平井钻井技术进步，水平井完井长度在不断延 伸，从几百米到上千米。
产量（m3）
hqHW82048井冲砂前后生产情况对比
60
尾管固井射孔完井
割缝筛管完井
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一、稠油水平井冲砂技术特点
和直井相比水平井冲砂具有明显的特点，具有一定的复杂性和特 殊性。特别是稠油水平井采用吞吐开采容易出砂，油井积砂后, 用常规 水力冲砂技术解决水平井砂害,通常会遇到以下几个难题： 一是冲砂管柱下放、上提过程中,冲砂管柱地面显示交替载荷变化大, 难以判断井下状况。 二是冲完一根管柱停泵接单根过程中,砂上返过程中易在井斜大的部 位快速堆积,造成砂卡堵的现象,严重的引起油井大修。 三是采用常规冲砂工艺,冲砂管柱进入水平段后,冲砂液易在流动阻力 小的上部形成循环通道,下部的砂床难以清理干净; 四是开采后期地层压力低，加上油层接触面积大,冲砂过程中冲砂液 携砂漏入地层,无法将砂子带出井筒,油井投产后漏入地层的砂子随产液重 新进入井筒,不但造成反复冲砂,而且冲砂液的漏失会造成储层伤害。
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新工艺新技术介绍 现场冲砂
新工艺新技术介绍 现场冲砂
新工艺新技术介绍 现场冲砂
新工艺新技术介绍 现场冲砂
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2、氮气泡沫冲砂工艺
泡沫流体冲砂洗井有如下特性： 1) 泡沫密度低，在井眼中其平均密度一般在0.5～0.8g/cm3之 间 泡沫柱所形成的低液柱压力，可以有效减少或避免冲砂液的 漏失，泡沫流体中无固相，这可使其对地层的损害减少到最小。 2) 泡沫流体的粘度高，在较低的返速下，其携砂能力要大大高 于空气、清水，泡沫流体良好的分散性及乳化性，使之对附着在 油管内外壁、套管内壁及井下工具上的石蜡及粘结物有较好的剥 离清除作用。
2009年井下作业公司应用此工艺施工作业25井次。
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1、同心管射流冲砂工艺动画演示.exe
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1、同心管射流冲砂工艺
1.1 射流冲砂器：
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1、同心管射流冲砂工艺
射流冲砂器的结构及原理
冲砂器由内外两层构成。内层相当 于一个射流泵，其原理如图，部分工作 流体从负压喷嘴高速喷出时，在喉管入 口处因周围的空气被射流卷走而形成真 空，冲砂流体即被吸入。两股流体在喉 管中混合并进行动量交换，使被输送流 体的动能增加，最后通过扩散管将大部 分动能转换为压力能。
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1、同心管射流冲砂工艺
射流冲砂器的结构及原理
冲砂器由内外两层构成。内层相当 于一个射流泵，其原理如图，部分工作 流体从负压喷嘴高速喷出时，在喉管入 口处因周围的空气被射流卷走而形成真 空，冲砂流体即被吸入。两股流体在喉 管中混合并进行动量交换，使被输送流 体的动能增加，最后通过扩散管将大部 分动能转换为压力能。
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三、稠油水平井冲砂应用情况
2009年 2009共完成12口井，其中风城油田作业区共施工8口井。 2009年共有9口井因砂埋或砂卡造成停产，日影响油量69.4吨。共实施8口井 除FHW12028（从施工过程中遇阻遇卡现象分析判断悬挂器附近套管破）遇阻下 不去外，其余7口井均冲砂至井底且座洗干净。恢复正常生产，日产油55吨。 2010
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1、同心管射流冲砂工艺
1.3 同心管换向器
同心管转换器也是 由内外两层构成，出口 与内管相连，进口与环 空相连。外层与外管间 采用动密封（可以自由 转动），有利于井口油 管上卸扣，而且还悬吊 冲砂管柱的作用。
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1、同心管射流冲砂工艺
同心管冲砂时采用高泵压、高排量。泵压14-18MPa，排量 0.9m^3/min以上，冲砂头水眼直径2-3mm，并与轴线成一定的 夹角。水眼喷射出的高速水流不仅能破碎砂床，还能通过筛管 缝隙清洗筛管周围的沉砂。由于地层压力大于井底压力，筛管 周围的沉砂也被吸入筛管内，进而携至地面，达到近井解堵作 用。几束高速水流与筛管壁及相互之间撞击以后，水流在筛管 内处于紊流状态，有利于地层砂的悬浮，降低了地层砂在筛管 内的沉降，使冲砂更彻底。
现象
不沉降
不沉降 部分沉降 缓慢沉降
沉降速度（m/s）
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1
石英砂在清水中沉降速度和粒径关系图
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
粒径（mm）
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2、氮气泡沫冲砂工艺
泡沫、混气水和水携砂性能的比较
根据环空管道流动模型模拟，接 近水平的环空管道中，泡沫流体的 携砂性能远大于混气水和水的携砂 性能；而在接近竖直的环空管道混 气水和水的携砂性能稍大于泡沫的 携砂性能。这表明泡沫流体更适用 于水平井冲砂洗井。
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二、稠油水平井冲砂技术现状
国内技术现状 国内各油田从工艺上来分主要有连续油管、连续冲砂工艺、同心管射流冲砂、 水平井捞砂技术；从冲砂液体系上分有束缚水、泡沫和聚合物冲砂等。
国外技术 国外水平井主要利用连续油管冲砂。对大井筒或漏失严重的特殊井（如浅层稠 油水平井），采用同心连续油管冲砂。
hqHW82020
2010.11.5
1.5
1.2
4.1
2.7
1.5
3
hqHW82030
2010.10.5
1.8
0.4
21.6
15.5
15.1
42
63.0
78
40
604.0
755
产4 效h果qHW8，2035恢复2至010.前11.3期产1量2.4水平0以.5 上，8.25 口水4平.2 井冲3砂.7 后生产28情况未103有.6 改善141，
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1、同心管射流冲砂工艺
1、高压射嘴与搅砂喷嘴的过流面积之比 要使装置的负压工作区保持稳定, 就要
求油井内的动液面保持不变。为实现这一要 求, 就要求搅拌喷嘴喷出的液体量约等于射
流泵的吸入量。AJ/ AG= 0. 42 2、 高压喷嘴与喉管过流面积之比 实验表明, 排砂能力取决于高压喷嘴过流面 积与喉管过流面积之比。常取AG/ At = 17% ～40% 。取AG/ At 的值接近上限时， 其成为一个压头相对较高, 排量相对较低。 如取AG/At 的值接近下限时, 喷射液柱四周的 环形面积较大, 导致吸液量较大, 而产生的压 头较低, 这种泵适合于浅井排砂。
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新疆油田稠油水平井冲砂技术
同心管射流冲砂工艺 2009年是为了解决稠油水平井冲砂难题而研制的，它靠
自身的结构建立循环通道，冲砂液的返速快携砂强；冲砂头 利用射流泵的原理，能降低井底压力，解决了漏失严重的问 题。 氮气泡沫冲砂工艺
2010年井下公司开始利用泵车和制氮车配合将泡沫液作 为冲砂液，由于泡沫液密度低，在井眼中其平均密度一般为 0.5～0.8 g/ cm3 ; 泡沫流体切力较大,粘度高,在较低的返速 下,其携带岩屑的能力要大大高于空气、清水 ；泡沫流体良 好的分散性及乳化性,使之对附着在油管内、外壁、套管内 壁及井下工具上的石蜡及粘结物有较好的剥离清除作用 套管内换向连续冲砂工艺
5
hqHW82036
2010.9.10
8.4
1.9
10.8
5.8
3.9
55
214.5
254
截6 止h2qHW08210430年120210.月11.112 6日1，8.1 泡沫1.流9 体冲15.砂3 水平7.1 井口油5.2 井累计34产油约176.38 3612t29，
7
hqHW82048
2010.9.15
519
14
hqHW84045
2010.9.19
1.3
0.4
15.2
5.6
5.2
75
390.0
442
合计
14口井
69.9
13.6
192.1
79.5
70.1
618
3361.5
4178
平均
5.0
1.0
13.7
5.7
5.0
44.1
240.1
298.4
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三、稠油水平井冲砂应用情况
产量（m3）
hqHW82043井冲砂前后生产情况对比
1.2
0.4
15.7
11.7
11.3
44
497.2
610
11
hqHW84033
2010.11.8
8.3
4.5
3.6
0.3
0
0
0
20
12
hqHW84036
2010.10.7
2.8
0.1
9.3
5.3
5.2
55
286.0
338
13
hqHW84039
2010.9.8
2.1
0.8
35.4
12.4
11.6
50
464.0
稠油水平井冲砂技术
新疆油田公司工程技术处
新工艺新技术介绍
目录
31 稠油水平井冲砂技术特点 32 稠油水平井冲砂技术现状 3 稠油水平井冲砂应用情况 34 取得认识