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修井通常采用的清砂方法有兩種:一是水力沖砂,一是機(jī)械撈砂。
1.沖砂
向井內(nèi)打入高速流體,靠水力作用將井底砂面沖散,并利用液流循環(huán)上返的攜帶能力將沖散的砂子帶到地面的方法叫沖砂。
(1)要求
一般常用泥漿、油、水、乳化液、氣化液等作為沖砂液。
砂液的要求是:具有一定的粘度,保證有良好的攜砂能力;具有一定的密度,以便形成適當(dāng)?shù)囊褐鶋毫Γ乐箾_砂過(guò)程造成井噴;性能穩(wěn)定,能保護(hù)油(氣)層的滲透性,對(duì)油氣層的損害??;進(jìn)入地層的沖砂液在沖砂后容易排出。另外,在滿足沖砂的要求下,應(yīng)盡量采用來(lái)源廣、價(jià)格便宜的沖砂液。
一般油井用原油,水井用清水(或鹽水),低壓井用混氣液。也有用泥漿或清水沖砂的,這要因井制宜,恰當(dāng)?shù)倪x用。為了防止污染油層,應(yīng)在沖砂液中加入表面活性劑等。
(2)方法
沖砂是機(jī)井維修中經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)工藝技術(shù)。按沖砂液循環(huán)方式來(lái)分,有正沖、反沖和正反沖三種;按沖砂所用的管類工具劃分,有油管沖砂和沖管沖砂。
正沖砂:沖砂液從油管打入,在流出沖砂管口時(shí)以較高的流速?zèng)_擊砂面。被沖散的砂子在沖砂液的攜帶下,從環(huán)形空間返至地面。通常采用下端帶有斜尖的沖砂管沖砂,可以防止沖砂管柱下放太快而插進(jìn)砂里造成蹩泵,也可利用斜尖撞散砂堵。為了增大液流的沖擊力,可在沖砂管下端裝上收縮管(或噴嘴)。正沖砂時(shí),由于沖砂管直徑較小,沖擊力大,容易沖散砂堵。它的缺點(diǎn)是,沖砂液上返的速度比在沖砂管內(nèi)要小,這樣攜砂能力減弱,大顆粒砂子不容易帶出來(lái)。同時(shí),稍一停泵砂就會(huì)下沉,容易造成沖砂管被卡的井下事故。為了提高攜砂能力,利用正沖方式?jīng)_砂必須加大泵的排量,需要增加設(shè)備的功率。為了防止在接單根或倒罐過(guò)程中砂子下沉而造成砂卡,沖砂之前要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)沖洗,并要求接單根或改罐時(shí)間盡可能縮短。
反沖砂:沖砂液由套管與沖砂管的環(huán)形空間進(jìn)入沖擊砂堵。被沖起的泥砂與沖砂液混合,由沖砂管上返至地面。這種沖砂方式攜砂能力強(qiáng)。當(dāng)套管內(nèi)徑很大,正沖砂上返速度不足以攜帶沖散的砂子時(shí),利用反沖方式可以取得較好的效果。反沖方式還可以排除砂卡的可能性。反沖砂的缺點(diǎn)是:由于沖砂液向下沖擊的通道大,因此下行速度低,沖刺力不大,不容易解除較嚴(yán)重的砂堵。
正、反沖砂:是綜合正沖與反沖砂的優(yōu)點(diǎn)而采取的沖砂方式。方法是:先利用正沖的方式?jīng)_散砂堵,使其呈懸浮狀態(tài);然后迅速改用反沖方式,將沖散的砂子從沖砂管內(nèi)沖出。這樣可以迅速解除較緊密的砂堵,提高沖砂效果。采用正、反沖砂方式時(shí),井口應(yīng)裝總開(kāi)關(guān),以便在改換沖砂方式時(shí)迅速地開(kāi)關(guān)閘門(mén),避免使井內(nèi)懸浮狀態(tài)的砂子下沉而降低沖砂效果,甚至造成砂卡事故。
現(xiàn)場(chǎng)常采用的沖砂管柱進(jìn)行聯(lián)合沖砂。該管柱是在沖管下部15~20米處裝一個(gè)分流器,用來(lái)改換液流通道。其上帶有一個(gè)可在液力作用下張開(kāi)的密封環(huán),以便密封套管和沖管之間的環(huán)形空間。沖砂液從套管環(huán)形空間進(jìn)入井內(nèi),經(jīng)分流器改進(jìn)下部沖砂管而將砂堵沖散。被沖散的砂子隨同液體先從下部沖砂管與套管環(huán)形空間返至分流器,再進(jìn)入上部沖砂管內(nèi),然后返至地面。這樣即增大了對(duì)砂堵的。
沖刺力,又增加了上返液的速度。同時(shí),沖砂過(guò)程中不需改換沖洗方式,提高了沖砂效率,避免了沖砂事故的發(fā)生。
沖管沖砂:就是采用小直徑的管子下入油管中進(jìn)行沖砂。
氣化液沖砂:又稱混氣沖砂。在油層壓力低或漏失井沖砂時(shí),由于液柱的壓力過(guò)大而產(chǎn)生嚴(yán)重漏失,無(wú)法進(jìn)行循環(huán)而采用氣化液沖砂。氣化液的沖砂原理與試注時(shí)混氣洗井基本相同。氣化液的液體可以采用清水。氣化液沖砂的實(shí)質(zhì)是降低沖砂液的密度,降低液柱對(duì)井底產(chǎn)生的回壓,以減少或防止井的漏失。氣化液是用洗井車泵出的油(或水)與壓風(fēng)機(jī)打出的高壓氣混合而配制成的。沖砂時(shí),壓風(fēng)機(jī)與水泥車并聯(lián)。要先開(kāi)水泥車,后開(kāi)壓風(fēng)機(jī),使泵不受氣體影響造成泵抽空,保證供液正常。壓風(fēng)機(jī)的出口與水泥主之間要裝置單流凡爾,防止氣化液倒流。接單根前要先停壓風(fēng)機(jī),繼續(xù)開(kāi)泵5~10分鐘,使液體充滿沖砂管柱。液體的氣化程度按需要進(jìn)行調(diào)節(jié),氣化液沖砂時(shí),返出管線要采用硬管線,連接固定好,以防管線跳動(dòng)發(fā)生故障。
大排量泵沖砂:在壓井漏失嚴(yán)重或油層壓力過(guò)低,又受到設(shè)備條件限制無(wú)法采用氣化液沖砂時(shí)使用。具體辦法是:將幾臺(tái)泵并聯(lián),使泵的排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于井的漏失量,而完成沖砂任務(wù)。采用此辦法由于大量沖砂液進(jìn)入油層,沖砂結(jié)束后應(yīng)*洗井并進(jìn)行油層處理。
(3)沖砂洗井的水力計(jì)算
為確保沖砂液將井底砂子帶至地面,必要的條件是沖砂液在井內(nèi)的上升速度必須大于MAX直徑砂粒的自由下沉速度,應(yīng)滿足:V砂=V液-V降
V沙一沖砂時(shí)砂粒上升速度,米/秒;V液一液體的上返速度,米/秒;
V降一砂在靜止液體中自由下降速度,米/秒。
(4)注意事項(xiàng)
沖砂前,必須清楚沖砂井砂堵的情況,知道沖砂施工設(shè)計(jì)的要求,熟悉施工操作。施工時(shí)要先開(kāi)出口閘門(mén),后開(kāi)進(jìn)口閘門(mén),以免蹩泵。沖砂過(guò)程中不能停泵,以免砂子下沉將沖砂管堵死或卡住。若必須停泵,停泵后應(yīng)將沖砂管上提6~7米,并間歇地活動(dòng)沖砂管以防造成砂卡。沖砂過(guò)程中應(yīng)盡量使進(jìn)、出口排量大致平衡,防止發(fā)生井噴或漏失。事先要采取防噴措施,并裝防噴器。要隨時(shí)注意觀察泵壓的變化,以判斷井下情況或地面管線設(shè)備是否正常,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)排除。嚴(yán)禁用井下分層管柱沖砂,以防卡死。在油井上沖砂時(shí),還應(yīng)防止火災(zāi)事故。
2.洗井撈砂
低壓油層采取沖砂辦法清砂易造成漏失,無(wú)法建立起正常的循環(huán)。一般采用起出原井內(nèi)管柱,用鋼絲繩下入撈砂筒,將井底積砂撈至地面,這就是撈砂。適用于砂堵不嚴(yán)重、砂柱不太長(zhǎng)、堵塞不十分緊密的井。也可用于井深不超過(guò)1000米的井。現(xiàn)場(chǎng)常用的撈砂筒有活塞式撈砂筒和真空式撈砂筒兩種。
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地?zé)峁芾硐到y(tǒng)(geothermal management system)是為實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。
我司深井地?zé)岜O(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列介紹:
1.0-1000米單點(diǎn)溫度檢測(cè)(普通表和存儲(chǔ)表)/0-3000米單點(diǎn)溫度檢測(cè)(普通顯示,只能顯示溫度,沒(méi)有存儲(chǔ)分析軟件功能)
2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測(cè)(采集器采用低功耗、攜帶方便;物聯(lián)網(wǎng)NB無(wú)線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò);單總線結(jié)構(gòu),可擴(kuò)展256個(gè)點(diǎn);進(jìn)口18B20高精度傳感器,在10-85度范圍內(nèi),精度在0.1-0.2度)
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4.0-2000米NB型液位/溫度一體式自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和液位兩個(gè)參數(shù),MAX耐溫125攝氏度)
5.0-7000米全景型耐高溫測(cè)溫成像一體井下電視(同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和視頻圖片等)
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