掏砂沖管的研制

1、掏砂沖管的研制    摘要： 在井下作業(yè)施工中，當井下管柱發(fā)生砂卡、砂埋事故時，通常上反扣鉆桿采取套銑、打撈、倒扣的方法。在處理事故時，如果遇到彎斜井段或落魚緊靠套管壁等特殊情況時，常規(guī)的套、撈、倒方法也顯得無能為力。研制一種新型掏砂沖管可使上述問題迎刃而解。 關(guān)鍵詞： 掏砂沖管；結(jié)構(gòu)；特點；原理；可行性試驗；操作方法及注意事項 中圖分類號：TE9 文獻標識碼：A 文章編號：16717597（2011）031018301 1 概述 所謂掏砂沖管就是利用專用變換接頭和空心抽油桿及掏砂沖洗引錐組成的一套專用管柱，可從落魚內(nèi)腔進入直至管鞋，最后將油套環(huán)空的砂子

2、全部掏沖干凈，解除落魚卡埋狀態(tài)。 2 掏砂沖管的結(jié)構(gòu) 2.1 專用變換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖一專用變換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，掏砂沖管專用變換接頭左端加工成73mm油管扣型可以和73mm油管連接，右端加工成36mm空心桿扣型可以和36mm空心抽油桿連接，形成一套整體掏砂沖洗管柱，專用變換接頭的變徑位置略大于73mm油管接箍，還可以坐在魚頂上，封堵魚腔，讓液流可以從管鞋位置沿套管壁直接向上沖洗，達到清理環(huán)空沉砂的目的。 2.2 空心抽油桿。如圖二，采用36mm空心抽油桿作為沖管主體，它接箍最大外徑50mm，本體最大外徑36mm，中心管通徑23mm（鉛印水眼內(nèi)通徑22mm），單根36mm空心抽油

3、桿的長度在8m左右，空心抽油桿的接箍連接位置下部加工成導(dǎo)斜錐面（單向箭頭所指部位），避免在魚頂位置碰掛，這樣可以在73mm油管內(nèi)自由起下，液體通過沖管時，限流速度也不會有太大影響。 2.3 掏砂沖洗引錐示意圖。從圖三的掏砂沖洗引錐示意圖可以看出，它將常規(guī)沖砂筆尖改制成掏砂沖洗引錐，便于引入魚腔，可以防止掏砂沖管插入油套環(huán)空。 3 掏沖砂的原理 根據(jù)井下落魚的長度，選配一定長度的沖管（一般沖管長度比落魚長10-20厘米），將沖管接在入井油管下端，利用專用變換接頭連接沖管，下至魚頂以上3-5米，開泵充分循環(huán)一段時間后，開始緩慢下放管柱，待沖管進入魚腔后，逐步加深沖洗至管鞋位置，同時上下活動管柱并在

4、管鞋位置連續(xù)沖洗直至油套環(huán)空的砂子被掏活、掏盡，徹底洗井至進出口水質(zhì)一致后，起出全部掏沖砂管柱。 4 掏砂沖管的特點 4.1 優(yōu)點：1）周期短、見效快，無需上鉆桿，勞動強度低；2）操作簡單，容易加工，成本費用低；3）不損傷油層和套管；4）無需上大修處理，一般的小修都能解決； 4.2 缺點：1）被卡、埋管柱不宜太多；2）管鞋位置必須有水道或斜面（如筆尖），不得是死口。 5 可行性試驗報告 雖然研制了新型掏砂沖管，但是在現(xiàn)場沒有應(yīng)用，對其效果無法進行預(yù)測，因此，用玻璃管對掏砂沖管進行了模擬試驗，透過玻璃管可以清楚的看到它在井下工作的全過程，從而發(fā)現(xiàn)掏洗過程中經(jīng)歷的幾個階段，每個階段都有不同的情況出

5、現(xiàn)，并從中得到幾點啟示。 5.1 引入魚腔階段。采用掏砂沖管施工時，如果落魚傾斜或遇有彎井段的現(xiàn)象，進入魚腔會遇到困難，如果操作不慎，容易造成事故復(fù)雜化，因此，引入魚腔前的預(yù)沖洗很重要，加壓不得太大，應(yīng)邊沖洗邊緩慢引入，確保沖管順利進入魚腔。 5.2 沖洗魚腔階段。進入魚腔后，就可以加深全面沖洗魚腔了，魚腔這一段沖洗可以說是一個順利的沖洗過程。但是，由于沖管內(nèi)通徑小，循環(huán)的時間應(yīng)該較常規(guī)沖砂有所延長，下放速度不得太快，防止將沖管壓彎，造成事故復(fù)雜化，確保將魚腔內(nèi)的沉砂掏沖干凈。 5.3 環(huán)空掏沖階段。掏砂沖管沖洗至落魚管鞋位置時，剛開始時較為順利，在環(huán)空掏沖一段時間后，掏砂速度會有所減慢，原因

6、是連續(xù)泵入井內(nèi)的液體對環(huán)空的砂子下沉也有一種阻力，因此，掏沖時必須長時間、不間斷的上下活動管柱，確保將環(huán)空的沉砂掏沖出來。 5.4 全面沖洗階段。隨著沖洗時間的延長，環(huán)空的砂子逐漸被掏空帶出地面，位于魚頂周圍的沉砂也被掏活，形成活砂沿套管壁開始向下運動，由魚腔內(nèi)沖出的砂在魚頂位置一部分返出地面，另一部分又由環(huán)空沉入，這時，下放管柱，利用專用接頭的臺肩坐于魚頂，如果有憋泵現(xiàn)象，說明環(huán)空內(nèi)砂子還未被沖活，如果無憋泵現(xiàn)象，就可以讓液流從落魚管鞋處沿套管壁向上沖洗，直至將砂全部掏沖干凈。 6 掏沖砂施工時的注意事項及要求 1）入井管柱必須認真檢查，沖管連接絲扣必須上緊；防止脫扣；2）落魚管鞋必須是斜尖

7、或有水道通口；3）組配管柱時，必須認真調(diào)查井史資料，根椐落魚長度選配沖管，沖管長度略大于落魚長度（要求10-20厘米）；4探魚頂進入魚腔時需緩慢下放和加壓，防止沖管被壓彎或插入油套環(huán)空；5）沖至管鞋位置后要大排量連續(xù)沖洗，同時要不斷上下提放活動管柱；6）坐魚頂沖洗時不得有憋泵現(xiàn)象；沖洗下放是速度不得太快，防止壓彎沖管；7）其他事宜嚴格按井下作業(yè)沖砂操作標準組織施工。 7 經(jīng)濟效益分析 1）常規(guī)處理，按2000米井深，卡埋10根油管計算：常規(guī)處理必須上反扣鉆桿，采用先套銑，再倒扣打撈，至少需要20趟工作管柱，作業(yè)費用在120000元左右，即便是使用套撈組合工具也需10趟工作管柱，作業(yè)費用在60000元左右。 2）采用掏砂沖管處理，按2000米井深，卡埋10根油管計算：如果采用掏砂沖管技術(shù)進行處理只需要2趟（沖洗和打撈）工作管柱，作業(yè)費用在12000元左右，至少節(jié)約成本48000元，施工周期縮短了一