AC多功能撈砂筒的研制與應(yīng)用

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1、石油鉆采工藝2002年(第24卷)第3期69多功能撈砂筒的研制與應(yīng)用張學(xué)恒董文奎樊建華王文忠(中原石油勘探局,河南濮陽457002)摘要隨著油田的不斷開發(fā),地下能量逐漸降低,特別是在煤層氣井的排采過程中,不可能向地下補充能量,使得部分油井以及大部分煤層氣井均為負(fù)壓生產(chǎn),導(dǎo)致地層砂或壓裂砂不斷地流入井筒中,最終將掩埋油層,從而影響油井的正常生產(chǎn)。而這種油井在修井過程中,若采用循環(huán)法沖砂,由于井漏無法建立正常循環(huán),使得砂子無法帶至地面。多功能撈砂筒是在普通撈砂筒的基礎(chǔ)上,增加了旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)功能,當(dāng)遇到堅硬的砂面時

2、,可先將砂子鉆散,然后再將砂子吸入沉砂管中,通過起下管柱將砂子帶至地面,起到了提高油氣井產(chǎn)量的目的。關(guān)鍵詞多功能撈砂筒研制現(xiàn)場應(yīng)用效果分析作者簡介張學(xué)恒,1989年畢業(yè)于西南石油學(xué)院,現(xiàn)在井下特種作業(yè)處煤層氣工程技術(shù)部,從事煤層氣研究及排采工作,工程師。1多功能撈砂筒撈砂管柱結(jié)構(gòu)當(dāng)上提鋼絲繩時,抽子閥在自重與液壓下關(guān)閉。與此同時,在抽子下部的筒體內(nèi)形成低壓空間,含有泥1.1普通撈砂筒砂的液體便進(jìn)入筒內(nèi),當(dāng)活塞到達(dá)砂筒最上部時,撈傳統(tǒng)的亦即最簡單的撈砂筒就是用油管做筒砂閥關(guān)閉,筒內(nèi)泥砂便被關(guān)在筒體內(nèi)。再次上

3、提和體,油管下端安裝1個撈砂閥,上端裝1個大小頭,下放抽子,待沉砂管基本充滿時,將撈砂筒起至地用閥抽子代替活塞,上接加重桿(管)、繩帽,通過鋼面,卸開撈砂閥,倒出砂子,即完成一次撈砂過程。絲繩進(jìn)行起下。普通撈砂筒的管柱結(jié)構(gòu)如圖1所循環(huán)往復(fù),直至將井底積砂撈凈。示。1.1.2普通撈砂筒的特點及存在的問題普通撈砂筒具有制作簡單、操作方便、撈砂速度快等優(yōu)點,但在施工時需要專用鋼絲繩絞車,一是鋼絲繩在井內(nèi)容易打扭,二是一旦砂卡由于鋼絲繩的抗拉強度有限,容易造成卡鉆事故。另外對于砂面上堅硬的砂堵、水泥塊、巖屑等,用

4、普通撈砂筒不能將這些東西吸入沉砂管內(nèi),也就達(dá)不到撈砂的目的。用普通撈砂筒撈砂需用鋼絲繩絞車,增加了修井成本。根據(jù)實際情況,設(shè)計并制作了多功能撈砂筒,并用油管代替鋼絲繩的起下進(jìn)行撈砂,在對3口井的撈砂施工中取得了明顯的效果。1.2多功能撈砂筒多功能撈砂筒是在普通撈砂筒的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,主要有以下3點區(qū)別:一是用油管的起下帶動抽子進(jìn)行抽汲;二是在抽汲泵口為正方形,抽汲閥上部改為方鉆桿,轉(zhuǎn)動油管可使撈砂筒一起旋轉(zhuǎn),從而使1.1.1普通撈砂筒的工作原理撈砂筒下井過程油管和撈砂筒旋轉(zhuǎn)的動力傳輸給末端的鉆屑工具;中抽子

5、體位于筒體的上部,當(dāng)撈砂筒進(jìn)入砂面時,抽三是在撈砂筒末端增加了鉆屑工具,達(dá)到鉆碎堅硬子繼續(xù)下行,筒內(nèi)液體頂起抽子閥進(jìn)入抽子上部。的砂堵、水泥塊、巖屑的目的。多功能撈砂筒的管柱70石油鉆采工藝2002年(第24卷)第3期結(jié)構(gòu)有以下5部分組成。007/008/009井,上部為178mm套管,而下部為(1)鉆屑工具。位于撈砂筒的最末端,可以是鉆127mm小套管,砂子均沉積在127mm套管內(nèi),因此,頭、銑頭、磨鞋、斜尖等工具。最好選用50mm、64mm、76mm的管材做筒體。(2)沉砂管。位于撈砂筒的下部,鉆屑工

6、具的上2.4抽子部。在沉砂管下部安裝有單流閥。抽子由單流閥(也叫游動閥)、抽子本體、膠皮、(3)撈砂筒。包括防砂篩管、單流閥、筒體、抽壓帽、上接頭組成。抽子的上下運動可以抽空或排子、方鉆桿、接頭等。出泵內(nèi)液體,達(dá)到將帶有泥砂的液體吸入撈砂管柱(4)油管。起抽汲和加深管柱雙重作用,在油管的目的,帶有泥砂的液體經(jīng)防砂篩管的過濾,液體通的下部和撈砂筒的上部適當(dāng)位置應(yīng)有一泄水孔,用過泵筒及水眼又排到套管中,砂子則在沉砂管中沉來平衡油管內(nèi)外的壓力。積下來。(5)井口設(shè)備。由井口提升設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備和封2.5方鉆桿井器

7、組成。有了這一套完整的設(shè)備,就可以進(jìn)行撈方鉆桿由正方形的空心管材制作而成,它是多砂施工了。多功能撈砂筒的管柱結(jié)構(gòu)如圖1所示。功能撈砂筒和普通撈砂筒的主要區(qū)別點。其下端和多功能撈砂筒和普通撈砂筒工作原理相似,并抽子相接,上端和油管相連,是多功能撈砂筒的關(guān)鍵在普通撈砂筒基礎(chǔ)上增加了旋轉(zhuǎn)—鉆進(jìn)—撈砂的功所在。方鉆桿是液體上升的通道,在正常撈砂中,方能,使得多功能撈砂筒在生產(chǎn)中的應(yīng)用更加廣泛。鉆桿起引桿的作用,是油管的延伸,可以帶動抽子上下運動,以達(dá)到抽汲的目的。一旦遇到堅硬的砂堵2多功能撈砂筒的結(jié)構(gòu)或水泥塊時,

8、可轉(zhuǎn)動油管,由于方鉆桿和油管相連,多功能撈砂筒有防砂篩管、單流閥、筒體、抽子、又帶動方鉆桿一起轉(zhuǎn)動,繼而又帶動撈砂筒和鉆屑方鉆桿、接頭組成。工具轉(zhuǎn)動,可以將帶膠結(jié)物的砂塊、水泥塊等鉆碎,2.1防砂篩管再上提管柱可將鉆碎的砂子等碎屑汲起。防砂篩管由普通的割縫式篩管外纏細(xì)鋼絲網(wǎng)制2.6接頭成,位于泵固定閥的下端、沉砂管的內(nèi)部,其外徑為接頭位于撈砂筒的最上端,下端為母扣,中間為a40～45mm,長度1500～2000mm,上端為公扣