井下作业操作手册(防砂作业)教材.docx

防砂作业 概述 多数疏松或较疏松的油层生产过程中有出砂现象。油气井出砂会造成磨蚀井下、地面设备和工具(如泵、分离器、加热器、管线等)，甚至砂卡中心管、生产管柱等，降低油气井产量或迫使油气井停产。因此生产过程中可能出砂的油气井，需要进行防砂作业。海上油气田多采用机械防砂的方式，常见的防砂方式有：独立筛管防砂（优质筛管防砂）和砾石充填防砂。 作业目的 利用滤砂管或者充填的砾石作为挡砂屏障，阻挡砂子产出。 作业人员 大修作业队人员18人，防砂地面设备工程师4～6人，防砂工具工程师3～4人，打砂工程师1人，作业总监1人，作业监督2人。 作业设备 钻修机系统，防砂设备：打砂泵、混砂车、方井口、数采房等。 工具 防砂器材：顶部封隔器总成、隔离封隔器总成、沉砂封隔器、筛管、盲管等；防砂服务工具：座封工具、充填工具、隔离密封、冲管等。 作业准备 陆地作业准备 收集资料：地层泥质含量、地层砂均质系数、地层砂粒度中值、生产套管尺寸及磅级、射孔数据表、井斜数据表、CBL曲线、原井防砂管柱图、目的层温度及压力。 根据石油大学防砂方式选择图版（见图1）选择防砂方式。 图1 石油大学防砂方式选择图版 根据Saucer最优砾石充填尺寸设计图版（见图2）选择挡砂精度：挡砂精度（防砂精度/充填砾石粒径）为地层砂粒度中值的5～6 倍，即D50＝（5～6）×d50。 1）在独立筛管防砂中，防砂筛管的挡砂精度应与根据地层砂粒度中值优选的砾石层的挡砂精度结果一致。 挡砂精度/μm60100120150200250相当于充填砾石/目40/6030/4020/4016/3010/3010/202）在砾石充填中，应满足砂拱或桥堵挡砂的原则。绕丝筛管和割缝筛管缝宽应是最小充填砾石直径的1/2～2/3。 3）砾石充填防砂推荐选用筛管外径：应保证砾石充填环形空间的径向厚度不小于19mm。独立筛管防砂推荐选用筛管外径：套管井中以筛管本体或接箍外径小于套管内径8mm～10mm 为宜；裸眼井中以最大刚体外径小于裸眼直径10mm～15mm为宜。 图2 Saucer最优砾石充填尺寸设计图版 根据射孔数据表及沉砂封隔器深度确定需要准备的筛、盲管长度，参照CBL曲线、原井防砂管柱图及射孔数据表，确保防砂封隔器座封位置避开套管接箍、原封隔器座封位置及射孔段。 1）防砂筛管长度应覆盖防砂层段，宜超过防砂层段上、下界各1.0m。 2）防砂隔层厚度宜大于砾石充填顶部封隔器总成长度和防砂筛管覆盖防砂层段上下界的实际长度及生产过程中沉降所需的盲管长度的三者之和。 砂量预算： 孔眼内砂量 = 净射孔段长度×充填系数 筛套环空砂量 = 筛套环空的体积×砂子密度 盲套环空砂量 =（盲管长度+充填滑套以下部分 30ft，取30； 30ft，取实际长度）×盲套环空环形面积×砂子密度 总砂量 = 孔眼内砂量+筛套环空砂量+盲套环空砂量+（5-10%附加量） 计算中充填系数依据同区块同层位砾石充填经验初步确定，砂子密度一般取为100lbs/ft3。 携砂液选择： 1）不同性能的携砂液用在不同的防砂完井方式中，在直井、斜井的循环/高速水砾石充填和水平井砾石充填中宜用清洁盐水携砂液或中粘携砂液；压裂充填防砂井中宜用高粘携砂液。 2）携砂液的密度应满足井控要求。 3）携砂液应做地层配伍性试验，且岩心渗透率的恢复值应不小于85%。 物料准备：根据防砂配管表准备筛盲管、防砂封隔器、防砂服务工具及各种变扣接头；根据砂量预算准备陶粒；根据携砂液配方准备相应化学药剂；以上物料原则上要求准备需要使用量的1.5倍。根据现场情况，准备防砂地面设备。 施工方的动力设备等相关设备和相关仪器需具有检验报告，需要在陆地进行试运转、调试的，进行试运转、调试，确保海上能够正常运转、应用。 施工方的出海施工人员要具有符合安全作业要求的相关证件，并且要准备合格的劳保用品。 施工方准备相关设备、器材和施工人员出海申报所需的各种材料。 作业监督负责协调施工方设备、人员的出海相关事宜。 海上作业准备 作业前的设备吊装就位，施工人员必须到达现场，指定设备摆放位置。 作业监督负责组织防砂施工人员、作业队人员和平台人员等召开防砂作业技术和安全交底会，进行各项步骤的安全风险分析，并应明确各相关人员的安全职责和作业分工。 设备、工具到达现场后，施工人员现场检查设备和工具等能否满足施工要求，包括：防砂器材是否齐全、完好，动力源能否正常启动、混砂车密度计是否准确、防砂泵最大水马力能否满足要求、平台供液是否足够、流程是否正确、数采房信号是否接收正常、对讲机准备是否充足。 作业流程中的管线高压部分要求使用满足压力要求的硬管。 防砂人员根据现场施工情况及筛盲管长度重新配管，丈量防砂工具尺寸，确保生产管柱能正常下入，交由作业监督进行检查。 施工人员