水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究.pdf

维普资讯 第27卷第6期 天 然 气 工 业 水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究* 李松岩 李兆敏 孙茂盛 杨 肖曦。 (1．中国石油大学 ·华东 2．中国石化胜利油田东辛采油厂 3．中国石油大学储建学院 ·华东) 李岩松等．水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究．天然气工业，2007，27(6)：7卜74． 摘 要 针对漏失井使用水基冲砂洗井液不返液或漏失量大 的问题 ，不用添加任何化学堵漏剂，使用低密度 泡沫流体冲砂洗井，可有效地减轻低压井中冲砂液的漏失。为此 ，以流体力学为基础 ，建立 了水平井泡沫流体冲砂 洗井的数学模 型，给 出了边界条件和 限制条件，并编制 了相应的参数设计程序。通过对水平井泡沫流体冲砂洗井 过程的模拟 ，得到 了泡沫流体密度 、泡沫质量 、压力、泡沫流速在井筒 内的分布 ，以及环空回压与注入压力、井底压 力 、泡沫流量等参数 的关系。现场应用表 明，泡沫流体冲砂洗井有效地 防止 了冲砂液漏失，并且作业后能够迅速恢 复生产 ，延长 了平均检泵周期 ，是清除低压油气井井底 出砂 的一项有效 的技术措施。 主题词 完井 水平 井 泡沫流体 冲砂洗井 数学模型 许 多疏松砂岩油气藏 出砂现象非常普遍 ，而且 二、水平井泡沫流体冲砂洗井的 当油气 田进人生产后期地层压力降低很 多，在这种 情况下用清水冲砂洗井 ，水会大量流进地层 ，对地层 数学模型 造成伤害，并且降低冲砂效率 [13。泡沫流体 与水相 水平井泡沫流体冲砂洗井 的数学模型基于质量 比具有密度小，低漏失，携砂能力强等诸多优点 ，能 守恒方程与动量守恒方程 ，首先假设 以下几点 ：①井 更有效地把地层 出砂携 带到地面 ]。笔者建立了 眼可 以是竖直井、定 向井或水平井 ；②泡沫流体处于 水平井泡沫流体冲砂洗井 的数学模 型，编制了相应 稳定的流动状态；③当 55％≤r≤9O％时 ，泡沫流体 的参数设计程序 ，并进行了现场应用。 为幂律流体 ，当r55 时 ，泡沫流体为牛顿流体； - 、水平井冲砂洗井工艺流程 ④泡沫流体的可压缩性完全取决于泡沫 内气体的可 压缩性 ；⑤井筒的温度按地温梯度计算 。 水平井冲砂洗井分正循环和反循环两种工艺流 油管内只有泡沫流体，沿油管向下运动；环空 内 程 ，本文研究了冲砂洗井的正循环工艺 ，其流程如图 有泡沫流体和砂粒两相 ，沿环空 向上运动 ，所以分别 1所示 ，冲砂液从井 口的油管注入 ，到达井底后携带 进行 了研究，列 出了油管和环空内泡沫流体流动的 砂粒从环空返回，达到清除井底出砂的 目的。 数学模型和边界条件 以及限制条件 。 1．油管 内 质量守恒方程： 卫 一 0 (1) 动量守恒方程：