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One-trip砾石充填防砂作业工艺孙晓锋油田工具公司2009年3月10日充填方式基本工艺过程注意事项目录充填方式高速水充填：根据挤柱测试结果，从防砂泵所能达到的和井下工具（主要是隔离封隔器及盲管）所能承受的最大泵速下的环空压力来看，该层不能压开，即最大泵速所获得的环空压力不能达到地层破裂压力，则可采用高速水充填。充填时泵速(泵速≥6BPM)可稍低于最大泵速，砂浆到达射孔段时控制返出量和环空压力，环空压力低于隔离封隔器允许的最大压力，最大限度的匀速将砂浆填满射孔孔眼，出现脱砂压力后停止加砂，保持泵压缓慢以逐级方式降低泵速至1BPM，停泵。高速水充填时，环空压力低于地层破裂压力，砾石能充满射孔孔眼循环充填：如果开发地质要求该层考虑避水或避气，则不进行试挤，直接采用循环充填，否则，进行试挤，从试挤结果看，非但不能压开地层，而且环空压力上升速度和幅度与泵压的变化接近，工具及盲管的承受能力不允许采用高速水充填或压裂充填，则考虑循环充填。循环充填时泵速不太高（泵速＜6BPM），控制环空返出量和压力，以控制环空压力在泵压未出现脱砂压力之前处于井下工具的安全状态，填充适量砾石，出现脱砂压力后，停止加砂，保持泵压缓慢以逐级方式降低泵速至1BPM，停泵。压裂充填：根据挤柱测试结果，在泵能达到的泵压及排量情况下，地层可以被压开，则该层可以采用压裂充填。充填时关闭环空，环空压力高于地层破裂压力(微压裂:环空压力略高于地层破裂压力;压裂:环空压力远大于地层破裂压力)，将砂浆打入压开的裂缝，填充足量的砾石，直到出现脱砂压力后停止加砂，保持泵压缓慢以逐级方式降低泵速至1BPM，停泵。徽压裂充填时，环空压力高于地层破裂压力，砾石充满射孔孔眼及压开的裂缝。基本工艺过程防砂作业前准备确定目标井的井下技术套管尺寸、磅级、射孔段数据和CBL曲线。对目标井初配管，确定目标井所需毛料。摆放管柱，仔细检查入井器材并作好记录，精确配管。筛管、盲管、冲管、服务工具尺寸、扣型，封隔器总成尺寸、编号等。准备好作业过程中所用的工具。防喷变扣、钻杆变扣、循环头、筛管台、插板、小方台、碗形座、手提卡瓦、管钳、卷尺、安全卡瓦、提丝、裁纸刀、内径规、外径规、钢丝刷、锉等。连接所需的短节，编号。防砂配管原则外层防砂管柱第一步：核实数据油藏要求防砂层段口袋长度：人工井底到射孔段底部距离考虑是否需要增加盲层段井斜－钻杆坐封桥塞沉砂封隔器：射孔段底界以下5ft隔离封隔器：射孔段底界以下5ft顶部封隔器：至少20ft盲管筛管：覆盖射孔段上下5ft盲管：根据筛管和封隔器总成间的距离而定第二步：初配管服务工具最少原则调整——调整层段尽量等长（筛管＋盲管＋充填滑套总成）封隔器胶皮座封位置校核（CBL曲线图)第三步：精配管•顶部隔离密封总成：N（层数）－2•底部隔离密封总成：个数=除底层外的不等长层数第一步：确定服务工具数量中层防砂管柱MB初始位置的确定；将砾石充填孔和反循环孔定位于最底层隔离封隔器总成的下部延伸筒内。（7”井MB顶端在左旋密封筒以下0.6ft，9-5/8”井以上0.8ft）配管时保证上提到开始循环位置时，底部隔离密封顶端与左旋密封筒顶端基本平齐。最底部隔离密封采用大孔，其余采用小孔，以越向上孔越小为原则，必要时加尾管，防止砂桥的形成。确保从循环位置到隔离封隔器验封位置顶部隔离密封都处于厚壁密封筒内。第二步：确定服务工具位置观察中层管柱的底深：“AboveP.B.T.D.”or“BeyondP.B.T.D.”注意若为Above说明配管符合要求；若为Beyond说明管柱已超出PlugBackTD，需要下两趟管柱进行防砂。内层防砂管柱Stinger完全插入innerslive后再上提0.2ft左右管柱结构图下入管柱一、下沉砂封隔器射孔完毕，再次刮管洗井冲砂后即可下入沉砂封隔器。一般油井用电缆下入，井斜大的井可以用钻杆下入。下入深度：射孔底界以下1.5米。二、下防砂管柱下定位密封总成。下筛管，下入时检查筛管的筛缝。下盲管。下隔离封隔器总成。二、下防砂管柱下中层筛管、盲管及隔离封隔器总成。下上层筛管、盲管。三、下服务工具所有的筛管、盲管及隔离封隔器已经下入完毕，将整个管串悬挂于井口，即可下服务工具。下底部密封总成。下冲管。下砾石充填转换工具。下冲管。下中间密封总成。下冲管。四、下中心管试压所有的隔离密封、充填转换工具及冲管已经下入完毕，下探上提，找到第一负荷显示位置，在此位置去掉探底短节，将最后一根冲管座在碗型座上，打牢安全卡瓦。下中心管柱冲管，下入到最后一根冲管后，接探底短节，Stinger试插入，井口配长压力测试，将试压堵头连接在1.9”冲管上，变扣2-7/8”HYD511X1502连接在2-7/8”冲管上，连接循环头试压管线，泥浆泵打压2000psi，试压10min.五、下顶部封隔器总成冲管试压完毕，连接顶部封隔器总成,连接顶部封隔器总成，连接时一定要注意大钩要放松，防止正转，使坐封工具与短钻杆脱扣六、下钻、座封顶部封隔器连接完顶部封隔器总成，连接钻杆，下入2柱钻杆，关万能防喷器，缓慢开泵反循环，检验各工具连接正确下钻到位，锚定插入密封插入沉砂封隔器。连接地面管线，钻杆内打压，座封顶部封隔器。关闭防喷器，环空打压验封。整个防砂管柱全部连接完毕下入，此时内外层管柱之间的位置关系如图所示CR与顶部封隔器总成之间的配合MB与隔离封隔器之间的配合座封顶部封隔器完毕，服务工具脱手找位置脱手完毕，上提管柱至第一负荷显示位置，做标记“C”，打砂位置在第一负荷显示位置的基础上，上提4ft(1.3m),做标记“R”(也可以在第一负荷显示位置关闭BOP，用泥浆泵反打500psi,上提管柱至压力降)，反循环位置继续上提管柱至第二负荷显示位置，做标记“S”，座封隔离封隔器位置在第二负荷显示位置的基础上，上提4.5ft,做标记“T”，验封隔离封隔器位置第一负荷显示位置即“C”位置反循环位置即“R”位置第二负荷显示位置即“S”位置验封隔离封隔器位置即“T”位置座封底层隔离封隔器在标记“T”位置，关防喷器，正循环测试，记录泵参数下放管柱至标记“S”位置，正打压2500psi，稳压10min(手摸钻杆会有震动)，缓慢放压至零上提管柱至“T”位置，以循环测试时的泵参数来检验，验封隔离反循环测试正循环测试在循环充填位置，进行正循环测试，记录测试参数。挤柱测试在循环位置，关闭返出，进行地层挤注测试。挤注测试是为了确定地层的破裂压力值，以供选择合适的砾石充填方式和防砂泵速。充填示意图010002000300040000510152025303540时间（分钟）油管压力（Psi）脱砂压力点验充填作业反循环完毕，下放至循环位置，验证充填效果；根据此时的泵排量和压力，可以计算出充填系数和盲管砂高；若能达到脱砂压力，则底层充填合格。充填作业出现脱砂压力后，逐渐降低泵速，停泵；立即倒阀门至反循环流程，环空打压500psi，保持压力上提至反循环位置，立即大排量反循环冲砂。泥浆泵反循环的同时，防砂泵扫线以备泥浆泵出现故障能够及时反循环。验滑套作业提至反循环位置，关返出，正打压1500psix5min验滑套。打砂注意事项一趟多层防砂服务工具既需对各个封隔器进行坐封又需对各层进行砾石充填，对密封件的要求比较高，密封件磨坏(造成砂卡)的可能性比较大，尤其是在打砂完毕反循环上提过程中。1、及时扫线。泥浆泵反循环的同时，固井泵扫线以备泥浆泵出现故障固井泵能够及时反循环。2、加强沟通;提高人员素质工具人员与打砂人员的交流沟通要到位，操作到哪一步作业程序一定要交代清楚。倒阀门人员应持证上岗，加强工作人员能力培训，使之能够完全胜任。一、防止砂卡3、打砂完毕,带压上提循环充填完毕达到脱砂压力后，停泵，环空带压500Psi快速上提，此压力与管柱平衡砂浆自重，提到反循环位置时能够开泵快速建立反循环。由于上提时BOP处于关闭状态，配管时要考虑到钻杆接箍的位置。4、泄压在各种施压过程完毕，泄压一定要缓慢。打砂过程中地层压力会很大，泄压过快，被压裂开的地层会因为外力的突然减少而合上，势必造成地层的一个吞吐压力泄向环空，容易把管柱挤坏，造成砂卡。打砂注意事项二、充填效果在防砂作业中，经常会发生还没有泵入设计砂量前，突然出现脱砂压力，从而结束充填作业。反循环后验充填均达到要求，进而计算充填系数较设计的要低。可能原因如下：1、钻杆或环空中形成了砂桥或砂拱。当井斜大于60°时，充填效果会急剧下降，由于高倾角定向井中重力作用的方向与砾石流动方向不一致，导致防砂井段下部无法充填满砾石，阻碍了砾石进入炮眼；以一定泵速进行充填时，若上部小层段渗透率较高，下部渗透率较低，砂浆在高渗层更易脱水，因此充填砾石大部分会在高渗层处沉降。打砂注意事项2、没有完全了解地层特性，泵砂参数选择不当。在防砂作业时，对钻杆压力、环空压力、环空返速、循环摩阻、砂浆浓度之间的相互关系理解不透彻，不能更好地与地层油藏特性相结合，确定合理的泵砂参数；若进行压裂充填作业，忽略循环摩阻，采用较低的泵速进行充填，待砂浆进入地层时，作用在地层的压力不能超过地层的破裂压力，砂浆就无法进入地层深部，逐渐沉积在套管与筛管的环空，提前出现脱砂压力。3、对充填方式选择不当。必要的压裂或微压裂，将会给我们带来较好的充填效果。打砂注意事项