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捞砂抽汲工艺的改进与应用目录一、前言二、捞砂泵结构及类型三、捞砂泵工作原理四、捞砂泵使用存在的问题五、捞砂泵改进措施六、应用情况七、结论及建议在油水井作业过程中，对于地层产生亏空以及有严重漏失层的油水井，作业冲砂时入井液漏失现象在所难免，入井液的漏失既给地层带来损害，又影响修井作业的正常进程，同时利用泵车大排量洗井冲砂，存在作业费用高，消耗时间长，作业后入井液返排困难等不利因素。而捞砂泵具有作业风险小（不会造成井下事故）、无地层污染、捞砂效果显著（抽吸力较大，一次能捞砂百米左右）、操作简单、经济实惠等特点，非常适合油水井清砂作业。早在1997年9月在L4-1井进行了首次捞砂试验，但由于捞砂效果不明显试验中止。2007-2008年再次推广捞砂泵，但由于捞砂施工成功率较低未能广泛应用。2009年通过研究，对捞砂泵进行了系统改进，捞砂成功率得到了极大提高，使用范围进一步扩大。改进后的捞砂泵不但能完成直井、斜井、水平井的清砂施工，还在抽汲排液施工中得到了广泛利用。一、前言（一）结构捞砂泵是由泄压阀、凡尔、柱塞、外筒、密封胶筒、压紧环、活页阀、砂铲组成。二、捞砂泵结构及类型（二）类型捞砂泵主要有Φ70mm和Φ83mm两种类型。三、捞砂泵工作原理捞砂泵工作时：上提油管上部单流阀关闭，下部底阀打开，捞砂泵内形成真空，在捞砂泵内和环形空间形成压差，井内液体在此压差的作用下携带砂子高速进入沉砂管；下放油管上部单流阀打开，下部底阀关闭，砂子保留在沉砂管，液体经过单流阀和循环口又回到油套环形空间。这样往复运动，直至抽到设计要求位置或人工井底，将井筒积砂清除干净。四、捞砂泵使用存在的问题1、捞砂成功率低2007年11月到2008年6月改进前的捞砂泵在我厂共应用15井次，捞砂成功仅8井次，成功率为53.3%。从统计看，捞砂泵无法破除沙粒胶结及小落物是造成捞砂不成功的主要原因。四、捞砂泵使用存在的问题2、适用范围不广改进前的捞砂泵受结构限制，砂铲在大斜度段无法关闭，不能在大斜度井和水平井进行捞砂作业，不利于捞砂工艺的推广。3、卡钻事故较多改进前的90mm捞砂泵在我厂应用的15井次中，捞砂过程中发生卡钻事故2井次，占施工井的13.3%（详见表1）。2007-2008年捞砂井施工情况及原因分析序号井号归属单位人工井底砂面位置生产井段施工日期施工情况原因分析界定1G7-X7二矿319331273041-315907.11.24捞下23米，至油层中部，捞不下，未到设计位置。井下问题不清成功2G12-22二矿148914211395-142807.11.23捞至设计位置成功3G89-4二矿307429152935-298107.12.11捞下19米，过油层4米，捞不下，未到设计位置，打印为砂面，工艺定不再处理。捞砂泵问题不成功4F31-X4三矿331232393227-32573291-329808.02.13捞至设计位置成功5F124-X17二矿334332343290-330108.02.20捞2次都未成功，冲砂成功。捞砂泵问题不成功6C6-X351一矿203919351838-197208.03.06第一次捞不下，砂产被胶皮堵死，第二次捞下。成功7L9-9监测大队316929652997-305108.03.09捞砂管柱卡，未捞出砂。操作问题（太快）不成功8L23-33监测大队286228242829－283408.03.07捞砂不成功，冲砂3次才成功。井内有胶皮，致使捞砂不成功不成功9L751-1监测大队330532543240-326708.04.14捞下1根油管，从3254到3261米，至离油层底界以上2米，捞不下，工艺定不再捞砂。新井投产，套管应无问题，又没掉落物，应为捞砂泵问题。不成功10C110三矿326232063236-324208.04.20捞砂不成功，冲砂顺利成功。压裂前，通过井，冲砂又顺利，捞砂不成功原因应为捞砂泵问题。不成功11G7-3三矿326331793139-31663187-328008.05.16捞出2根油管砂子，至人底，中间有砂桥。原作业队录取填砂资料不真实，实际只填入少量砂。成功12F125-2三矿229621642197-221608.05.24捞到底成功，但管柱卡，后经多次解卡成功。砂产太小，套管壁上砂成圆筒状，上提管柱过程，砂子下落，卡钻。成功13F154-5三矿271426712664-267208.05.26小砂桥，捞出少量砂（只有7米），至人底成功14F124-9三矿320631752276-22823210-322208.06.10捞砂不成功，冲砂顺利成功（从3188到3206米），捞砂泵上未见胶皮。压裂前，通过井，冲砂又顺利，捞砂不成功原因应为捞砂泵问题。不成功15C87-X3准备290428762317-25562850-287808.06.13捞出15米油管砂子，至鱼顶位置2885米，捞砂泵卡，解卡成功。原验套时，Y211封胶皮掉至鱼顶，捞砂时卡，上提解卡4根油管后成功。成功五、捞砂泵改进措施（一）合理选择泵径针对90mm捞砂泵已发生卡钻事故，70mm捞砂泵抽汲力较小的问题，在2009年捞砂施工中，我们全部采用83mm捞砂泵进行施工。五、捞砂泵改进措施（二）不断改进泵结构1、拉杆改进针对改进前捞砂泵无法破除沙粒胶结及小落物的问题，我们将捞砂泵拉杆由原来的圆柱形改成了四方形结构，该项改进攻克了捞砂泵无法传递扭矩的难题，实现了管柱转动带动砂铲转动的目的，解决了通过砂铲破除沙粒胶结及小落物的问题。五、捞砂泵改进措施2、砂铲改进原捞砂泵受结构限制（如图）,砂铲在大斜度段无法关闭，不能在大斜度井和水平井进行捞砂作业。我们分析水平井井身结构后认为，利用沉砂管使捞砂泵置于直井（斜井）段，砂铲在水平段，并对砂铲进行改进，可以实现水平井捞砂施工。为此我们在砂铲中加入强制关闭的弹簧，并对砂铲结构进行改进，形成了水平井砂铲（如图）。五、捞砂泵改进措施（三）用途扩展鉴于抽汲绳抽汲试油（气）存在已造成污染环境、占地面积大、排液效率低（排液量低、夜间无法施工）、抽汲深度有限、施工安全系数不高等不足。通过对捞砂泵结构及工作原理的分析，认为堵死捞砂泵卸压孔，对捞砂泵进行固定，可完成抽汲作业。我们按设想将捞砂泵卸压孔堵死，在泵下加下Y211-114F。2009年6月首次在G89-17井进行试验，试验时泵工作8小时，排液9m3不出液，起出检查发现柱塞密封胶筒损坏。鉴于此用管式泵去掉活塞上反尔，用变扣接头连接活塞与油管，在油管上加下反尔代替活塞上反尔，用硬活塞代替软活塞，制成了目前推广使用的抽汲泵（见图）。该泵利用管柱的往复运动，可快速将井筒中的液体抽至地面，具有结构简单，便于操作，安全可靠，可快速录取试油（气）资料的特点，具有较好的应用价值。1、抽汲泵结构五、捞砂泵改进措施排液抽汲泵结构见图，主要由进液阀、泵筒、活塞、空心连杆、出液阀等组成。五、捞砂泵改进措施2、抽汲泵工作原理123上提管柱（活塞上行），出液阀关闭，进液阀打开，液体通过进液阀进入泵筒，活塞上部液体通过呼吸孔进入油套管环空。下放管柱（活塞下行），出液阀打开，进液阀关闭，泵筒内柱塞以下液体，通过活塞、空心连杆进入管柱内腔排出地面，活塞上部由呼吸孔通过油套管环空补充液体。通过管柱不断上下活动，液体快速排出地面，达到抽汲目的。五、捞砂泵改进措施3、抽汲技术参数①活塞直径φ83mm。②活塞行程7300mm。③最大直径（压紧接箍）φ114mm，泵体外径φ100mm。④合拢总长度9360mm。⑤泵下接头27/8UPTBG公扣，上接头4UPTBG母扣。⑥一行程排量39L，每分钟冲次可达5次。⑦最大下入深度2000M。五、捞砂泵改进措施4、抽汲管柱组合12345金属棉虑砂管（激光隔缝管）。防止抽汲排量过大，污物卡泵。尾管及油管锚定装置。尾管长度不得小于200米（用于消除抽汲泵柱塞与泵筒之间的摩擦力）抽汲泵下入时将空心拉杆与活塞连接推入泵筒，通过提升短节下入抽汲泵，提空心拉杆。下出液阀、泄油器及油管，实现抽汲管柱的下入。安装旋塞、水龙头（接水龙带），完成抽汲管柱的下入。五、捞砂泵改进措施5、抽汲注意事项(1)锚定装置座封时要考虑地面管柱行程，即提升吊卡下放到自封位置，柱塞到固定凡尔距离越短越好，但不能互相碰撞，座封后如不合适可用油管短节调整。(2)抽汲时上提行程要控制好，不要超过抽汲泵行程以防油管锚定装置不断坐封和解封（下探管柱至固定凡尔，上提一行程在钢丝绳上标记记号）。(3)开始抽汲时注意观察活动管柱的重量，可以推断油套管液面深度，上下行程负荷变化大，可达50KN，属正常现象。(4)柱塞以上油管要求试压25MPa，防止抽汲管柱漏失。(5)应将水龙带在井架上固定，防止水龙带损坏。六、应用情况（一）捞砂情况2009年1-10月份，利用改进的捞砂泵共捞砂28口井（详见表2），成功率92.9%,较改进前捞砂成功率提高39.6%；捞砂过程中未发生过卡钻事故；捞砂施工为井下情况分析提供了依据。在捞砂不成功的2口井中，F124-5井捞砂证明井内有落物,经大修处理完成施工。G890-22井捞砂证明套管变形,用φ50mm油管冲砂完成施工。六、应用情况序号井号井别施工单位施工日期效果备注1C6NX8油井作业04队2008.12.22成功2G890-8油井作业09队2008.12.26成功3C67-7油井作业11队2009.01.05成功4F144X13油井作业07队2009.01.28成功5F151-9油井作业01队2009.02.27成功6L120-1油井作业03队2009.03.05成功7F151-8油井作业12队2009.03.28成功8F151-11油井作业05队2009.04.04成功9F151-21油井作业07队2009.04.04成功10G890-13油井作业07队2009.04.08成功11F10X603油井作业07队2009.05.06成功12G890X15油井作业09队2009.05.05成功13C75NX9油井作业08队2009.05.04成功14G890-10油井作业09队2009.05.05成功15L120-2油井作业02队2009.05.28成功16C97X11油井作业11队2009.05.27成功17C6-50油井作业04队2009.06.10成功18G89-16油井作业04队2009.06.18成功19G89-6油井作业04队2009.07.18成功20G890X17油井作业12队2009.07.19成功21C75X6油井作业04队2009.07.30成功22C5-11水井作业08队2009.07.30成功23F124-5油井作业04队2009.07.02不成功井下有落物24G42-41油井作业07队2009.08.13成功25F151X7油井作业07队2009.08.15成功26G12-20油井作业07队2009.08.23成功27C75NX4水井作业12队2009.09.04成功28G890-22油井作业05队2009.10.16不成功套管缩径2009年捞砂井效果统计表2六、应用情况捞砂与冲砂比在提高作业效率的同时，28口井可节约特车费用130536元（单井冲砂，泵车8小时×180元+罐车6小时×2×148.5元=4662元）。平均单井捞砂仅需2小时左右，而冲砂则需8小时以上，单井可减少占井周期6小时以上。清水冲砂后，一般需要5-6天油井才能恢复正常；使用捞砂泵后，下入生产管柱当天就可见效，24口油井可为采油厂增产原油450吨。作业施工过程未污染油层，在油水井正常生产时将产生巨大经济效益。六、应用情况（二）抽汲情况2009年6月抽汲泵试验成功后，到2009年10月份，利用改进的抽汲泵抽汲10口井（详见表3），成功率100%。抽汲泵的使用基本取代了传统钢丝绳抽汲。抽汲泵使用情况统计表表3序号井号施工单位施工内容抽汲泵规范下入深度下入时间起出时间使用时间排出液量备注mmmyyyy-m-dyyyy-m-dDm31G89-17作业07队新井投产83180009.