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1、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
2、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70mm和83mm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
3、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
4、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）。,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（
5、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。2
6、009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,1,2,3,上提管柱（活塞上行），出液阀关闭，进液阀打
7、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, 活塞直径83mm。, 活塞行程7300mm。, 最大直径（压紧接箍）114mm，泵体外径100mm。, 合拢总长度9360mm。, 泵下接头27/8UPTBG公扣，上接头4UPTBG母扣。, 一行程排量39L，每分钟冲次可达5次。, 最大下入深度2000M。,五、捞砂泵改进措施,4、
8、抽汲管柱组合,1,2,3,4,5,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
9、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
10、-22井捞砂证明套管变形,用50mm油管冲砂完成施工。,六、应用情况,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
11、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。,六、应用情况,用抽汲绳抽汲排液，在保证沉没度300m的情况下，抽汲1次理论排量为0.9m3（不考虑抽子漏失），每天抽汲20次，累计抽汲排液18m3。但实际上抽子抽汲，随着抽深增大抽子漏失量也随之增大。当抽深大于800m时，沉没度保持300m，抽汲一次实际排量为0.1-0.3m3,因此,抽汲绳抽汲实际每天排液2-6m3。抽汲泵抽汲排液,83mm泵径，冲程7.3m，冲次1次/min,在供液充足的前提下，理论排量52m3，例如，在纯56-侧平29井抽汲，1天抽汲排液32m3。通过对比分析及现场试验，抽汲泵排液效率是抽子排液效率的5-16倍。,七、结论及建议,1、捞砂泵捞砂工艺的成功应用，既达到了清砂的目的，又降低了作业费用，且有效地保护了油层，是一个一举多得的作业工艺。,2、抽汲泵抽汲是抽汲工艺的一次突破性创新，抽汲泵抽汲克服了钢丝绳带抽子抽汲存在的不足，实现了高效、快速、节约的目的，具有较好的推广使用前景。,欢迎批评指正,