连续油管技术在气田冲砂作业中的应用

前言

随着我国气田开发进入中后期，井筒出砂问题日益突出，严重影响了气井的正常产能输出与运行安全。连续油管是一种柔性金属管道，连续不间断地下入井筒并实现液体循环、工具传输与作业参数调控等多项功能。由于其具备“连续性、高强度、高柔性”三大特性，极大地提升了冲砂作业的响应速度与适应能力，特别适用于长水平段、复杂地层结构以及高频次干预需求的气井，对推动连续油管技术在油气田领域的应用具有积极意义。

1.作业前准备阶段

作业前的准备阶段是保障连续油管冲砂作业安全、高效开展的基础。井筒预处理是关键。作业团队需使用通井规或下入专门的通井器材进行检测，确保井筒垂直度与通畅性符合要求[1]。如果井筒内有结垢、泥饼、残砂等障碍物，需要使用刮削器对整段套管进行全面清理，恢复井筒原始直径，避免连续油管下入过程受阻。精确测定井筒深度及结构特点，将为后续油管放置提供可靠数据支持。在设备调试环节，连续油管车须在现场进行试运转，工程师需检测注入头的扭矩输出与泵组压力变化是否平稳，确保系统无泄漏、无故障。工具总成包括各种传感器、扳手连接头及密封装置，应安装完毕后在地面进行多次升降测试，检验下入顺滑性、密封性能以及信号传输稳定性，保证后续高压作业过程无异常。然后进行方案优化，结合之前采集的测井数据，分析砂体厚度、层位分布、渗透率与孔隙度等关键信息，配合已有地质模型，制定冲砂计划。根据砂层厚度决定单次冲砂段深度控制在50-200m 内，确保具有足够冲砂效率但不引发规模性井筒扰动。同时拟定冲砂作业顺序：自下而上或自上而下各有优缺点，自下而上方式先冲除底部砂体有利于提升整体产能，但需控制压力；自上而下操作可避免高砂层回流。方案需经多方校审，并预设应急方案，例如高返砂应对策略。通过核心环节的细致筹备，作业单位可以最大限度降低风险、优化效率，为冲砂作业打下稳固基础。

2.作业施工阶段

施工阶段是连续油管冲砂作业的核心环节，按照“科学操作 + 实时监控”的原则，确保冲砂效率与作业安全的双重达成。第一步是下入连续油管[2]。施工人员需根据下入深度控制钢管速度不超过 20m/min，并保持油管垂直于井筒，防止扭曲、金属疲劳或套管碰撞。工作人员通过井口张力监测设备实时采集张力数据，一旦出现异常波动（如上升型张力骤变或下压异常），应立即停工复核，确保油管整体放置安全到位。第二步是启动冲砂循环。作业初期采取低排量100L/min 和低转速50rpm 的“预冲洗”方式，确保油管底部与砂层初步接触，释放细砂，避免井口局部堵塞；随后逐步提升排量至设计值（根据砂层厚度可能达到300–500L/min或更高）、转速提升至 200–300rpm，以最大化冲砂效率。在此过程中，需调整泵压至30MPa 以下，依据返砂含量控制排量变动，一旦系统监测到返砂量低于 0.1%，则说明砂体已被充分冲出，可考虑进入下一段。同时，作业团队应实施实时监测与调整机制。通过安装在油管末端或中段的返砂监测装置，实时检测出砂浓度；结合井口压力、油管张力、泵压变化等多维数据，快速判断井筒状态。若出现堵塞、压力异常升高等问题，应立即进行反向旋转（如井口旋转动力可调整为反转 50–100rpm）或上提油管几米进行再下入。这种动态调控确保作业过程中既高效彻底，也兼顾安全性。必须配备充分的应急物资与设备，如备用泵组、应急堵漏包、反循环管线等，以应对可能出现的机械故障或井口风险。团队要确保告警机制敏捷、响应快速，保障长期作业稳定展开。

3.作业后收尾阶段

冲砂作业结束后，收尾阶段同样关键，是确认目标达成并恢复生产环境的全过程。首先进行起出连续油管工作。起升速度不可超过15m/min，以防油管过壓导致拉断或机械疲劳。工作人员将全程监测张力变化，一旦出现拉阻或油管卡住，需要暂停提升并辅以反向旋转或清理。起出后，现场技术人员要对油管表面进行仔细观测，确保无深于 1mm 的磨损或裂痕[3]。如发现过深划痕或破损，则需及时报废或进行修复处理，避免风险隐患。接着进入井筒验收阶段。团队运用通井工具进行井筒检测，确保无沉砂堆积并确认井筒通畅性；随后开展测井复核作业，分析砂层清除率，要求达到 95%以上以保证产能提升预期。测井报告应包含砂层剩余量、通畅程度、层位结构等。最后是环保处理板块。现场应配置固态分离装置与油水分离装置，将排砂中的残余颗粒及时回收，并对含油砂进行脱水处理；脱水后的污砂可焚烧或合法处置，防止环境污染。现场工作人员要求做好累积记录、搜集有效数据，为后续清洁施工提供依据。所有处理结果与相应数据统一归档，形成标准作业记录，便于评价与持续改进。

结语

综上所述，连续油管技术在气田冲砂作业中的成功应用，标志着我国油气工程向智能化、高效化迈出了坚实的一步。通过系统化的作业流程控制和动态响应机制，该技术有效提升了冲砂效率、降低了作业成本，并增强了井筒维护的安全性与绿色性。随着油气井工况日趋复杂，连续油管技术仍需在智能监控、工具革新、环保处置等方面持续优化升级。

参考文献：

[1]邹长虹,宋权,王永康,等.低压天然气水平井连续油管气液混相钻 冲砂模型的建立与应用[J].钻采工艺,2024,47(05):88-93.

[2]洪秀玫,王腾飞,汪春.深水轻型修井过油管冲砂技术研究[J].石化技术,2023,30(08):56-58.

[3]黄永章,冯荣轩,朱礼明,等.气井冲砂冲洗解堵复产工艺优化[J]. 石油化工应用,2020,39(06):63-66.