[发明专利]气举反循环负压清砂方法及清砂装置

说明书

技术领域

本发明属于油气井开采领域，特别设计一种气举反循环负压清砂方法及清砂装置。

背景技术

油田开发过程中油气井出砂是很普遍的现象，恢复油气井正常生产、清除油气井的砂子是必不可少的技术措施。然而油气井在进行油气生产时油气层中的岩屑泥砂会被带出地层，进入到井筒内。随着油气生产的不断进行，井下垮塌、堆积的泥砂会愈来愈多从而挡住割缝管的油气流通道，油气产量就会变得愈来愈少，掩埋产层。且因长时间生产井筒内压力降低，液面下降不再位于井口，而在井内漏失，用正常循环无法将井筒内沉砂带出井筒。

发明内容

为了解决上述中存在的问题，本发明提供了一种气举反循环负压清砂方法和气举反循环负压清砂装置，特别适合井深大于5000米的油气井。

为了实现上述目的，本发明提供了一种气举反循环负压清砂方法，其包括以下步骤：清砂装置内注入压缩气体，所述压缩气体在所述清砂装置内膨胀，所述清砂装置内部的压力相对于井筒内的压力形成负压，所述井筒内的沉砂以及井液在负压的作用下，进入到所述清砂装置内，在所述清砂装置内通过气举排出，实现清砂。采用上述技术方案，清砂全过程井筒底部保持负压，能够有效的防止沉砂倒灌地层，有效保护储层；在清砂过程无漏失，不污染不激动地层，无需返排复产，实现高效的投产，且本发明的方法比常规清砂用时短，提高时效，减少作业成本，作业经济高效。

进一步，作为一种优选方式，所述清砂装置和所述井筒内的负压的大小通过在所述清砂装置与所述井筒之间的环空空间内注入的压井液调节。通过压井液调节所述清砂装置和所述井筒内的负压的大小，能够使在清砂的过程中，根据具体的情况，及时进行干预，能够适应各种不同的情况，灵活性较好。

进一步，作为一种优选方式，进入所述清砂装置内的所述井液，经过所述清砂装置内设置的气水混合器与所述压缩气体混合。所述沉砂和所述井液的混合物在清砂装置内运动，所述清砂装置与所述井筒之间的环空空间内无混合有所述沉砂和所述井液的砂液，砂卡的风险小。

进一步，作为一种优选方式，所述清砂装置内部的压力与所述井筒内的压力差为5-20MPa。本发明人发现该压力差的效果最好，能够有效的实现清砂。

进一步，作为一种优选方式，所述压缩气体为氮气。因为氮气为惰性气体，性质较稳定，在实际应用过程中，不容易与其他物质发生反应，能够有效的避免所述井筒或者所述清砂装置内发生爆炸等现象，因此本发明中的压缩气体优选为氮气。

为了能够实现气举反循环负压清砂方法，本发明还提供了一种气举反循环负压清砂装置，所述喷射外管的内部依次设有所述喷射内管和气水混合器，所述喷射内管的外壁与所述喷射外管的内壁形成环空空间，所述喷射外管的侧壁上设有通孔，所述喷射内管的长度小于所述喷射外管的长度，所述气水混合器设于所述喷射内管的底部，所述喷射外管的底部设有钻磨结构。所述压缩气体由所述喷射外管的侧壁上设置的通孔，经由所述喷射内管的外壁和所述喷射外管的内壁形成的环空空间，进入到所述喷射内管的底部，由于所述喷射内管的长度小于所述喷射外管的长度，所述压缩气体在所述喷射内管底部膨胀，使所述清砂装置内部的压力相对于井筒内的压力形成负压，所述井筒底部的所述沉砂以及所述井液在负压的作用下，经由所述钻磨结构进入到所述清砂装置内。

进入到所述清砂装置内的所述沉砂、所述井液和/或压井液在所述气水混合器的作用下，所述压缩气体与所述井液混合，形成一种密度小于所述井液密度的液气混合物，由于压缩气体不断进入所述井液中，产生气举作用，使得所述清砂装置内的液气混合物同所述井筒内的所述井液之间产生压差，从而将所述压缩气体、所述井液和所述沉砂即气、液、固三相流以较高的速度带出所述清砂装置，由所述清砂装置排出，即实现清砂的过程。

进一步，作为一种优选方式，所述钻磨结构与所述气水混合器之间设有单向阀。通过所述单向阀的设置，所述井筒内的所述沉砂和所述井液只能单向的流入所述清砂装置内，而不能从所述清砂装置内流出，从而保证清砂的效果，同时进一步减小砂卡的风险。

进一步，作为一种优选方式，设于所述喷射外观侧壁上的通孔为供气体和/或液体单向流动的通孔。供气体和/或液体单向流动的通孔可以选择在孔上安装阀门等方式实现，单向流动的通孔保障了所述沉砂和所述井液的混合物在所述清砂装置内运动，所述清砂装置与所述井筒之间的环空空间无所述沉砂和所述井液的混合液。