名稱(chēng) | 原油溫度，℃ | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 |
脫氣無(wú)水原油 | 原油粘度， MPa﹒s | 74 | 41 | 28 | 25 | 24 | 22 |
粗砂下降速度，cm/min | 78 | 95.5 | 202 | 373 | 400 | 600 |
細(xì)砂下降速度，cm/min | 13.7 | 15.0 | 66.5 | 83 | 111 | 143 |
表3 密度2.65g/cm3的石英砂在脫氣乳化原油中自由沉降速度
名稱(chēng) | 原油溫度，℃ | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
脫氣乳化原油 | 原油粘度， MPa﹒s | 2616 | 2074 | 1431 | 1169 | 939 | 737 | 512 |
粗砂下降速度，cm /min | 2.92 | 3.05 | 3.30 | 3.55 | 4.80 | 5.60 | 9.24 |
表中原油中粗砂平均直徑0.96mm，圓度0.685；細(xì)砂平均直徑0.54mm，圓度為0.547。
二、造成沖砂卡鉆的原因及預(yù)防措施
（一）井漏造成卡鉆
油層漏失是沖砂的難點(diǎn) 一方面是沖砂前循環(huán)不返水；另一方面是在沖砂過(guò)程中，被埋油層為負(fù)壓層，造成地層吸水，致使出口不返水，或則少量返水，攜砂能量下降，井筒懸浮的砂粒下降速度加快，很容易造成卡鉆。
針對(duì)以上情況，要采取以下預(yù)防措施：
1、沖砂施工時(shí)，當(dāng)沖至油層上界10米時(shí)應(yīng)充分洗井，將油套環(huán)形空間的砂子返出地面，然后再?zèng)_開(kāi)油層。
2、若在沖砂過(guò)程中遇到負(fù)壓層時(shí)，應(yīng)將管柱上提至油層上界，并進(jìn)行大排量洗井，待循環(huán)正常后方可沖砂；或者雙泵沖砂。
3、發(fā)生井漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)活動(dòng)管柱，并將管柱上提至漏失段以上，大排量洗井，防止砂卡。
4、必要情況下，采取暫堵措施，將漏失段用暫堵劑進(jìn)行暫堵，然后進(jìn)行沖砂作業(yè)施工。
5、可采用撈砂泵撈砂工藝。
（二）沖砂速度過(guò)快造成砂卡
由于現(xiàn)場(chǎng)施工人員不按操作規(guī)程施工，盲目求快，在沖砂過(guò)程中，單根循環(huán)時(shí)間短，下放速度快，致使套管內(nèi)的砂礫在換單根時(shí)快速下沉，造成砂卡。
針對(duì)以上情況，要采取以下預(yù)防措施：
1、換單根的時(shí)間要小于單根循環(huán)的時(shí)間，更換單根后，開(kāi)泵循環(huán)正常方可下放管柱。
2、連續(xù)沖砂5個(gè)單根后要充分洗井一周，防止油套環(huán)形空間懸浮砂過(guò)多。
3、嚴(yán)格控制下放速度，加壓噸位要合理。
4、沖砂工具距離油層上界20m時(shí)，應(yīng)控制下放速度，以小于0.3m/min為宜。
5、對(duì)于出砂嚴(yán)重的井，更換單根前必須充分洗井，更換單根后下放速度不要過(guò)快，防止堵卡或憋泵。
（三）沖砂過(guò)程中井噴處理不當(dāng)造成砂卡
在沖砂施工過(guò)程中，當(dāng)油層沖開(kāi)后，如果是高壓層，套管出口排量大于進(jìn)口排量，或有溢流發(fā)生，這時(shí)若處理不當(dāng)就會(huì)卡鉆。當(dāng)發(fā)生井噴時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員忙于防噴，而忽視了井內(nèi)的管柱，致使套管內(nèi)懸浮的砂不能返到地面，導(dǎo)致砂卡。
1、當(dāng)沖開(kāi)油層后應(yīng)充分洗井，使得環(huán)形空間的砂能及時(shí)返出井筒。
2、油層沖開(kāi)后，要認(rèn)真觀察井口進(jìn)出口排量，若有溢流，則上提管柱至安全位置后進(jìn)行大排量洗井，并用閘門(mén)控制進(jìn)出口排量一致，控制井噴。如果要防噴，則用油管放噴，嚴(yán)禁從套管放噴。
?（四）沖砂洗井不徹底且不及時(shí)起鉆
?按設(shè)計(jì)要求沖砂至一定深度后，要充分洗井，若不徹底，使部分砂留在套管內(nèi)，若不及時(shí)起鉆會(huì)造成砂卡。
針對(duì)以上情況，要采取以下預(yù)防措施：
1、沖砂至設(shè)計(jì)深度后應(yīng)大排量洗井至全部砂返出地面。出口含砂量小于0.1﹪視為沖砂合格。
2、沖砂洗井后應(yīng)立即上提管柱至安全位置。
（五）其它原因造成砂卡
????1、循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，停泵時(shí)沒(méi)有及時(shí)上提管柱至砂面以上，而造成卡鉆。
2、動(dòng)力或提升系統(tǒng)出現(xiàn)故障，沒(méi)有采取相應(yīng)的措施，而造成卡鉆。
3、對(duì)于出砂嚴(yán)重的井，在沖砂施工過(guò)程中沒(méi)有采取相應(yīng)的措施，而采用一般的砂操作規(guī)沖程施工，造成卡鉆。
針對(duì)以上情況，要采取以下預(yù)防措施：
1、循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，停泵時(shí)應(yīng)及時(shí)上提管柱至砂面以上，并反復(fù)活動(dòng)管柱。
2、機(jī)械動(dòng)力或提升系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須保持正常循環(huán)，中途不得停泵。
3、對(duì)于出砂嚴(yán)重的井，在沖砂施工過(guò)程中，一方面換單根前要充分洗井，下放單根的速度不宜太快；另一方面加大泵的排量，每小時(shí)不得小于30方，或者雙泵沖砂，增大排量，加快洗井液的上返速度。
三、目前沖砂作業(yè)的一些新工藝
1、沖管沖砂
用小于油管內(nèi)徑的小直徑管柱，從油管內(nèi)徑?jīng)_砂，來(lái)解決由于地層出砂而造成砂卡的油水井施工。
2、連續(xù)油管沖砂
??? 一般用于水平井、大位移井沖砂施工。
3、反沖砂
沖砂工作液沿沖砂管與套管環(huán)形空間向下流動(dòng)，沖擊井底沉砂，沖散的砂子與沖砂工作液混合后，沿沖砂管返至地面。反沖砂的優(yōu)點(diǎn)是攜砂能力強(qiáng)，上返速度快，返砂時(shí)間短，不會(huì)造成卡管柱；缺點(diǎn)是沖砂液對(duì)砂子沖擊力小，不易將砂子沖散。
4、聯(lián)合沖砂
?? 這種沖砂管柱是在沖管下部15-20米處下一個(gè)分流器，用來(lái)改變液流通道。分流器上帶有一個(gè)可在液力作用下張開(kāi)的密封環(huán)，以便密封套管和沖管之間的環(huán)形空間。沖砂液從套管環(huán)形空間進(jìn)入井內(nèi)，經(jīng)分流器改進(jìn)下部沖砂管而將砂堵沖散，被沖散的砂子隨同液體先從下部沖管與套管環(huán)形空間返至分流器，再進(jìn)入上部沖砂管內(nèi)，然后返至地面。其優(yōu)點(diǎn)是增大了對(duì)砂堵的沖刺力，上返液的速度增大，提高了沖砂效率，避免了沖砂事故的發(fā)生。
5、撈砂泵撈砂
它是在鉆柱全掏空狀態(tài)下，利用環(huán)空液柱壓力與鉆柱之間的壓差做動(dòng)力，以液體流動(dòng)攜砂原理來(lái)實(shí)現(xiàn)撈砂，尤其對(duì)于超深井、漏失井沖砂十分有效。
總之，在沖砂施工過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)觀察進(jìn)出口排量，觀察泵壓的變化，出口返砂的情況，記錄泵參數(shù)、砂面參數(shù)、返出物參數(shù)。遇到?jīng)_砂參數(shù)變化波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)該井的情況在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理，以避免砂卡事故的發(fā)生。
