除砂器可以在石油鉆井中預防井下事故,保障鉆井作業
砂粒堆積是引發卡鉆、埋鉆、井塌等重大井下事故的主要原因之一,除砂器的運行是預防此類事故的關鍵:
沉砂卡鉆:若鉆井液中砂粒過多,攜巖能力不足,巖屑會在井眼底部、井斜段堆積,形成 “沉砂床”。當鉆具靜止或活動空間不足時,會被沉砂卡住,即沉砂卡鉆。處理此類事故需耗費數小時甚至數天,嚴重時會導致鉆具報廢、井眼廢棄。
井壁失穩:高固相含量的鉆井液會增加對井壁的沖刷力,同時砂粒會堵塞井壁附近的孔隙,破壞地層的應力平衡,導致井壁坍塌、縮徑。除砂器維持鉆井液性能穩定,可有效降低井壁失穩的風險。
鉆頭泥包:砂粒與鉆井液中的黏土顆粒混合,會在鉆頭牙齒表面形成堅硬的泥包層,導致鉆頭無法有效破碎巖石,即鉆頭泥包。除砂器控制固相含量,可減少泥包的發 生概率。
除砂器可以保證井眼質量與固井效果,為后續作業奠定基礎
除砂器的作用不于鉆井階段,還直接影響后續的固井、完井、采油等作業的質量:
井眼質量:除砂可保證鉆井液的攜巖能力,使井眼清潔、規則,無沉砂、無縮徑。規則的井眼是后續下套管、固井的前提,若井眼不規則,套管無法順利下入,或下入后居中效果差,會直接影響固井質量。
固井效果:固井時,鉆井液的固相含量過高會導致水泥漿與鉆井液的相容性變差,水泥漿的膠結強度降低,同時砂粒會堵塞水泥漿的流動通道,導致環空水泥漿充填不飽滿,出現環空漏失、氣竄、套管外竄槽等問題。固井質量差會直接影響油氣井的壽命,甚至導致井的報廢。
儲層保護:在鉆開油氣層時,過多的固相顆粒會侵入儲層孔隙,造成儲層傷害,堵塞油氣流動通道,降低油氣井的產量。除砂器可減少固相顆粒的含量,降低儲層傷害的風險。
