作为典型的疏松砂岩油藏，孤东油田水平井开发面临着诸多挑战。其油层埋藏浅，压实程度差，胶结疏松，极易出现泥砂问题，尤其是馆陶组油藏，出砂情况严重，极大地影响了油田的生产效率和经济效益。为了实现增产增效，工艺技术人员不断探索和实践，在水平井防砂及相关工艺上取得了显著成果。从选择合适的防砂方式，到研发有效的打捞工艺，现场应用不仅保障了油井的正常运行，也为同类型油藏开发工艺应用提供了有益借鉴。
创新防砂工艺 应对油藏挑战
孤东油田特殊的地质条件，使得油层出砂成为制约生产的关键问题。经过长期研究和实践，金属棉滤防砂成为孤东油田水平井防砂的主要手段。防砂管柱的结构经过精心设计，由丝堵、扶正器、滤砂管、光油管、封隔器等部件组成，具体为丝堵＋扶正器＋滤砂管＋扶正器＋光油管＋封隔器＋光油管的组合形式。在安装时，将防砂管柱下至设计深度后，通过打压上提管柱丢手，确保管柱的稳定和有效防砂。
水平井在投产过程中，受底水或边底水的影响，生产井段的含水会逐渐上升，这对水平井的开发产生了不利影响。因此，卡水工艺成为必要措施。现场常用的卡水工艺有水泥封堵和机械卡堵水两种。由于水平井的结构特性，常规的水泥封堵方法实施难度较大。而机械卡堵水则展现出了明显优势，通过下入卡堵水机械管柱，对目的层进行卡封堵水。当需要重新利用油层时，只需打捞出卡堵水管柱即可恢复生产。目前，现场使用的卡堵水工艺管柱主要以 SPY441 双向锚定封隔器和皮碗封隔器为主（如图 1 所示）。
     
 
图1皮碗封隔器卡水管柱
其中，卡瓦封隔器卡水管柱工艺管柱采用带双向卡瓦支撑的 SPY441 封隔器封堵下部油层，并应用 YDS 丢手工具实现丢手，但该管柱只能实现下段油层的卡封堵水；而皮碗封隔器卡水管柱采用皮碗封隔器实现封闭层的封堵，应用特殊丢手工具实现丢手，全部管柱支承在人工井底，上部采用防落物管柱插入丢手接头，防止管柱移动，该管柱可以实现任意油层的封堵，为油井的灵活生产提供了有力支持。
攻克打捞难题 恢复油井产能
当滤砂管和分层封隔器失效后，打捞作业成为恢复油井产能的关键。但水平井打捞面临着诸多特殊的难点。水平井内的造斜段使得井口的上提力无法有效传递到井下水平段，而且为了保护套管，直井中常用的大力上提、活动解卡等打捞工艺在水平井中无法实施。造斜段也影响了井口扭矩的传递，使得常规的套铣、倒扣等打捞工艺难以在水平井中应用。水平井的水平射孔段较长，滤砂管也相应较长，一般在几十米以上，有的甚至长达 300米 ，且每根滤砂管都带有扶正器，在扶正器处有变径，这进一步增加了打捞的难度。
针对这些难点，工艺技术人员经过不断探索和实践，总结出了三种有效的打捞方式。第一种是活动解卡，即通过上下活动管柱来尝试解卡，这种方式适用于出砂少、滤砂管短、工作时间短的情况，虽然油田有成功的井例，但实施难度较大。第二种是套铣打捞，利用套铣筒直接套铣滤砂管并进行打捞，但这种方式对套管损害较大，实施难度也很高，不过油田也有成功应用的案例。第三种是井下增力打捞，利用井下增力器解卡打捞，这也是目前较为常用且有效的一种方式。
水平井井下打捞工艺管柱由专用的提放式可退捞矛、井下打捞增力器、扶正器和配套工具等组成（如图 2 所示）。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　图2　井下打捞增力器结构图
 
该管柱采用等强度设计，全部管柱额定载荷为 550KN，最大可以承受 650KN 的拉力而不损坏。它具有两个显著特点：一是可以在井下落鱼的鱼顶处直接产生 500KN—650KN 的拉力，而且井下打捞增力器以上部分管柱在增力打捞过程中不受力；二是在需要时可以可靠地退出捞矛，即使打捞不成功也不会给井下造成新的事故。
井下打捞增力器的作用是改变打捞管柱的受力方式，通过打压在卡点处产生大吨位的拉力，使井下落物产生移动。该工具由套管锚定部分、增力部分、水平打压球座三部分组成。套管锚定部分的作用是将井下打捞增力器锚定在套管上，并承受增力部分所产生的拉力；增力部分是直接产生拉力的关键部分；水平打压球座则可以保证工具在水平状态下打压，同时还能根据要求自动卸压。
提放式可退捞矛由矛杆、矛爪和换向等部分组成。捞矛下井时，换向部分位于短轨道处，矛爪处于收缩状态。当捞矛接触并插入鱼腔时，矛爪推动换向部分移动，进入长轨道，此时上提管柱，矛爪与矛杆斜面接触，直径涨大，从而将落鱼牢牢抓住。
在配套了合适的工艺管柱后，水平井滤砂管打捞工艺可以概括为 “冲”、“捞”、“松”、“拔” 四个步骤。“冲” 是指将井筒内的沉砂冲洗干净，并以合适的压井液替入，防止再次出砂；“捞” 是利用提放式可退捞矛捞住井下管柱，并上提一定的负荷；“松” 是用水泥车打压，将压力控制在一定范围内，使井下管柱在一定负荷下反复受力，从而使周围的沉砂松动；“拔” 是当滤砂管周围的沉砂开始松动时，以打捞管柱和井下管柱能够承受的拉力（使用增力器）大力活动，将滤砂管拔出。
成功应用 验证技术成效
孤东 7-3 平 3 井是水平井打捞工艺技术成功应用的一个典型案例。该井水平段长 601.31m，留井管柱为皮碗封隔器 +φ108mm 镶嵌式金属棉 25 根，总长度为 184m，其中滤砂管长 127m。在关井前，该井产液量基本保持在 25～30 m3/d，产油 23～28t/d。在 2022年 7 月至 9 月期间，该井进行过 3 次作业，但均在几天内出现砂埋关井的情况，经分析是滤砂管损坏导致的。
为了解决这一问题，2023年 3 月该井实施了滤砂管打捞作业。在处理完井筒内的沉砂后，开始进行增力打捞。首先上提负荷 300KN，然后从钻杆内正打压，经过多次反复增力活动后，从钻杆内提高压力，在卡点处产生了 540KN 的拉力，管柱开始松动。经过 30 余次的井下增力打捞，泵压逐渐下降，增力器拉力从 520KN 降至 200KN，最终全部防砂管柱一次成功捞出。该井在经过重新防砂作业后，产液稳定在 32m3/d，产油 29t/d，生产状况得到了明显改善，这充分验证了孤东油田水平井打捞工艺技术的有效性和可靠性。
此后，在8口水平井防砂及打捞中获得应用，均取得良好的效果。金属棉滤防砂配合防砂管柱，解决油层出砂问题；以 SPY441 双向锚定封隔器和皮碗封隔器为主的机械卡堵水工艺管柱，应对底水或边底水影响。打捞工艺上，研发井下增力打捞等技术及配套管柱，解决滤砂管和封隔器失效打捞难题。增力器解卡工艺操作简单、安全可靠、成功率高，能打捞几十米到几百米管柱，保障水平井稳定生产。