井下故障案例分析

1、一、附图是某井的生产管柱图，下泵底部带一个电子压力计，目前用泵生产，正常生产过程中井底压力约为5.0MPa。1、某一天操作人员在检测井下压力时，发现压力计读数忽高忽低不稳定。试分析故障原因及处理办法。2、这口井生产一段时间后出现欠载，第一次欠载后在井底压力还有5.0MPa，往后欠载时后井底流压出现越来越高现象，欠载越来越频繁，甚至启泵不到半小时就欠载，请分析原因并提出解决办法？例题一参考答案（仅供参考）井下压力出现波动有以下原因：数据传出信号线没插牢固；井下压力计接线可能有破损；井下压力计故障；电泵吸入口异常导致井下压力波动；井下压力计可能被砂埋住。处理方法，检查接线是否接好，检查压力计接线的

2、对地绝缘。分析油井油样是否出砂。2、这口井生产一段时间后出现欠载，第一次欠载后在井底压力还有5.0MPa，往后欠载时后井底流压出现越来越高现象，欠载越来越频繁，甚至启泵不到半小时就欠载，请分析原因并提出解决办法？出现这种现象可能原因有：泵吸入口被堵住；电泵有问题或泵效变差；处理方法：检查井下压力计和泵是否正常，如果检查设备没什么问题很可能是泵吸入口被堵住；设备故障排除后可换上泵生产，看上泵生产是否正常，同时观察井下流压变化：如果井下流压下降很快，且出现供液不足欠载现象，可以初步判断这口井出砂严重，下泵出现砂埋，需要冲砂作业，下防砂管柱。1.如果生产比较稳定，供液充足，井底流压平稳那么可初步判断

3、泵的入口堵塞或者泵效变差。解决方法:先洗井看能否把冲洗通，如果洗井后还不行，只能等检泵作业处理。1、电潜泵参数和电潜泵井参数（见附件）2、油井数据（附后）3、完井数据问题分析：1、从第一组数据中分析油井各参数变化情况。2、分析该井可能的故障原因？3、根据实际情况，如何检验该井为I油组地层供液不足？4、如果是I油组地层供液不足，如何处理？例题二附件一：完井数据1）油层数据油油组组小层小层井段井段(TVD)m厚度厚度m泥质含量泥质含量孔隙度孔隙度含水饱和度含水饱和度渗透率渗透率10-3m2差油层差油层892.9902.46.832.829.053.2228油油 层层902.4914.011.120

4、.132.344.5632水水 层层917.8951.327.16.637.187.24760疏松层疏松层964.7972.37.629.633.719.02015上钙层上钙层972.3980.27.98.520.726.3624下钙层下钙层980.2999.919.77.121.733.2682致密层致密层999.91000.70.803.61000.27水水 层层1000.71010.39.6014.588.3271油油 层层1019.81023.22.52.828.527.41361水水 层层1030.61033.52.9038.510029442）射孔数据油组射孔数据油组射孔井段m厚度

5、m斜深1097.01132.135.1垂深964.7988.323.6油组上返射孔数据油组射孔井段m厚度m电测深度1011101981002101089909944孔密40孔/米，相位45/135，发射率100%。附件二：测试数据如下附件三：管柱示意图参考答案（仅供参考）1、从第一组数据中分析油井各参数变化情况。1）油压从0.4 Mpa逐步下降至0.12Mpa2）温度从刚开始起井45度上升到60度，然后逐步趋于稳定，但后来随排量降低而降低。3）含水率较高，刚起井阶段，含水没有稳定，无规律波动。4）产油、产水随产量下降而急剧下降。2、分析该井可能的故障原因？1）汽油比太高，油气分离器未安装或者失

6、效，泵气蚀。2）泵挂太高，动液面太低。3）地层出砂堵塞筛管，导致地层供液不足。4）井下落物堵塞泵进口。3、根据实际情况，如何检验该井为I油组地层供液不足。1)起出井内生产管柱，拔出防砂筛管，暂时封堵油组，封堵深度1050m，保证后期油组可以再生产。2）下排量为150m3/d的电潜泵试抽2天，每天进行产量测试，并带有储存式电子压力计，以便了解地层压力变化情况，进行油藏情况分析。 3）若电潜泵生产正常，地层供液充足，则起出泵抽管柱，下入合适的防砂筛管，再下排量为150m3/d的电潜泵，带有井下测压装置PSI，生产I油组。4）若试抽电潜泵仍欠载，说明I油组地层供液不足，要封堵I油组，重新打开油组，恢

7、复生产。4、如果是I油组底层供液不足，如何处理？I油组地层供液不足，要封堵I油组，重新打开油组，恢复生产。电潜泵常见故障分析处理故障内容故障原因处理措施1、泵的排量低或等于零1、转向不正确调整相序，使潜油电泵正转2、地层供液量不足或不供液测动液面，提高注水井注入量；井下沙堵及时处理；加深泵挂深度；地层能量衰竭，换小排量机组3、地面管线堵塞检查阀门及回压，热洗地面管线4、油管结蜡堵塞进行清蜡处理5、泵吸入口堵塞起泵进行处理6、管柱有漏失憋压检查，起泵处理7、泵或分离器轴断起泵检查并更换机组8、泵设计扬程不够重新选泵，并更换机组2、运行电流偏高1、机组在弯曲井段上提或下放若干根油管2、电压过高按需

8、要调整电压值3、井液粘度或密度过大校对粘度和密度，重新选泵，起井更换机组4、井液中含有泥沙或其他杂质取样化验，严重的可改其他方式生产3、运行电流不平衡1、井下设备出现故障从接线盒处将电缆顺时针调整一个位置，如控制柜显示电流顺次移动，则问题在井下电机或电缆；否则不平衡原因在地面2、电源或地面设备出现故障将变压器初级绕组引线顺次调整一个位置，如果控制柜显示电流相应移动，则问题在电源，否则故障点在变压器4、机组不能启动运转1、电源切断或没有连接检查三相电源、变压器、控制柜及保险丝；检查电闸是否合上2、控制柜控制线路发生故障检查控制电源是否合适；检查整流电路二极管是否损坏；检查控制保险是否损坏3、地面

9、电压过低根据电机额定电压和电缆压降计算出地面所需电压，调整变压器档位至正确值4、电缆或电机绝缘破坏或断路测量井下设备的三相直流电阻和对地绝缘电阻，起泵更换机组5、砂卡或井下设备机械故障做方向起泵试验，起泵进行修理6、油稠粘度大，死油过多，结蜡严重，压井液未替喷干净用轻质油或水热洗（温度控制在电机极限温度以下），然后再启动5、过载停机（过载指示灯亮）1、过载电流调整不正确过载电流应调整为额定电流的120%2、潜油泵的摩阻增加检查排量是否正常及含沙量，起井进行修理3、偏载运行检查三相电流、保险及整个电路4、电机或电缆绝缘破坏测量机组的三相直流电阻和对地绝缘电阻5、控制柜线路故障检查控制柜线路，并进

10、行修理6、单流阀漏失液体发生回流，使油管中产生真空，此时不能起泵，需起泵修理6、欠载停机（欠载指示灯亮）1、欠载电流调整不正确欠载电流应调整为正常运行电流的80%2、泵或分离器轴断检查排量是否正常，憋压检查，起泵进行修理3、控制柜线路发生故障检查控制柜线路、各接头及元件4、气体影响，导致电机负荷减小适当放套管气，起出更换分离器或加深泵挂5、工作筒堵头漏6、地层供液不足测量动液面深度，提高注水量，更换小排量泵影响潜油电泵工作特性的因素：1、含气液体2、液体粘度3、供电系统不完善4、井底温度5、沙、蜡及其他杂质6、地层供液不足某电泵井进行检泵作业，该井为Y管分采井，带过电缆封隔器和井下安全阀。洗压

11、井合格后，拆采油树，装防喷器组，万能试压1500PSI x 10min,回接油管挂，解封过电缆封隔器后上提油管挂至钻台后发现井口有溢流，现场监督决定启动二次压井作业，但现场泥浆泵却无法启动，现场只能接管线放空，经紧急抢修后与6小时后启动，开始压井作业。（1）分析造成此次险情的原因（2）提出改进措施例题三某电泵井进行检泵作业，该井为Y管分采井，带过电缆封隔器和井下安全阀。洗压井合格后，拆采油树，装防喷器组，万能试压1500PSI x 10min,回接油管挂，解封过电缆封隔器后上提油管挂至钻台后发现井口有溢流，现场监督决定启动二次压井作业，但现场泥浆泵却无法启动，现场只能接管线放空，经紧急抢修后与

12、6小时后启动，开始压井作业。分析造成此次险情的原因1)解封前未再次确认压井情况。2)对分层开采及带过电缆封隔器的作业井,解封后没有按照操作规定进行二次压井。 3)压井液比重偏小。4)压井时未对井筒气体循环彻底。5)提油管挂前，泥浆泵未进行试运转。（2）提出改进措施1)作业前确认地层压力系数及该井生产气油比。2)根据作业要求配制一定比重的压井液。3)在循环压井时要充分脱气，保证井筒压井液不被气侵。4)在解封前确保防喷器工作正常，泥浆泵工作正常。1.5)在解封封隔器过程中严格按照解封规程作业。例题三某井砂面深度2000米，最大砂粒1.04mm，在水的自由沉降速度为0.094m/s,油井套管内径15

13、7.1mm，用2-7/8英寸油管清水正冲砂。求冲砂所需要的最低泵排量；当泵排量为20m3/h时，请计算砂粒从井底上升到地面所需要的时间。例题四某井砂面深度2000米，最大砂粒1.04mm，在水的自由沉降速度为0.094m/s,油井套管内径157.1mm，用2-7/8英寸油管清水正冲砂。求冲砂所需要的最低泵排量；当泵排量为20m3/h时，请计算砂粒从井底上升到地面所需要的时间。所需要的最低泵排量： Qmin=3600FVmin Vmin=20.094=0.188m/s F=(D2-d2)3.14/4=(157.12-732)3.14/4 =15190mm2=0.0152m2 Qmin=36000

14、.01520.188=10.15m3/h 当泵排量为20m3/h时，液流的上升速度为： V液=Q/3600/F=20/3600/0.0152=0.365m/s 砂粒从井底上升到地面所需的时间为： t=2000/(0.365-0.094)=7380s=2小时3分 例题四某油田A1井完井后，诱喷不活，试图打开循环滑套再诱喷，开完滑套后工具回收到668米时，钢丝从接近绳帽3-4米处断开，造成开滑套工具串落井。该井刚完井结束立即进行注氮、抽吸等各种诱喷仍无法诱喷活，为此下入2.5”盲锤探得管柱液面深度在350米左右；决定开循环滑套挤柴油并再次注入氮气的方法进行诱喷作业；在工具下井之前，已知油、套管液柱

15、压力不平衡的现象，一旦滑套被打开，环空的压力将会突然涌进油管从而造成钢丝工具串被冲顶，可能会造成井下事故的情况，但如果往油管里面灌液垫或给油管加压都会使前面的诱喷工作前功尽弃即使打开滑套也难于奏效，因此，为了该井能尽早喷活保持原状态打开滑套是最为有效和唯一的选择。钢丝作业前把套压降至零，检查并关闭采油树的翼阀和放喷管汇。在开滑套时格外小心（已考虑到油、套管压力不平衡的影响），在向下震击第二次时工具悬重突然降低，此时意识到了工具串已被冲顶，上提时工具悬重过提了150LBS，继续上提工具串至668米悬重突然从300LBS降到80LBS。初步判断钢丝被拉断，工具串落入井中。起出检查钢丝已落入井中，还

16、有两处钢丝被管壁磨伤的痕迹。断口是被磨断的，通过深度计数器的读数判断工具串上带有大约3-4米钢丝落入井里。（1）请分析事故原因。（2）事故处理方案。（3）类似事故预防措施。例题五（1）请分析事故原因。油、套管液柱压力不平衡，当井下滑套被打开瞬间，环空的液柱压力突然涌进油管，从而造成钢丝工具串被冲顶，造成钢丝打扭，强度变弱，上提钢丝工具串时造成井下事故。（2）事故处理方案。1）下铅模取资料，以确认鱼顶情况；2）下盲锤砸钢丝；3）捞落鱼钢丝；4）捞落鱼工具串。（3）类似事故预防措施。1）在钢丝入井前检查确认钢丝合格。2）开滑套前平衡油、套管之间的压力。3）开滑套时每次震击的间隔时间适当长些 ,以便

17、滑套处于平衡位置时有充分的时间进行平衡。4）在不能确认油、套管之间的压力平衡的情况下选择下入防冲顶工具。例题五某电泵井泵的排量150方，杨程1500米，机功率91.5HP，额定电流45A,额定电压1290V。欠载电流设置26A，过载电流54A这口从2011年1月份开始出现欠载，生产几天左右就会出现欠载一次，为搞清楚欠载原因进行了产能测试。（见测试数据表）2011年1月22日12:30 压力计顺利下至3056m，上提至3053m，17:16 套压恢复至1050psi，打开套管阀卸套压，19:31 以26/64油嘴，开手动翼阀，19:48 启泵进行产能测试，电泵频率为50Hz ，中控开始记录相关产

18、能数据，并每四小时从测试管汇取样分析含水。分析计算：1、计算这口井的地层压力系数？2、计算产液指数？3、在产能测试结束时泵的沉没度大约多少？（在井底条件下密度按0.790算）？例题六测压曲线：稳定后压力3445PSI压力计读数1921PSI某电泵井泵的排量150方，杨程1500米，机功率91.5HP，额定电流45A,额定电压1290V。欠载电流设置26A，过载电流54A这口从2011年1月份开始出现欠载，生产几天左右就会出现欠载一次，为搞清楚欠载原因进行了产能测试。（见测试数据表）2011年1月22日12:30 压力计顺利下至3056m，上提至3053m，17:16 套压恢复至1050psi，

19、打开套管阀卸套压，19:31 以26/64油嘴，开手动翼阀，19:48 启泵进行产能测试，电泵频率为50Hz ，中控开始记录相关产能数据，并每四小时从测试管汇取样分析含水。分析计算：1、计算这口井的地层压力系数？ 3445（14530.53）0.78 工程法P地/P泡=I（地层压力） 标准法2、计算产液指数？J=Q/P其中：J-产液指数，Q-产液量，P-生产压差。J=Q/P=150（3445-1921）145=14.273、在产能测试结束时泵的沉没度大约多少？（在井底条件下密度按0.790算）？动液面高度：3053（1921145-2.6）0.791001705米泵沉没度：1780-17057

20、5米；例题六某油田A3井是一口生产井， 9-5/8套管完井的单层生产的油井，电潜泵生产井，基础数据如下：套管：9-5/8”，47lb /ft油管：3 1/2”FOX，9.3lb /ft油层及泵挂垂深：4593ft（1399.9m）要求下泵后的日产液量（校正后的）999.45 BPD（159方/天）井底流压：695Psi（48.65大气压）地层液体密度略为1井口压力忽略不计g=10N/kg计算动液面高度：例题七某油田A3井是一口生产井， 9-5/8套管完井的单层生产的油井，电潜泵生产井，基础数据如下：套管：9-5/8”，47lb /ft油管：3 1/2”FOX，9.3lb /ft油层及泵挂垂深：

21、4593ft（1399.9m）要求下泵后的日产液量（校正后的）999.45 BPD（159方/天）井底流压：695Psi（48.65大气压）地层液体密度略为1井口压力忽略不计g=10N/kg计算动液面高度：油管液柱压力动液面液柱压力+井底流压即：H动H油-H井底 H动1399.9（48.6510）913.4m（约等于900米）例题七某气井在系统试井过程中，采用逐级缩小油嘴的方法进行测试，在完成最后一个工作制度的梯度测试后，上提工具串发现张力剧烈波动，最大至600lbs，当拉力增至700lbs时，钢丝被井下安全阀切断（井下安全阀控制管线考克从接井时一直处于关闭状态），测压工具串及800余米钢丝落

22、井。钢丝落井原因分析：在试井过程中，在大油嘴状态下油井产量高、井口温度高，随着油嘴的缩小，产量及井口温度随之降低。由于井下安全阀控制管线上考克处于关闭状态，井内控制管线及井下安全阀中的液压油体积收缩，使安全阀关闭，在没有确认井下安全阀打开的情况下盲目增大拉力，导致钢丝被阀板切断，造成工具落井事故。如何避免：例题八某气井在系统试井过程中，采用逐级缩小油嘴的方法进行测试，在完成最后一个工作制度的梯度测试后，上提工具串发现张力剧烈波动，最大至600lbs，当拉力增至700lbs时，钢丝被井下安全阀切断（井下安全阀控制管线考克从接井时一直处于关闭状态），测压工具串及800余米钢丝落井。钢丝落井原因分析

23、：在试井过程中，在大油嘴状态下油井产量高、井口温度高，随着油嘴的缩小，产量及井口温度随之降低。由于井下安全阀控制管线上考克处于关闭状态，井内控制管线及井下安全阀中的液压油体积收缩，使安全阀关闭，在没有确认井下安全阀打开的情况下盲目增大拉力，导致钢丝被阀板切断，造成工具落井事故。如何避免：1、交接井后对液控管线上的阀门要进行开关确认；2、上提工具串遇阻时不要盲目增大拉力，先检查井下安全阀是否打开；3、在作业期间缩短巡检时间间隔，发现控制井下安全阀液控压力降低，及时补压。例题八某电泵井进行检泵作业，该井基础数据为：斜深：2301m；垂深：1197.32m；造斜段：360m858m；最大井斜： 74

24、；套管：7”；生产油管：2-7/8”EUE N80；过电缆封隔器斜深800m。洗压井合格后，拆采油树，装防喷器组，万能试压1500PSI x 10min,回接油管挂，解封过电缆封隔器，在36T-45T之间活动2Hrs，不能解封过电缆封隔器，继续上提管柱至54T，指重表稳住，管柱上移，有解封迹象，反复多次，上提悬重升至60.8T，此时，油管挂在万能防喷器位置（ 现场分析封隔器已经解封），为防止井喷后无法控制，上提至67.5T，提出油管挂，发现控制管线仍在油管挂上，但电缆已经脱落，井口可看见电缆护罩,绑带及电缆在下一根油管上。为防止电缆落井，造成复杂化，继续起油管，取出井内电缆，此时上提悬重为72

25、T。停止起管柱，反挤压井液憋压，证明环空与地层不连通。停止作业，向陆地汇报现场情况，等待下步作业指令。 正确的做法是怎样？例题九某电泵井进行检泵作业，该井基础数据为：斜深：2301m；垂深：1197.32m；造斜段：360m858m；最大井斜： 74；套管：7”；生产油管：2-7/8”EUE N80；过电缆封隔器斜深800m。洗压井合格后，拆采油树，装防喷器组，万能试压1500PSI x 10min,回接油管挂，解封过电缆封隔器，在36T-45T之间活动2Hrs，不能解封过电缆封隔器，继续上提管柱至54T，指重表稳住，管柱上移，有解封迹象，反复多次，上提悬重升至60.8T，此时，油管挂在万能防

26、喷器位置（ 现场分析封隔器已经解封），为防止井喷后无法控制，上提至67.5T，提出油管挂，发现控制管线仍在油管挂上，但电缆已经脱落，井口可看见电缆护罩,绑带及电缆在下一根油管上。为防止电缆落井，造成复杂化，继续起油管，取出井内电缆，此时上提悬重为72T。停止起管柱，反挤压井液憋压，证明环空与地层不连通。停止作业，向陆地汇报现场情况，等待下步作业指令。 正确的做法：1）缓慢逐级上提管柱，每增加5T，观察3min；2）解封后，静待15mins等胶筒恢复；3）缓慢将油管挂提至转盘面进行观察15mins，进一步检查油井是否压好；4）若出现井涌、溢流、气泡现象等可打开井下安全阀进行正循环压井。 分析造成

27、目前状况的原因:1）违反过电缆封隔器解封操作规程（按正常操作规程进行电缆封隔器解封，应该在每次提高吨位时静止观察3-5min，等待胶筒恢复。上提解封时最高提升拉力不能超过2-7/8”EUE N80油管的安全拉力65.75 T。）2）封隔器未解封或解封后胶筒未恢复3）油管上提时超过安全拉力被拉长变形4）电缆老化或质量问题例题九某井在修井作业时，压井作业结束后，在起旧的生产管柱时，出现了井涌。修井前钢丝测压得本井油组压力系数为1.01（6个月之前），使用油田注入水（SG1.03）压井合格后，在后续作业过程中多次出现井筒不稳定，井口“开锅”，且井筒存在漏失，静漏失速度0.5m3/h，循环井筒半周后上

28、述现象仍未好转，开始起钻，每起5根油管后灌浆1次，起出150米管柱后泥浆回流槽出现溢流，司钻发出井涌警报，井队最终采取相应措施后控制住局面，现场有15m3PRD暂堵剂及可配制SG1.08压井液150m3。1、分析该井出现井涌的原因。2、处理和预防措施例题十某井在修井作业时，压井作业结束后，在起旧的生产管柱时，出现了井涌。修井前钢丝测压得本井油组压力系数为1.01（6个月之前），使用油田注入水（SG1.03）压井合格后，在后续作业过程中多次出现井筒不稳定，井口“开锅”，且井筒存在漏失，静漏失速度0.5m3/h，循环井筒半周后上述现象仍未好转，开始起钻，每起5根油管后灌浆1次，起出150米管柱后泥

29、浆回流槽出现溢流，司钻发出井涌警报，井队最终采取相应措施后控制住局面，现场有15m3PRD暂堵剂及可配制SG1.08压井液150m3。1、分析该井出现井涌的原因。出现井涌条件:1）井内环形空间泥浆静液压力小于地层压力;2）井涌地层具有必要的渗透率以允许液体流入井内。该井出现井涌的原因：1）起钻时井内没灌满泥浆;2）过大的抽汲压力;3）泥浆比重不够;4）循环漏失;2、处理和预防措施1）当压井液灌满井筒从出口开始返出时，绝不能认为井已经被压住，还应继续循环；2）直到井口压力和泵压平衡，进口与出口液体排量相当，比重几乎不变，返出液体内无气泡；3）停泵观察30分钟以上，井口没有压井液外溢现象时，才能认

30、为井被压住了，否则不能急于抬井口进行起下作业；4）起钻过程中应保持井筒灌满，起钻速度不宜太快，避免发生抽汲压力；5）如果情况持续恶化，根据现场材料向地层挤入一定量的暂堵剂和使用SG1.08压井液重新压井。某油田D17井在设计生产管柱时，下入Y型电泵生产管柱，以便于气窜时卡气。2001年初，该井套压升高（为3.6MPa），且套压阀长期开启，已有气窜征兆。该井由机采停泵后直接转自喷生产，日产气2万方，气油比120m3/m3。2001年4月份某天因油田关停该井关井，恢复生产过程中，生产人员发现在清蜡阀和翼阀之间有间断的金属撞击声。 D17井生产管柱图（14#工作筒的堵塞器不带锁键） 分析是何物被冲到了井口：如何处理：例题十一分析是何物被冲到了井口：从管柱图分析，因该井出气量大，压力高，可能将Y堵头冲到了井口，撞击采油树压盖或翼阀和清蜡阀。Y堵头只是下定位，即通过堵头的台阶坐落在Y堵坐落接头的台阶上，防止Y堵头下行，但不能防止上行。电泵生产时泵出口（即Y堵头以上）压力高于泵入口（即Y堵头以下）压力，Y堵头密封并不