井下作业工（中级工）

2中级技能职工技能鉴定培训教程井下作业工（中级工）第一单元试油施工 3一、学习目标 3二、操作步骤 3四、相关知识 102第一单元试油施工一、学习目标掌握试油施工的工艺原理，现场能够正确完成试油各主要工序的操作。二、操作步骤（-）通井.使用工具起重设备1套、液压油管钳1套、自封封井器、通井规（小于套管内径6〜8mm）1个。.操作步骤1）将通井规测量好尺寸后，接在下井第一根油管底部，并上紧丝扣。2）将通井规下入井内，当下入油管7〜10根后，井口装好自封封井器。继续下油管，速度控制为10〜20m/min,当通井至距人工井底以上100m左右时，减慢下放速度，同时观察拉力计（或指重表）变化情况。3）若通井遇阻，计算遇阻深度，并及时上报有关部门处理。如探到人工井底则连探三次，然后计算出人工井底深度。4）起出通井规，检查有无变形或制定下步施工措施。.技术要求1）通井时，要随时检查井架、绷绳、地锚等地面设备变化情况。若发生问题，应停止通井并及时处理。2）下通井管柱时，管柱连接螺纹应按标准扭矩上紧、上平，防止管柱出现脱扣，造成落井事故。3）下入井内管柱应清洗干净，螺纹涂密封脂。4）管柱长度、深度应丈量、计算准确，记录清晰。5）通井中途遇阻或探人工井底，加压不得超过30kN。6）通井遇阻时，不得猛顿，应起出通井规进行检查，找出原因，待采取措施后，再进行通井。7）对有射开油（气）层的井，通井时要做好防井喷工作。（-）替泥浆、压井1.施工准备1）资料准备包括井史、井下管柱结构现状、套管现状、生产情况、历次作业施工简况、井口装置型号规格、井场情况、道路、电源、施工方案及完井要求、施工设计等。2）液体准备清水和压井液各为井筒容积L5-2.0倍。3）设备、工具400型水泥车2台、防污染车1台、针型阀1个、单流阀1个、压井液密度计、粘度计、失水仪各1套。2.操作步骤31）施工前要详细掌握替泥浆、压井的施工设计要求，并按施工设计要求确定替泥浆、压井方式。2）按设计要求，检查测量压井液性能（密度、粘度、失水、性质）和数量（备足井筒容积的1.5〜2.0倍），压井液性能必须达到设计要求。3）反循环替泥浆施工（1）用扳手对称顶紧大四通顶丝。（2）接好进、出口管线，进口装单流阀。（3）将水泥车与进口管线连接，倒好采油树闸门，对进口管线用清水试压，试压压力为设计工作压力的1.5倍，5min不刺不漏为合格。（4）连接好反替泥浆流程，替泥浆过程中用针型阀控制进出口排量平衡，清水用量为井筒容积的1.5〜2.0倍。（5）反替泥浆结束前必须测清水密度、水性，要在进出口水性一致，密度差小于2%,且无杂物时停泵。（6）在替泥浆过程中，要认真观察进出口有无异常、漏失，如有异常要上报上级技术部H.采取相应措施。4）反循环压井施工（1）用扳手对称顶紧大四通顶丝。（2）接好油、套管放气管线。油管用油嘴控制，套管用针型阀控制，放净油、套管内的气体。（3）将水泥车与进口管线连接，倒好采油树闸门，对进口管线用清水试压，试压压力为设计工作压力的1.5倍，5min不刺不漏为合格。（4）倒好反洗井流程，用清水反循环洗井脱气，洗井过程中用针型阀控制进出口排量平衡，清水用量为井筒容积的L5-2.0倍。（5）用压井液反循环压井。若遇高压气井，在压井过程中使用针型阀控制进出口排量平衡，以防止压井液在井筒内被气浸，使压井液密度下降而造成压井失败，压井液用量为井筒容积的1.5倍以上。一般要求在压井结束前测量压井液密度，进出口压井液密度差小于2%时停泵。（6）观察30min,进、出口均无溢流，压力平衡后，完成反循环压井操作。5）正循环压井施工（1）用扳手对称顶紧大四通顶丝，接好油、套管管线，进行油、套管控制放气。（2）从油管一翼接好进口管线，靠井口处装好单流阀。（3）从套管一翼接好出口管线，靠井口处装好针型阀。（4）将水泥车与进口管线连接，倒好采油树闸门，对进口管线试压。试压压力为设计工作压力的1.5倍，5min不刺不漏为合格。（5）倒好正洗井流程，用清水正循环洗井脱气。洗井过程中用针型阀控制进出口排量平衡，清水用量为井筒容积的1.5—2.0倍。（6）用压井液进行正循环压井。若遇高压油气井，在压井过程中，用针型阀控制进出口排量，以防止压井液在井筒内被气浸，使压井液密度下降，而造成压井失败。压井液用量为井筒容积的1.5—2.0倍，一般要求在压井结束前测量压井液密度，当进出口压井液密度差小于2%时可停泵。（7）观察30min,进、出口无溢流，压力平衡后，完成正循环压井操作。6）挤压井施工4（1）用扳手对称顶紧大四通顶丝，接好油、套管管线，进行油、套放气。（2）接油管（或套管）放喷管线，用油嘴（或针型阀）控制放出井内的气体，或将原井内压井液放干净。（3）接好压井进口地面管线，靠井口端装高压单流阀，并按设计工作压力的1.5倍试压，5min不刺不漏为合格。（4）按设计要求用量挤入隔离液，将压井液和井内油气隔开。（5）按设计量挤入压井液。（6）停泵，关井扩散压力。（7）用2〜3mm油嘴（或针型阀）控制放压，观察30min油井无溢流、压力平衡后，完成挤压井操作。3.技术要求1）施工出口管线必须用硬管线连接，不能有小于90°的急弯，在井口附近装好针型阀，并且每10〜15m固定一地锚。2）施工进口管线必须在井口处装好单流阀（在高压油、气井压井时，使用高压单流阀），防止天然气倒流至水泥车造成火灾事故。3）压井施工前，必须检查压井液性能，不符合设计要求的压井液不能使用。4）压井前，要先用2.0倍井筒容积的清水进行脱气。5）压井施工时，要连续施工，中途不得停泵，以防止压井液被气浸。6）挤压井时，要先泵入隔离液，压井液挤至油层顶界以上50m,要防止将压井液挤入地层，造成污染。7）重复挤压井时，要先将井筒内的压井液放干净，再进行压井作业。8）地面罐必须放置在距井口30〜50m以外，水泥车排气管要装防火帽。9）在高压油、气井进行压井施工时，要做好防火、防爆、防中毒、防井喷、防污染工作。（三）二次替喷.准备工作400型水泥车1台、30m3装液罐2个、防污染罐车1个、单流阀1个。.施工步骤1）下替喷管柱：若油层口袋较短，长度在100m以内，则将管柱完成距井底1.5—2.0m的位置。若口袋在100m以上，可将管柱完成在油层底界以下30〜501n的位置。2）装好井口装置。3）接正替喷管线，倒好采油树闸门。4）打开装有替喷液的30m3储液罐闸门。5）开泵，向井内正替清水，同时计量替入量。6）替完设计量后，停泵。7）将水泥车上水管线接在压井液罐上。58）开泵，向井内正顶替与原井内同密度的压井液，同时计量顶替量。9）顶替完设计量的顶替液后，停泵。10）观察出口，若无自喷显示时，立即卸开管线，卸掉井口上法兰。11）按设计要求上提油管，完成试油（生产）管柱。12）装好井口装置，重新接好正替喷管线及流程。13）将水泥车上水管线插在装有替喷液的30m3罐出液闸门上，并打开闸门。14）用水泥车向井内大排量正替清水，替出井内全部压井液。15）放压、卸管线，二次替喷完成。.技术要求1）施工进出口必须连接硬管线，并固定牢靠。2）进口管线要安装单流阀，并试压合格。3）替喷作业前要先放压，并采用正替喷方式。4）替喷过程中，要注意观察出口返液情况，并做好防喷工作。5）要准确计量进出口液量。6）替喷所用清水不少于井筒容积的1.5倍。7）施工要连续进行，中途不得停泵。8）防止将压井液挤入地层，污染地层。9）制定好防井喷、防火灾、防中毒的措施。10）替喷用液必须清洁，计量池、罐干•净无泥沙等脏物。（四）气举排液.准备工作压风机2台（工作压力25MPa）、25MPa压力表1块、单流阀1个、油嘴1个。.施工步骤由于各种施工要达到的目的不同，其管柱结构也不同。主要有以下两种：一种是井内下光油管；另一种是井内管柱带有气举阀，用于深井或需排出大量液体的施工井。现以不带气举阀管柱气举为例。1）首先接气举进出口管线，套管进、油管出（进口管线必须装单流阀）。2）套管另一侧闸门装好适当量程的压力表。3）开采油树出口管线的油管生产闸门及总闸门，关采油树其他所有闸门。4）进行气举管线试压，试压压力为工作压力的1.5倍，稳压5min不刺不漏为合格，如管线试压刺漏，应立即停压风机，放压，查明原因处理后，再进行试压至合格。5）开采油树套管闸门，反气举至设计压力（或出口有明显喷势时）停止气举。6）关套管闸门和油管生产闸门，卸掉反气举管线，将油嘴装在采油树套管闸门上，接好放气管线。7）用油嘴控制放气（若装油嘴控制放气，则选用2mm油嘴，一般放气速度控制在每小时压降为0.5~6IMPa）,直至套压降至零。关好油管、套管闸门。8）放完气后，用钢板尺测量罐内被排出的液量。.技术要求1）设备要停在井口上风处，距井口和计量罐的距离要超过20m。2）进、出口管线必须使用硬管线，并固定牢靠，出口不允许接90°死弯头。3）气举施工前必须先放掉井筒内气体，使用氮气为介质。4）采油树及管线必须保持在作业过程中严密不漏。5）气举施工中若出现管线刺漏现象，应停压风机，关套管闸门，待压放净后再处理。6）气举时人要离开高压管线10m以外，并不准跨越。7）气举过程中，要注意观察出口返液情况，并做好防喷工作。8）气举完工后必须放尽油管和套管环形空间的气体，才能关井或开井求产。9）套管放压时，必须控制速度，防止激活地层，造成出砂。（五）分离器量油、测气.准备工作1）工具准备油气分离器1台、简易水性分析仪1套、地面温度计（-30C〜+100C）2支、测气短节1个、测气挡板1套、测气U型管1只、水银50g、乳胶管2m、秒表1只、油气换算表1份、临界速度流量计1套、气体密度计1套、液体密度计1套、H2S检测仪1套、C20监测仪1套、分离气体样品的真空泵1台、量筒若干、300ml油样瓶（桶）4个、500ml油样瓶（桶）10个、500ml气样瓶（袋）4个、IkW电炉1个等。2）求产准备工作（1）安装油、气、水分离器。（2）现场实验室应配备齐全所需要的设备、仪器、仪表。（3）分离器安装在距井口30m以外，出气管汇内径要与气体流量计匹配。（4）分离器的安全阀必须灵活可靠。（5）分离器和管汇连接好后分段试压，管线试压压力为井口关井压力的1.5倍，分离器试压至工作压力，稳压15min不漏为合格。.施工步骤1）量油（1）量油前打开分离器底部排污闸门，检查水包内是否装有清水，若水包内无清水或清水量太少则应灌入40-80L清水，关闭排污闸门。（2）量分离器油管标高①由800型立式单筒分离器可选择如下标高的任意一种。A.标高20cm：位于人孔底界开始，向下20cm。B.标高35cm：位于人孔中心线开始，向下35cm。C.标高50cm：位于人孔中心线以上15cm,以下35cm。7②巾1200型立式单筒分离器标高30cm：位于出油管线以上，人孔底界以下（以人孔底界为始点）。（3）依次打开放空闸门、出油闸门、进油闸门，关闭捷道（直通）闸门。再缓慢打开井口生产闸门，使油气通过分离器正常生产。（4）先打开量油管上流闸门，再打开下流闸门，使量油管内压力与分离器平衡。（5）关闭分离器出油闸门。（6）观察量油管内水面上升情况，当水面上升至量油管下标时，启动秒表开始计时。（7）当量油管内水面上升至上标线时，停止秒表并记录下水面从下标升至上标所用的时间。（8）打开出油闸门，放掉分离器内的原油。（9）若遇分离器内的油流出缓慢（特别是稠油）时，可稍关放空闸门进行控制，使分离器内压力升高（必须在分离器工作压力范围内，将分离器中的油压出，使量油管内的液面降至下标线以下，但需注意不得使天然气窜通出油闸门）。（10）打开放空闸门，使油气通过分离器正常生产。（11）根据量油时间，查油产量换算表，得出班产量或日产量。2）临界速度流量计测气操作（1）安装好测气管线及临界速度流量计，把压力表安装在临界速度流量计上。（2）根据气量大小，选择好合适的测气挡板，必须使气流通过挡板的速度达到临界速度，即挡板后的下流压力与挡板前的上流压力的比值不得小于0.546。（3）在油气分离器处于量油状态下，打开分离器测气闸门，关掉平衡闸门，观察上流压力，使压力表的压力值控制在0.083至0.4MPa之间。否则，更换孔板。（4）插上温度计，压力稳定后开始记录读数，每30s至Imin记录一次压力，计10个点，求出平均压力，用温度计测出气流温度，查表得出气产量。（5）开平衡闸门，测气完毕。3）垫圈流量计测气操作(1)安装好测气管线及测气短节，U形管内装好水银至零刻度线，测气挡板孔眼与管线中心一致。(2)开分离器测气闸门，关平衡闸门，关分离器出油闸门，使分离器处于量油、测气状态。(3)用压差计胶管试接测气短节连接头，但不得直接接上，以免压力高把水银冲出。水银柱合理范围规定为30至150mm(压差大换大孔板，压差小换小孔板，若压差很低，改水银柱为水柱测气)，接上胶管。(4)待压差稳定后，开始读数，一般每Imin读记一个压差，即上行、下行水银柱压差，连续记录10个点(变化大时可30s读一个点)。然后相加除以10,求得压差平均值。(5)在测气挡板前，将温度计水银一端拿稳慢慢伸向气流中心测得气流温度(边测边看，直到温度不上升为止。注意，不能离开气流拿出观看)。(6)测气结束，拔掉测气短节上的测气乳胶管，开出油闸门，待分离器内原油排出后，开平衡闸门，关测气闸门，使分离器恢复正常生产。3.技术要求1)量油技术要求(1)量汕前，要检查分离器水包内是否已装满清水，以防止在量油时，油进入量油管。并且对水包内的水要定期更换，防止地层水侵入，使其密度增大，影响计量的准确性。8(2)使用分离器，必须遵守先开、后关、不憋压的原则进行操作。(3)量油时间必须准确，精确到秒。(4)量油过程中，应随时注意分离器上压力表的压力变化，其显示压力不得超过分离器的正常工作压力，若出现超压显示等异常现象，应随时处理。(5)量油完毕后，必须将量油管内的液面降至标高下线以下。(6)量油过程中，观察量油管内的液面时，视线与液面应在同一水平线上。看时间也应正视钟面指针。(7)如果量油管内水面上升很慢，有可能是放空闸门没有完全打开，或捷道闸门关闭不严。如果水面根本不上升，可能是下流闸门未打开或堵塞，发现以上现象，必须处理后重新计量。(8)分离器安全阀必须校正安全可靠。2)临界速度流量计测气技术要求(1)采用临界速度流量计测气施工时，油气井气产量必须大于8000m3/d。(2)临界速度流量计和测气管线安装要平直、螺纹连接要上紧，测气挡板喇叭口朝外，不得有毛刺。(3)气流稳定后方可进行测气操作，气流必须达到临界速度。(4)临界速度测气时注意分离器量油标高上升情况，防止分离器压力过高。(5)测气完后倒好闸门，人方可离去。3)垫圈流量计测气技术要求(1)采用垫圈流量计测气，气产量要小于8000m3/d。(2)测气管线必须平直，无弯曲，长度不少于5m,在测气短节处不能连接闸门，孔板孔眼与管线中心一致。(3)一律采用放气测气。(4)当刮风时，不能逆风测气，气体出口不能有阻挡物，U形管必须放直，水银柱压差必须按规定正确读数。(5)测气时注意量油标高不能超过极限标高。(6)测气完后拔掉胶管，倒好闸门后方可离开操作现场。(六)接抽汲钢丝绳.准备工作手钳2把、螺丝刀4只、割绳器1只、钢丝绳50m、细麻绳若干、细铁丝若干。.施工步骤(以接616mm抽汲钢丝绳为例。)1)先将一根长50m的616mm钢丝绳拉直，再分别从两端各丈量出12m,并在12m处各用细铁丝捆上，用手钳拧紧。2)再将钢丝绳两端各股钢丝绳散开到捆铁丝处，并去掉各自的绳芯。然后分别剪去1、3、5,二、四、六股。留下2、4、6,一、三、五股。3)把两根钢丝绳各头留下的三股拿到一起对插好，各股钢丝绳同时拉紧，绳芯应对齐对平，然后松掉捆在钢丝绳上的细铁丝。4）将对接中的二股沿着向后退的一股让出的槽子嵌进去，补充让出来的位置，前进与后退的绳股应相互靠紧，互相别着（这样接的钢丝绳才能挤紧，直径才能一样）。直到前进的一股剩下0.5m时停止，把后退9的一股也留下0.5m,余下的剪掉不要。绳头用细棕绳丝缠紧。5）把对接中的二股按着上一次的方法，将前进的一股沿着让出的槽子嵌进去，补充让出的位置，距退至第一个交叉点量出L5m时停止，把前进和后退的两股各留下0.5m,其余剪掉，绳头用细棕绳丝缠紧。6）将对接中的另外二股用同样的方法从对接口向前沿着后退的一股让出的槽子嵌进去，补充让出来的位置，距退至第二个交叉点量出1.5m,把前进和后退的两股各留下0.5m,其余剪掉，并用细丝绳缠紧。另一端六股接法相同。7）将对接插好的单股绳头，用二把接绳器或大起子将绳头逐个别进钢丝绳内，压头时，绳芯应慢慢拉，而单股绳头应很快随着退出的绳芯补充进去。8）插接后的钢丝绳直径和一般钢丝绳相同，强度应相当于原钢丝绳的80%。9）各种直径的钢丝绳，其接头所接长度见表3—1所示。表3—1钢丝绳接头参数四、相关知识（一）常规试油的目的、意义、任务及方法.试油在油田勘探过程中，对完钻探井可能出油的层位（或气层、水层）进行射孔，降低井内液柱压力，诱导地层中的流体流入井内，并取得流体产量、压力、温度和流体与油层的性质、物理参数等资料数据；在已开发的油田，对某些新发现的或者过去没有详细研究的油层进行上述工作，这一整套的工艺过程统称为试油。.试油的目的和任务1）探明新区、新构造是否有工业性的油气流。因为通过钻井、地质录井工作取得的每一口井的岩屑录井、钻井液录井、地球物理测井以及钻井过程中的油气显示等多项录井资料分析判断的含油气层位，最终只有经过试油验证、落实，才能确定是否有工业性价值。2）查明油气层含油气面积及油水边界、油气藏的储量和驱动类型。3）验证储油层的含油气情况和测井解释的可靠程度。4）通过分层试油、试气，取得各类分层测试资料，为计算油（气）田储量和编制开发方案提供依据，为新区勘探指明方向。.试油方法按工艺方法分：1）常规试油；2）地层测试（包括裸眼井中途测试、套管测试、地面直读测试等）；3）特殊井（包括定向井、稠油井、严重出砂井等）试油。（二）常规试油主要工序的操作规程和质量标准1.通井101）通井规的技术规范，表3—2所示。表3-2常用通井规的主要技术参数2）通井规选择的原则（1）通井规的直径应小于施工井套管内径6〜8mm。（2）通井规的长度为1200mm,特殊井可按设计要求而定。3）通井的目的（1）消除套管内壁上的杂物或毛刺，使套管内畅通无阻；（2）核实人工井底深度，以确保射孔安全顺利进行。4）通井原则：通至人工井底，特殊井则按施工设计通井。5）各类施工井的质量要求：（1）普通井通井①通井时，通井规的下放速度应小于0.5m/s。通井规下至距人工井底100m时，要减慢下降速度。②通井规下至人工井底后，上提完成在人工井底2m以上，用1.5倍井筒容积的洗井液反循环洗井，以保持井内清洁。③起出通井规后，要详细检查，发现痕迹需进行描述，分析原因，并上报技术部门，采取相应措施。（2）老井通井①通井规的下放速度应小于0.5m/s,通至射孔井段、变形位置或预定位置以上100m时，要减慢下放速度，缓慢下至预定位置。②其他操作方法与普通井通井相同。（3）水平井、斜井通井①通井规下至45°拐弯处后，下放速度要小于0.3m/s,并采用下1根一提1根一下1根的方法。若上提时遇卡，负荷超过悬重50kN,则停止作业，待定下步措施。②通至井底时，加压不得超过30kN,并上提完成在井底2m以上，充分反循环洗井。③提出通井规，纯起管速度为lOm/min,最大负荷不得超过油管安全负荷，否则停止作业，研究好措施后再施工。④起出通井规后，详细检查，并进行描述。（4）裸眼井通井①通井规的下放速度应小于0.5m/s,通井规距套管鞋以上100m左右时，要减速下放。②通井至套管鞋以上10〜15m。11③起出通井规后，详细检查，发现痕迹进行描述和分析，并上报技术部门，采取相应措施。④用光油管（或钻杆）通井至井底。⑤上提2m以上后彻底循环洗井。©起出光油管（或钻杆）。（5）筛管完成并与裸眼井要求相同。2.压井1）压井：将具有一定性能和数量的液体，泵入井内，并使其液柱压力相对平衡于地层压力，这一过程称为压井。2）压井液密度选择压井液密度按下列公式计算：Y=（P2+P1）31004-H（1-1）式中P2一地层静压，MPa；Pl—附加压力,MPa（一般取1〜1.5）；H—油层中部深度，m»3)压井液量确定压井液量按下式计算：V=Jirh(1+k) (1-2)式中V一压井液用量，m3；r一套管内径半径，m；h一人工井底深度，m；k一附加量,取50%〜100%。4)压井液选择的原则(1)根据不同的作业内容，有针对性地选择压井液。(2)根据地层压力大小、油气产量、漏失情况高低，选择合适的压井液密度。(3)压井液尽量选用低固相或无固相，以免损害地层和堵塞射孔孔眼。(4)悬浮性能达到将砂子或岩屑携带到地面的要求。(5)压井液中的化学物质是稳定的，不产生化学反应。(6)价格便宜，调配、使用方便。5)压井方式(1)循环法压井适应井况：自喷井和动液面恢复较快的油井。(2)挤注法压井(3)灌注法压井(4)二次压井6)压井注意事项122（1）出口管线用硬管线连接，不允许有小于90°的急弯，在井口附近装好针型阀，并且每10〜15m固定一地锚。（2）进口管线必须在井口处装好单流阀（高压井压井用高压单流阀），防止天然气倒流至水泥车造成火灾事故。（3）压井前，要先用井筒容积1.5〜2.0倍的清水洗井进行脱气，出口见水后再泵入压井液。（4）压井前，必须严格检查压井液性能，不符合设计性能的压井液不能使用。（5）压井时，应尽量加大泵的排量，中途不能停泵，以避免压井液气浸。（6）压井时，应用针型阀控制出口流量，采用憋压方式压井，待压井液接近油层时，保持进出口排量平衡，这样一方面可避免压井液被气浸，另一方面又防止了出口量小于进口量而造成油层污染。（7）挤压井时，为防止将压井液挤入地层，造成污染，要求前垫隔离液，-•般要求是压井液挤至油层顶界以上50m。（8）重复挤压井时，要先将前次挤入井筒内的压井液放干净后，才能再次进行压井作业。（9）洗、压井进出口罐必须放置在井口的两侧（不同方位），相距井U30〜50m以外，目的是防止井内油、气引起水泥车着火。水泥车的柴油机排气管一定要装防火帽。（10）气井，尤其是含H2s气井压井，要特别制定防火、防爆、防中毒措施。.诱喷诱喷，就是降低井筒内的液（气）柱对地层的压力，使地层压力高于井筒内的液（气）柱压力，在压差的作用下，地层流体进入井筒或喷出地面。降低井筒内液柱压力的方法大体上分为两种：一是用密度较小的液体置换井筒内密度较大的液体，通常称为替喷，如海水、淡水、原油、柴油、液氮等；二是通过提捞、抽汲、气举、泵排等方式将井筒的液体排出，以降低液柱压力，通常称为排液。诱喷的强度，要根据油层套管和油气层的情况严格控制，如套管抗外挤的强度，油层岩石的胶结情况，底水油层以及油气层的速敏反应等。1）射孔后，立即下油管至设计深度。2）井口装好采油树，并将油嘴卸去。3）进口管线要试压到预计工作压力的1.5倍，稳压5min不漏为合格。出口管线用油管连接，不准有小于90°的急弯，并固定牢靠。末端不得接弯头。同时严禁进口、出口管线在同一方位，必须在井口的两侧。4）备足井筒容积1.5倍以上的替喷液，替喷液质量必须达到设计要求。5）做好防喷、防火、防中毒（特别是H2S）、防污染的准备工作，替出的压井液要回收入罐。6）先开采油树出口闸门放气，然后再开进口闸门启动泵车进行循环替喷。7）除特殊情况外，一律采用正替喷，替喷施工必须连续进行。8）下有封隔器的井替喷要控制进口排量，对循环不通的井要采取适当措施，严防硬憋。9）高压自喷井采用二次替喷，即先将管柱下至油层以下20nl（或人工井底以上2〜3m）,先替出井底至油层顶界以上50m井筒内的压井液，然后将管柱起至设计深度（•股为油层以上5〜15m）再替出井筒内全部压井液。.排液1）气举排液使用压风机把高压空气注入井内来顶替井内液体。气举分为正举和反举。现场•般都采用反举。132）气举凡尔法排液（1）用途气举阀用于分段降低井筒压力，引导油气进入井筒直至喷到地面。（2）结构由连接座、凡尔弹簧、凡尔球、凡尔座、凡尔体、凡尔杆螺母、弹簧压帽、弹簧杆、保护块、特殊短节等组成。（3）工作原理气举凡尔与油管连接下入到一定井深，压缩空气由环空进入，使环空液面下降，油管中液面上升并排出井口。当液面下降到第一个气举凡尔时，气体通过上凡尔座小孔进入油管，并举升管中液体。由于通过嘴子产生节流，使油管内压力小于环空压力。当环空压力小于第一、第二气举凡尔间的液柱压力时，凡尔体上行气体不能进入油管。这时，环空液面降低到第二个气举凡尔处，气体再次进入油管举升液体。如此将环空液面降低到油管鞋，直至引喷。3）混气水排液使用压风机和水泥车同时或间隔向井内注入高压空气及清水（水中可加入起泡剂），用气化了的水来顶替井内液体，利用气体膨胀后的高速上升带出井筒内的已泵入的清水，最终达到排出井筒液体的目的。4）液氮排液（1）液氮排液是通过液氮泵车把罐内的液氮泵入井内，由于减压升温作用，液氮变成氮气顶替出井内液体，放气后减少液柱对产层的压力，是一种安全的排液方法，见图3—1所示。它特别适用于凝析油气井、气井和预计可能有较大天然气产出的井的排液。（2）资料准备。设计人员和现场技术指导人员和技术监督必须掌握如下资料：①油层套管和油管的外径、内径、钢级、壁厚、抗外挤强度、下入深度；②油层套管外水泥返高、固井质量、完井泥浆密度、目前人工井底；③射孔层位、射孔井段、射孔厚度；油、气、水产能情况：④目前井筒内液体性质、密度、压力梯度；⑤预计井内液面深度、油井压力（包括油压、套压）。（3）确定排液深度。最大排液掏空深度按下列公式计算：H空=100P外3r/P钻（1-3）式中：H空一最大排液掏空深度，m：P外一油层套管允许最大抗外挤压力，MPa；P钻一钻井时套管外泥浆密度，g/cm3：r一套管目前安全系数，rWl。环空内最大排液深度，按下列公式计算：14H环=H空3s井/S(1-4)式中：H环一环空内最大排液深度，m；S井一井筒内(下入油管)容积，L/m；S一环空内容积，L/m。(4)常用套管技术参数见表3—3。15表3—3套管抗外挤数据表(5)通过计算做出施工设计。确定排液深度：根据套管规格，在表3—3中查出并计算出油、套管环形空间的最大排液深度H。a.施工压力计算方法见公式：P=P3P1/IOOp(1-5)f式中：P一施工压力，MPa；P一环空排液深度H对应的压力，MPa；Pl一排液前井筒内液体密度H对应的压力，MPa；P一清水密度，g/cm3。b.环空排出体积计算方法见公式：V=H3S4-1000(1-6)式中：V一排液深度为H时，环空中排出体积，m3；S一环空容积，L/m。c.施工平均温度计算方法见公式：ft=(tl+20)4-2(1-7)式中：t—平均温度，"C；tl一排深为H时井筒静温，。C。d.确定系数B因子。系数B因子是以井底压力和平均温度为基数，在B因子表3-4中查出。e.氮气体积用量计算方法见公式。V1=V3B(1-8)式中：VI—氮气标准体积，m3。f.液氮体积用量计算方法见公式。V2=V1/696.5(1-9)式中：V2—液氮标准体积，m3。g.液氮质量用量计算方法见公式。G=V23Pl(1-10)式中：G—液氮质量，kg；P1一液氮密度，kg/m3。(6)施工准备。a.液氮泵车停放在井口和储液罐的上风口，距井口大于15m,距储液罐大于30m。b.进口管线要落地不能悬空，并连接单流阀。c.进、出口管线要用钢质硬管线连接，并用地锚、钢丝绳固定，每15m有一个固定点。d.所有活接头要由一端向另一端一次打紧。e.施工前油、套管放气降压，压力降为零。f.排液时进、出口管线不准连接节流装置。g.出口要与储液罐连接。(7)注氮气施工步骤。a.进口管线试压，压力高于设计施工压力1.5倍。b.打开进口采油树闸门。c.小排量注入，观察进、出口是否正常。d.调整排量和氮气温度，氮气温度为20c〜30℃。e.当压力或排出液量中有一个参数达到设计要求后停泵。(8)资料录取要求。a.记录施工起、止时间。b.记录施工泵压、排量。c.记录液氮、氮气用量。d.记录液体排出量，计算排液深度。(9)施工后放压。a.停泵后要用汕嘴控制立即放压，油嘴尺寸不大于3mm。b.当压力降至5MPa后更换油嘴，采用5nlm〜7mm的油嘴继续放压。17(10)工艺特点：液氮排液工艺有以下特点：a.施工安全：从氮气的物理性质上看出，它不燃烧，因此，在施工中与天然气以任何比例混合后，也不会发生爆炸。b.工艺简单：与压风机气举工艺大体相同，在储液罐中以液态的氮存在，泵吸入和排出的都是液态氮，通过加热器后，液体变为气体而排入高压管线，使用气体驱替压井液。c.排液快：排液1400m,施工时间均在1小时以内；排液2500〜3000m,施工时间在90分钟左右。d.可排任意深度：根据不同井况，可设计任意的排液深度，都能一次成功，但施工时要考虑井内的井深结构和套管强度。18表3—4B因子与压力、平均温度对应表5.分离器量油、测气1）分离器（1）分离器的作用在试油测试和采油生产过程中，要精确计量油、气、水的产量，首先必须使油、气、水分离。油、气、水的分离要借助于分离器。分离器是一种在其内部能够将互不溶解的流体相互分开的装置，目前在试油施工中常用的有两相和三相分离器。（2）油气水分离的条件①要分离的各种流体彼此之间是不可溶的。②流体彼此间密度不同。（3）两相分离器两相分离器的结构见图3-2所示。油井中出来的油气混合物以切线方向进入分离器挡帽上部，分离出来的气体在经过两层分离伞使油中的气泡逸出，所有气体从分离器顶部出气管引出。原油或水便沉降下来，从分离器的下部出口进入储液容器。（4）三相分离器三相分离器的类型有：卧式、立式和球型三种。目前常用的是卧式三相分离器（见图3—3）o在试油求产施工时，当流体进入分离器后，先以切线方向进入内旋式分离器内，并使气流沿其内壁旋转，给液体以强大的离心力，其中分离出的大部分气体则聚集在分流器中心位置，通过顶部排气口排出，油和水靠重力和离心力的双重作用分开。图3-3卧式三相分离器1—流体进口；2—反射偏转板：3—聚结板；4—消泡器：5—油水挡板；6—涡流破坏器;7—吸雾器8—天然气出口；9一原油出口；10一水出口；11一入口；12—安全阀；13一破坏盘2）自喷井求产（1）根据地质设计要求选择油嘴，用油气分离器进行产能测试。（2）自喷油层待井口压力稳定和原油含水稳定后即可求产。（3）油、气、水产量由三相分离器自动测试记录。对于不能自动量油测气的分离器，气量小于8000m3/d时，采用垫圈流量计测气；大于8000m3/d时，采用临界速度流量计测气求产。用临界速度流量计测气，流量计上、下流必须装量程适度的合格压力表，下流压力与上流压力的比值不得小于0.546o对于液体用质量20法计量。（4）自喷水层或油水同层，排出井筒容积2倍以上液体后，经化验水性证实为地层水，待水性稳定后即可求产。方法同自喷油层。3）间喷层求产在确定合适工作制度后，采用定时或定压求产。4）气层求产（1）油管、套管分别控制放喷，将井内污物积液排净后求产。（2）对井口及地面出气管线进行保温。（3）对含H2s的井要特别注意安全，防止中毒。（4）其它要求同自喷层求产。5）非自喷层求产（1）定时、定深、定次抽汲或提捞。（2）定时、定压、定方式气举。（3）低压层、干层采用测液面求产。21第二单元套管刮削施工一、学习目标掌握套管刮削工艺原理，现场能进行套管刮削操作。二、准备工作.设备与工具的准备400型水泥车1台、套管刮管器1个、自封封井器1个。.洗井液的准备按井筒容积的1.5~2.0倍，准备好刮削洗并用的修井液。三、操作步骤.按套管内径选择合适的套管刮削器。.将套管刮削器连接在管柱底部，条件许可时，刮削器下端可多接尾管增加入井时重量，以便压缩收拢刀片、刀板。.下油管5根后井口装好自封封井器。.下管柱时要平稳操作，下管柱速度控制为20〜30m/min。下到距离设计要求刮削井段前50m时，下放速度控制为5〜10m/min。接近刮削井段并开泵循环正常后，边缓慢顺螺纹紧扣方向旋转管柱边缓慢下放，然后再上提管柱反复多次刮削，悬重正常为止。.若中途遇阻，当悬重下降20〜30kN时，应停止下管柱。边洗井边旋转管柱反复刮削至悬重正常，再继续下管柱，一般刮管至射孔井段以下10m。..刮削完毕要大排量反循环洗井一周以上，将刮削下来的脏物洗出地面。洗井结束后，起出井内全部刮削管柱，结束刮削操作。四、技术要求.选择适合的套管刮削器。.套管刮削器下井前应认真检查。.刮削管柱下放要平稳。.刮削射孔井段时要有专人指挥。.当刮削管柱遇阻时，应逐渐加压，开始加10〜20kN,最大加压不得超过30kN,并缓慢上下活动管柱，不得猛提猛放，也不得超负荷上提。五、相关知识（-）套管刮削套管刮削是指刮削套管内壁，清除套管内壁上水泥、硬蜡、盐垢及炮眼毛刺等的作业。（-）套管刮削器的分类套管刮削器包括：胶筒式套管刮削器、弹簧式套管刮削器、防脱式套管刮削器。下面分别介绍各种刮削器的结构、技术参数、工作原理及操作方法。（三）套管刮削器的工作原理22套管刮削器装配后，刀片、刀板自由伸出外径比所刮削套管内径大2〜5nlm左右。下井时，刀片向内收拢压缩胶筒或弹簧筒体，最大外径则小于套管内径，可以顺利入井。入井后，在胶筒或弹簧的弹力作用下，刀片、刀板紧贴套管内壁下行，对套管内壁进行切削。每一次往复动作，都对套管内壁切刮一次，这样往复数次，即可达到刮削套管的目的。（四）套管刮削器的用途套管刮削器主要用于常规作业、修井作业中清除套管内壁上的死油、封堵及化堵残留的水泥、堵剂、硬蜡、盐垢及射孔炮眼毛刺等的刮削、清除。（五）各种套管刮削器的结构及技术规范.防脱式套管刮削器（1）结构：防脱式套管刮削器由上接头、下接头、壳体、刀片、弹簧、刀片座等组成，见图3—4所o（2）技术规范及参数，见表3—5所示。表3-5防脱式套管刮削器技术参数.胶筒式套管刮削器(1)结构：呼筒式套管刮削器由上接头、壳体、刀片、胶筒、冲管、下接头等组成，见图3—5所不。(2)技术规范及参数，见表3—6所示。表3-6胶筒式套管刮削器技术参数(六)套管刮削器刮削操作的质量及安全要求1.质量要求(1)刮削套管作业必须达到设计要求，井下套管内通径畅通无阻。(2)刮削完毕充分洗井，将刮削下来的脏物洗出地面。(3)资料收集齐全、准确，其内容包括：24a、刮削器型号、外形尺寸；b、刮削套管深度、遇阻位置、指重表变化值：c、洗井时间、洗井液量、泵压、洗井深度、排量；d、出口返出物描述。.安全要求(1)作业时必须安装经过鉴定、符合要求的指重表及井控装备。(2)下井工具和管柱均应经地面检验合格。(3)刮削管柱不得带有其他工具。(4)严禁用带刮削器的管柱冲砂。(5)刮削过程中，必须注意悬重变化，悬重下降最大不超过30kN。(6)刮削器使用一次后，要及时检修刀片，检查弹簧，保持刮削器处于良好状态。25第二单元冲砂施工一、学习目标掌握冲砂施工的工艺原理，现场能够正确完成冲砂施工操作。二、操作方法(―)冲砂准备.按标准编写施工设计，并对施工人员进行技术交底。.选好冲砂操作所需要的工具、用具和设备，并检查所用工具、用具和设备的技术性能。.测量冲砂工具，并绘制草图。.按照施工设计要求备足冲砂所用的冲砂液。.准备好进、出液罐及沉砂池。.连接好地面管线，并固定牢固。.检查好提升系统，保证冲砂过程中提升系统能正常工作。(二)冲砂施工.常规冲砂操作方法(1)将冲砂笔尖接在下井第一根油管底部，下入井内。下油管7〜10根后，在井口装好自封封井器。(2)继续下油管至距预计砂面以上301n时，缓慢加深油管探砂面，核实砂面深度。(3)将单流阀连接在井口油管上。(4)将冲砂弯头及水龙带连接在欲下井油管第一根上，并吊起与井内油管连接好。(5)接好冲砂施工管线后，循环洗井，观察水泥车压力表及排量的变化情况，返出正常后缓慢加深管柱，同时用水泥车向井内泵入冲砂液，如有进尺则以0.5m/min的速度缓慢均匀加深管柱。(6)当--根油管冲完后，为了防止在接单根时砂子下沉造成卡管柱，要循环洗井15min以上，同时把由壬用管钳上在欲下井的油管单根上。水泥车停泵后，接好单根，开泵继续循环加深冲砂。(7)按上述要求重复接单根冲砂，连续加深5根油管后，必须循环洗井1周以上再继续冲砂直到人工井底或设计冲砂深度。(8)冲砂至人工井底或设计要求深度后，要充分循环洗井，当出口含砂量小于0.2%时，起冲砂管柱，结束冲砂作业。(9)严重漏失井冲砂作业，可采用低密度泡沫修井液或汽化水冲砂。.气化液(泡沫)冲砂操作方法(1)将单流阀连接在井口油管上。(2)接好正冲砂管线，同时启动水泥车与压风机，待出口返液后，缓慢加深管柱。(注意用清水作为冲砂液)(3)单根冲完后，压风机停机，用水泥车继续泵入一倍油管容积的液体，同时把冲砂弯头上在欲下井的油管单根上。(4)水泥车停泵，接单根后，按以上顺序启动水泥车和压风机,继续以0.5m/min的均匀速度缓慢加深油管冲砂，直到冲至设计深度，充分洗井使返出口液含砂量小于0.2%时，结束冲砂施工。三、技术要求.严禁使用普通弯头替代冲砂弯头。26.冲砂弯头及水龙带用安全绳系在大钩上，防止落物而意外发生。.汽化水冲砂排量为500L/min左右，压风机排量为8m3/min左右，冲至砂面时加压不大于10kN<,.禁止使用带封隔器、通井规等大直径的管柱冲砂。.冲砂施工必须在压住井的情况下进行。.冲砂过程中要缓慢均匀地下放管柱，以免造成砂堵或憋泵。.冲砂施工需有沉砂池，进、出口罐分开，防止将冲出的砂又循环带入井内。.要有专人观察冲砂出口返液情况，若发现出口不能正常返液，应立即停止冲砂施工，迅速上提管柱至原砂面以上30m,并活动管柱。.在进行混气水或泡沫冲砂施工时，井口应装高压封井器，出口必须接硬管线并用地锚固定牢。.冲砂施工中途若作业机出故障，必须进行彻底循环洗井。若水泥车或压风机出现故障，应迅速上提管柱至原砂面以上30m,并活动管柱4小时以上。.因管柱下放快造成憋泵，应立即上提管柱，待泵压和出口排量正常以后，方可继续加深管柱冲砂。.对冲砂地面罐和管线要求同压井作业，尤其是气井特别是要注意防火、防爆、防中毒，避免事故发生。四、相关知识1.术语(1)冲砂就是向井内高速注入液体，靠水力作用将井底沉砂冲散悬浮，并借助高速上返的液流将冲散的砂子带到地面的施工方法。(2)冲砂液进行冲砂时所采用的液体。(3)正冲砂就是冲砂液沿冲砂管内径向下流动，在流出冲砂管口时以较高流速冲击砂堵，冲散的砂子与冲砂液混合后，一起沿冲砂管与套管环形空间返至地面的冲砂方式。(4)反冲砂就是冲砂液由套管与冲砂管的环形空间进入，冲击沉沙，冲散的砂子与冲砂液混合后沿冲砂管内径上返至地面的冲砂方式。(5)正反冲砂就是采用正冲的方式冲散砂堵，并使其呈悬浮状态，然后改用反冲洗，将砂子带到地面的冲砂方式。(6)冲管冲砂就是采用小直径的管子下入油管中进行冲砂，清除砂堵的冲砂方式。(7)气化液冲砂当在油层压力低或漏失的井进行冲砂时，常规冲砂液无法将冲散的砂子循环到地面，而采用泵出的冲砂液和压风机压出的气混合而成的混合液，进行施工的冲砂方式。(8)大排量联泵冲砂27在油层压力低或漏失严重的井进行冲砂施工时，将两台以上的泵联用，进行施工的冲砂方式。2.冲砂施工操作规程与质量标准（1）冲砂管柱可直接用探砂面管柱。管柱下端可接一笔尖或水动力涡轮钻具等有效冲砂工具。（2）冲砂尾管提至离砂面3nl以上，开泵循环正常后均匀缓慢下放管柱冲砂，冲砂时排量应达到设计要求。（3）每次单根冲完必须充分循环，洗井时间不得小于15min。（4）6139.7mm以上套管，可采用正反冲砂的方式，并配合大排量。改反冲砂前正洗应不小于30min,再将管柱上提6〜8m,反循环正常后方可下放。（5）作业机、井口、泵车各岗位密切配合，根据泵压、出口排量来控制下放速度。（6）连续冲砂超过5个单根后，要洗井1周方可继续下冲。（7）冲砂时不得中途停泵，若泵车发生故障或其它原因不能连续冲砂时，上提油管到原始砂面以上30m,并反复活动。（8）若发现有明显漏失或地层大量出砂时，必须采取相应措施。（9）高压自喷井冲砂时要控制出口排量，防止井喷。（10）冲砂至设计深度后，要大排量循环，当出口含砂量小于0.2%时为止。然后上提管柱至原砂面以上20m,沉降4小时后复探砂面，记录深度。28第三单元封隔器找水一、学习目标掌握封隔器找水的工作原理，现场能够使用封隔器进行找水操作。二、使用工具Y211封隔器1个、Y111封隔器1个、活动配产器乙（内径48mm）1个、配产器甲（内径52mm）1个等。三、操作步骤.接反循环管线，用清水洗压井，卸井口起出井内全部管柱。.下油管，底部带套管刮削器，用刮削器在油层射孔井段上下反复刮削3至5次后，下至油层以下50m,起出刮削管柱。（刮削过程中要边洗井边刮削，洗井方式以反洗井为宜。）.按设计要求，组配好下井找水管柱。顺序自下而上为：673nmi丝堵+Y211封隔器1个+活动配产器乙（内径48mm不带堵塞器）1个+Y111封隔器1个+配产器甲（内径52mm带堵塞器）1个+油管+油管挂。.将找水管柱下至预定深度，坐好封隔器，装好全套采油树，求产测试。.正挤压井，捞出配产器甲堵塞器，用清水洗压井，从油管内投入48mm乙堵塞器，对第二层进行求产测试，对二层测试资料进行对比分析，找出出水层。四、技术要求.下井的油管、工具要丈量准确，并做好详细记录。根据施工特殊要求或要求下深精确度高时采用电测校深的方法。.下井的封隔器座封位置要避开套管接箍1m以上，确保密封。.下管柱要平稳操作，速度小于0.5m/s,避免封隔器中途坐封。.油层测试资料必须齐全准确。五、相关知识随着油田开发的深入进行，普遍会遇到油井出水问题。尤其是水驱油田开发的中后期，油井出水更是不可避免的。由于油层的不均质性以及开发方案或开采措施不当等原因，使水在横向上和纵向上推进很不均匀，造成油田过早水淹，消耗了地层能量，大大降低了油藏采收率。同时，由于地层大量出水冲刷地层，造成地层出砂坍塌，使油井停产甚至报废。另外，地层水还严重腐蚀抽油杆、油管、套管、输油管线等采油设备，加重油水分离工作量，增加了采油成本。因此，在油田开发过程中，发现油井出水后，要尽快利用各种找水措施确定出水层位，并根据具体情况采取相应的堵水措施。（一）油井出水的原因.固井质量不合格，造成套管外窜槽而出水。.射孔时误射水层。.套管损坏使水层的水进入井筒。.增产措施不当，破坏了油井储油层的封闭条件。.生产压差过大，引起底水侵入。.断层、裂缝等造成外来水侵入。.由于邻井注气、注水注穿油层而造成油井出水。（二）油井出水的危害.可导致地层大量出砂，砂埋油层而使产量下降，增加修井成本。.消耗地层能量，使产量下降。.腐蚀采油设备。29.增加采油成本。（三）油井出水预防措施.制定合理的汕田开发方案，规定合理的油井工作制度。.采取分层注水和分层采油，控制油水边界均匀推进。.加强油、水井的管理和分析，及时调整分层注采强度，确保均衡开采。.提高完井施工质量，将油、水层分开，防止误射地层，避免造成套管损坏。（四）油井找水技术找水是指油井出水后，通过各种方法确定出水层位和流量的工作。各种原因造成的油井出水，都会给油田开发带来极大的危害。为了避免油井水淹，就必须采取措施进行封堵，封堵前要找出出水层位。目前，判断出水层位的方法主要有以下几种。.综合对比资料判断法对出水井的地质情况（如开采层位、油水井各层连通情况、各层渗透性和断层以及边水、底水、夹层水的情况等）和井身质量等资料，进行仔细研究，并对采油动态资料（产量、压力、生产油气比、含水、水质分析、注水情况等）进行综合分析、对比，来确定出水层位。也可以结合小层平面图和油水井连通图，以及注采井生产关系推断可能的出水层位。这是一•种动态、静态资料结合来判断出水层位的间接方法，因此，还需同其它方法配合才能最后确定出水层位。.水化学分析法水化学分析法是利用产出水的化验分析结果来判断其为地层水或注入水的方法。该方法主要是依靠地层水和注入水在组成上的明显不同而进行的判断。地层水一般具有较高的矿化度以及游离的C02和H2S,不同层位的地层水，其矿化度和水型也不同。.根据地球物理资料判断法根据地球物理资料判断出水层位，目前应用较多的主要有流体电阻测井、井温测井和同位素测井三种。1）流体电阻测井法流体电阻测井是根据高矿化度的水与低矿化度的水的电阻率不同，利用电阻计测量出油水井的电阻率变化曲线，从而确定出水层位的方法。其测定步骤大致为：先往井内注入一种与地层水具有不同含盐量的水，进行循环洗井，将井内原有液体循环替出，然后测量井内流体电阻率分布，得到一条控制电阻率曲线；再将液面抽汲降低到一定深度后进行一次测井，抽汲量的大小取决于外来水量的大小。这样交错进行，抽汲一次，测量一次，直到根据电阻率的变化发现出水层位为止。这种测量方法的设备比较简单，但找水工艺比较复杂，需要多次进行抽汲提捞和测井工作。该方法不适用于高压水层。2）井温测井法井温测量法利用地层水具有较高温度的特点来确定出水层位的方法。先用均质流体冲洗井筒，待井筒内的液柱温度分布稳定后，测量井内温度分布曲线（井温曲线），然后通过气举或其它措施降低液面，使地层水进入井内，一直达到测出温差为止。降低液面后所测井温曲线（流温曲线）发生突变的部位便是外来水（地层水）进入井内的位置。如果套管破裂的地方与出水层不重合，则流体要在套管外流动一段距离，由于套管外液体与井内液体的热交换，所以温度曲线上有一段较平稳的高温显示。由于水的比热容大于油的比热容，在出水层往往有高温异常显示，因此，也可利用直接测得的井温曲线来判断出水层位，但要求井温仪必须有较高的灵敏度。3）放射性同位素测井法放射性同位素测井是指向井内注入同位素液体，通过提高出水层段的放射性强度来判断出水层位的找水方30法。其施工步骤如下：先在预测的井测定一条自然放射性曲线，再往井内注入一定数量的同位素液体（一般1.5〜3m3）,用清水将其挤入地层，洗井后再测放射性曲线。对比前后两次测得的曲线，如果后测的曲线在某一处放射性强度异常剧增，说明套管在此处吸受了放射性液体。根据此异常情况，结合射孔资料，便可确定套管破裂位置及与套管破裂位置连通的渗透性地层。.机械法找水1）找水仪找水找水时在地面用电缆将找水仪下入井内，自上而下逐层测量其液体流量和含水率，然后用递减法计算各层段产油量和产水量，从而确定出出水层位。这种方法的优点是能够准确地确定出水层位，并能够确定含水油层的含水率。缺点是对油井测试条件要求较高，有时为了保证找水的准确性还需要一些辅助工序的配合。2）封隔器找水下测试管柱，用封隔器将各层分开，座封后开井求产，找出出水层的位置。这种方法的优点是工艺简单，能够准确地确定出水层位。缺点是施工周期长，无法确定夹层薄的油水层的位置。31第四单元下电潜泵一、学习目标掌握下电潜泵的工艺原理，现场能够正确完成下电潜泵的操作。二、使用工具通井机1台、游动系统1套、电潜泵1套（含附件）。三、操作步骤.做好下电潜泵前的准备工作（包括校正井架、套管刮削等），即可下电潜泵。.将电缆导轮吊在井架腰部。.将电缆滚筒摆到井架后面的通井机旁边，距井口25m以外，中间放好电缆防落地支架或垫板。电缆滚筒与井口连线和通井机与井口连线夹角为30。〜40°,电缆轴向中心线与电缆导轮、井口在同一平面上。.用万用表测量电缆绝缘电阻，大于500MC为合格。.用1根长于电缆导轮悬挂高度2.5倍的e19nlm棕绳，穿过导轮作为弓I绳。.把滚筒上的大扁电缆牢固地绑在引绳上。.拉引绳使大扁电缆通过导轮，拉向井口。.通井机手配合电泵专业人员将电机、保护器、分离器及电泵下入井内，扣在电泵短节上的吊卡开口要朝向电缆一边。.将大扁电缆接在电泵的小扁电缆上。.将吊卡扣在下井的第一根油管上，吊起后与井内泵头接箍对扣，打上背钳，上紧油管螺纹。.由1人扶住大扁电缆，将其按紧贴在油管外壁上，在距下井第一根油管的尾部50cm左右处，卡上电缆卡子，用锁紧钳锁紧，其电缆铠皮稍有变形即可，切不可伤害铠皮。.通井机以小于0.5m/s的速度下放油管，同时由1人扶住大扁电缆，使其始终紧贴在油管壁上，随油管下入井内，负责滚动电缆滚筒的操作人员滚动滚筒，放松电缆，其滚动速度要与下油管速度同步。.当油管接箍接近井口时，距接箍50cm处卡上第二个电缆卡子，如果1根油管需要卡3个电缆卡子，则有1个卡子要卡在油管中间。.将单流阀、泄油器分别接在下井的第二根和第三根油管尾部。.按操作步骤13的操作方法，将油管和电缆全部下入井内，每下10根油管要用万用表检查一次电缆电阻，其电阻大500MQ为合格。.油管下到最后1根时，在距井口以下2m处的油管上打2〜3个电缆卡子，并将分瓣锥体连同提升短节接在井内最后1根油管上，用管钳上紧。.上提油管80〜100cm高度，搬开吊卡，把在大扁电缆与锥体对应部分上、下各30〜40cm处的铠皮剥开，露出缆涤芯。.撬开分瓣锥体，将缆涤芯卧进锥体槽内，合上分辨锥体，卡上电缆卡子。.下放管柱，将锥体坐进套管四通内，上好顶丝，卸掉短节，将带卡箍头的短节接在锥体上。.将开口法兰盖在锥体上，开口朝向电缆那一边。32.将套管四通法兰与开口法兰用井口螺栓对角上紧，把采油树总闸门以上部分坐在短节的卡箍上，卡好卡箍。.丈量井口至配电房的距离，从电缆滚筒上切下足够长度的电缆，用引绳从电缆导轮上拉下。.用万用表测量电缆电阻，大于500MQ为合格，余下工作由电泵专业人员负责。四、技术要求.下油管时，要坚持电缆有一定的拉力，使电缆能紧贴在油管上，不出现突起，但拉力不能太大，以免扯坏电缆。.打电缆卡子尺度要合适，卡子松紧度以勒紧电缆、铠皮略有变形为宜。.摘扣油管吊卡时，吊卡的开口始终朝向电缆一边，油管上的电缆要朝向电缆滚筒那边。.下油管时要打好背钳，严禁下井的油管转动。.电缆从滚筒上倒下来时不能拖地，以免将泥土和茅草等杂物带入井内，堵塞电泵。五、相关知识.电潜泵装置的组成电潜泵装置由三大部分、七大件组成。见图3—7所示。1）井下部分：主要有潜油电泵、电机、保护器、分离器四大部分组成。除分离器与潜油电泵为一整体外，其它各大件的外壳一般都用法兰螺钉相连接，它们的轴用花键套连接以传输电机输出的扭矩。井下部分接于油管下端下入井中。2）中间部分：主要是由油管和电缆组成，起输电、输油和悬挂机组作用。3）地面部分：主要有控制屏和变压器两大件组成，其提供电源时套管装置保护作用。.电潜泵的工作原理地面上的变压器将电网电压转变为潜油电泵装置所需要的电压后，将电能输入控制屏，而后电缆输给井下电机；电机将电能变为机械能带动潜油电泵与分离器一起转动；分离器经入口将井内液体吸入分离器内，经过气液分离后，把井液举入潜油电泵；潜油电泵将机械能传给井液，提高了井液的压能，从而经油管将井液举升到地面。.电潜泵的主要参数主要有4个。分别为：排量、扬程、功率和效率。.电潜泵故障类型1）电机、泵组砂卡埋型由于油层吐砂严重，将机泵组以下的工艺尾管砂卡、砂埋或出砂上返而将机泵砂埋，造成整个工艺管柱遇卡，不能正常起管柱、换泵、调参等。2）死汕、死蜡卡阻机泵组由于电潜泵处在油井结蜡点以下深度位置，有些油田的原油含蜡量较高，最高的可达25%以上，蜡的33析出温度又较低，往往低于35℃以下。如大庆油田析蜡温度不足18℃,结蜡点在700nl以下。这些集结析出的死蜡、死油长时间集聚变成较硬实的蜡块而卡机泵组。因700〜800m以上井段套管壁上几乎都是死油死蜡，所以在起泵组时，往往造成工艺管柱的最大外径部分受阻卡，使电缆不能很好地与管柱同步运动，严重的甚至造成拔断电缆。3）小物件卡阻机泵组小物件卡阻电潜泵也是油田较常见的故障类型，小物件一般常指掉入油套环空的螺栓、螺母、电缆卡子等。虽然物件较小，但由于电潜泵外径较大，与套管环形空间间隙很小，特别是电机的侧向突出与电缆连接处，工作筒外径较大，小物件一旦落入环空，将使机泵组严重受卡阻。4）电缆脱落堆积卡阻电潜泵在更换电潜泵的起管柱作业中，由于电缆不能与管柱同步，或者在开始活动管柱时，上提负荷过大而拔脱油管。同时也将电缆拔断，使电缆脱落堆积，造成电缆堆积卡阻电潜泵。5）套管破损卡阻电潜泵由于电潜泵的机组部位或机组以上某部位的套管变形、错断、内凹型破裂等多种形式套损，使机泵组的工艺管柱受卡阻而拔不动。以上五种卡阻类型中，第四、五两种类型属多见、常见型，卡阻复杂，处理起来也较麻烦，施工难度相对较大，施工周期也相对较长。5.电潜泵故障处理施工方法、步骤及要求1）压井因电潜泵故障处理时间一般较长，而管柱的泄油阀深度距油层中部较远，即压井深度不够，因此为安全起见，一般在选择压井液密度时，相对增大附加量。可按下式计算：P=（1+50%）2『102）/H（1-11）式中P—压井液密度，g/cm3；P一施工井近三个月内所测静压，MPa；H—油层中部深度，m。压井时应用循环法压井，严格限制挤注法压井。2）安装作业井口3）试提（1）松开顶丝后直接用提升短节对扣试提原井管柱。（2）试提时，最高负荷不超过油管允许提拉负荷，不得将油管柱在试提时拔脱扣而使电缆在不必要断脱处断脱。4）测卡点5）卡点以上管柱与电缆处理（1）聚能切割弹爆炸切割卡点以上管柱（2）机械内割刀割取卡点以上管柱（3）倒扣取出卡点以上管柱6）卡阻点井段的处理34（1）冲砂、打捞残余电缆。(2)打捞处理机泵组卡阻点以上部分下井工具、油管及残余电缆。(3)打印落实、核定鱼顶状况，套损状况。7)机泵组卡阻处理(1)冲砂：卡阻点以上管柱和电缆处理打捞净后，大排量正循环冲砂，必要时用长套铳筒套铳冲砂，使卡阻点以上沉沙冲洗干净。(2)打捞处理机泵组以上下井工具、油管。(3)打捞机泵组：在打捞机泵组以上工具、油管时，应注意在机泵组以上留1〜2件下井工具或油管短节，为下步打捞震击留有抓捞部位。(4)大力活动、震击解卡：下入打捞、震击组合管柱捞取机泵组后，先大力向上提拉活动管柱，不能解卡时，可向上震击或向下震击解卡。8)小物件卡阻型处理(1)卡阻点深度清楚、准确，机泵组以上电缆、管柱、下井工具打捞处理干净。(2)用薄壁高强度套铳筒套铳环空卡阻的电缆卡子、小物件。(3)小物件或卡子不多时，可试用震击解卡。(4)套铳或震击效果不明显或无效时，最后使用磨铳方法，磨铳掉少部分机泵组，为解体或整体打捞创造条件。9)套损型卡阻的处理(1)捞净卡阻点以上电缆、油管、下井工具。(2)下击机泵组，让出套损部位。(3)打印核实套损部位套损程度、深度等情况。(4)根据套损状况选择相应的修整措施及工具，对套损部位进行修整扩径。(5)错断状况，视错断通径大小与错断类型适当选用整形器复位或锥形铳鞋修磨复位。10）通井：通井至人工井底或设计要求深度.11）完井：按设计要求下入完井管柱交井。35第五单元钻水泥塞一、学习目标掌握钻水泥塞的工作原理，能够正确使用螺杆钻具和修井机转盘钻水泥塞。二、使用工具修井起重设备1套、螺杆钻具及附件1套、方钻杆1根、水龙头1个、水泥车或钻井泵1台、水龙带1根、转盘1套等。三、操作步骤（一）使用螺杆钻具钻水泥塞操作步骤.通井：用小于套管内径6〜81nm的通井规通井至欲钻灰面。.下钻塞管柱。（1）检查螺杆钻具转动部分的灵活程度。检查方法是用1200mm管钳固定螺杆钻具壳体，再用900mm管钳卡住转动部分，一只手轻压正转，能转动即可。（2）将钻头接在螺杆钻具的下端转动轴上。（3）将螺杆钻具及辅助井下工具按顺序下入井内。钻具组合顺序自下而上为：钻头+螺杆钻具+673mm加厚短节+滑套短节+673mm油管短节+缓冲器+井下过滤器+<t>73mm加厚短节+巾73nlm加厚油管。（4）下油管7〜10根，井口装好自封封井器，再继续下油管至螺杆钻具距水泥塞面以上约5m时停止下入。（5）连接钻水泥塞施工地面循环管线。注意：地面管线中要接好地面过滤器。.钻水泥塞施工（1）水泥车或修井泵以500〜600L/min的排量正循环洗井，待循环洗井正常后，缓慢下放钻具，钻具钻至水泥塞面后，观察拉力计，保持钻压在5〜15kN的范围内匀速平稳钻进。（2）钻完一个单根后，上提下放划眼两次并循环洗井一周后停泵。（3）接另一个单根，继续开泵钻水泥塞，重复操作步骤（1）、（2）,直至将水泥塞钻4兀O（4）水泥塞钻完后，要用干净的修井液充分循环洗井二周以上，将井内灰渣全部洗出，结束钻水泥塞施工。（二）使用修井机转盘钻水泥塞操作步骤.检查转盘，做好钻塞准备工作。.下钻施工（1）将钻头长度、直径（小于套管内径6〜8nun）测量准确，并绘制草图。（2）将钻头连接在下井的第一根钻杆底部，同时也将水龙头与水龙带、方钻杆与水龙头接好。（3）下钻接近水泥塞面10〜15m左右后缓慢F放探灰面，探得准确灰面后，在与套管四通平齐位置打好记号，将探方入那根钻杆起出，量出方入长度，并计算出灰面深度。（4）将放入鼠洞的方钻杆挂好吊卡提起与井口钻杆对接上紧，补心放入转盘内（补心用螺丝连接牢固），36同时连接好水龙带与水泥车（或钻井泵）的管线。.钻塞施工（1）开泵正循环洗井一周，合转盘离合器，低速转5〜lOmin正常后，加压钻进（钻压控制在10〜25kN,转速为60〜120r/min）,环空上返速度＞0.8m/s。（2）每钻进一根单根，要大排量洗井20min以上，同时上提下放钻具划眼1〜2次，速度不能过快，划眼后停泵起方钻杆，卸掉方补心螺丝，取出方补心，卸掉方钻杆，放入鼠洞，接好单根下入井内再连接好方钻杆，补心放入转盘内，补心用螺丝连接牢固，开泵钻进。重复上述动作，直至钻塞完毕。（3）充分洗井二周以上，起出全部钻具结束钻水泥塞施工。四、技术要求（―）质量控制.钻水泥塞前必须检查修井液质量，一定要干净，严禁不符合设计要求的修井液入井。同时，确认水泥塞上无金属杂物，否则应先打捞干净再钻水泥塞。.在钻水泥塞过程中，如果出现钻柱反转，应立即上提或减小钻压。.水龙带及活动弯头，必须栓好保险绳并挂在游动滑车大钩上。.方补心必须用螺栓连接牢固，以防飞出伤人。.钻杆螺纹抹好密封脂并上紧。.起下钻具速度均匀、平稳。.每钻进3〜5m划眼一次。.作业过程中不能损伤套管。.钻穿水泥塞或到设计位置后，用通井规（或刮削器）通井至设计深度，清除井壁残留水泥，并用1.5倍井筒容积的干净修井液彻底洗井。（二）安全要求.作业时井口要有专人指挥、协调工作。.起下钻具时井口必须装有井控装置。.施工时必须安装合格的指重表或拉力计。.钻进无进尺时应停钻并提钻，分析原因，采取适当措施。.所钻水泥塞下面被封的射开井段为高压层时，要做好防喷准备。.上水池和回水沉淀池要分开使用。.接换单根之前必须充分循环，防止钻屑卡钻。五、相关知识（一）螺杆钻.螺杆钻具的结构，见图3—8所示。螺杆钻具由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。371）旁通阀结构与作用（1）结构旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。（2）作用起下钻过程中，旁通阀的阀体在弹簧的作用下移到上部位置，旁通孔打开，钻井液流出或进入钻柱以平衡钻柱内外的液柱压差。开泵时，由于阀体孔径小于钻具内径，钻井液通过旁通阀时产生阻力，该阻力大于弹簧力时推动阀体压缩弹簧下行，堵死旁通孔，使钻井液流径马达。2）马达总成结构与作用（1）结构马达总成由定子和转子组成。定子，即是在经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的钢体橡胶套。转子，即是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬锅，并通过镀铝来控制定转子的配合间隙。（2）作用是将泥浆泵泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。马达总成是螺杆钻具的动力源。3）传动轴总成传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。.螺杆钻具主要技术参数，见表3—7所示。表3-7螺杆钻具主要技术参数.螺杆钻具工作原理是用油管携带螺杆钻具通过水力驱动油管下部的螺杆钻具旋转的。螺杆钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变成机械能。当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，阀球被推动下移，关闭旁通阀，从而进入转子与定子形成的各个密封腔。液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动。转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与有一偏差心距e的定子中心线公转。这就是所谓的螺杆钻具38的行星传动原理。由于转子和定子都采用螺旋线，因而转子绕定子轴线作逆时针转动，并以自身轴线作顺时针转动去带动钻具旋转。.螺杆钻具的使用操作1）井眼及钻具准备(1)井眼畅通，确保螺杆钻具顺利下到井底。(2)处理好修井液，含砂量不得大于1%,并清除纤维质杂物。(3)测量井眼起下钻摩阻和循环压降。(4)用油管通径规对所用油管进行通径，防止钻具水眼中的杂物堵塞螺杆钻具或钻头水眼。2)入井检查(1)检查螺杆钻旁通阀活塞是否灵活。(2)开泵。先小排量，然后逐渐增大到正常排量检查旁通阀是否关闭。芯轴转动是否灵活。(3)上提钻具检查旁通阀关闭情况，一切正常后，正常下钻。(4)下钻过程中要控制下放速度，一般10m/min为宜，以防止倒抽沉砂堵死钻头和螺杆钻具。下钻中途可以适当开泵顶通水眼，但不能长时间循环。3)钻进操作(1)下钻至水泥塞面5m开泵，记录循环正常之后的泵压，随后逐渐加压钻进。(2)排量必须保持设计值。(3)钻进允许最大泵压=悬空循环泵压+马达压降。(4)在排量一定的条件下，工作压差和钻头扭矩随钻压增大而增加I。因此，在钻进过程中可以通过立管压力的变化判断马达和钻头的工作情况。(5)随着压差的增大，马达的工作功率不断上升。当压差达到某一值时，功率曲线变得平缓，不再继续大幅度上升。此时的压差就是该钻具的最优工作压差。如果继续增加钻压，因钻头扭矩增加，泵压突增，使钻头扭矩大于或等于马达最大扭矩时，马达就会停止转动，这时的压差称为制动压差。因此，钻进时必须保持压差处于推荐值之内。(6)在推荐压差之内，扭矩增加，转速基本保持不变。如有下降，主要是因流体压力上升压迫定子橡胶，使定子与转子的间隙增大所造成的。(7)钻进中要认真掌握钻压和泵压的变化，防止钻压过大而压死工具。压死工具应立即上提钻具，然后减压钻进。(8)严禁压死循环，以防缩短工具寿命。4)注意事项(1)不得长时间悬空循环，不得压死循环。(2)钻头遇卡时不得转动钻柱，以防止螺杆水帽倒扣，芯轴落井。(3)定向井、水平井钻进时，螺杆本体稳定器有阻卡时不得以反转方式调整工具面，以防止螺杆壳体倒扣。(4)钻进中加压与否，泵压变化小时，表明螺杆钻具本体有倒扣可能，应起钻检查。(5)钻进中泵压下降，排除地面因素之外，可能是钻具刺漏、旁通阀孔刺坏或螺杆壳体倒扣，应立即起钻。395)故障分析与排除螺杆钻具使用中的故障与排除方法见表3—8。表3—8螺杆钻具使用中的故障分析(―)转盘转盘是石油修井的主要地面旋转设备，用于修井时，旋转钻具、钻开水泥塞和坚固的砂堵；在处理事故时，进行倒扣、套铳、磨铳等工作。此外，在进行起下作业时，用于悬持钻具等。常用修井转盘按结构形式分有船形底座转盘和法兰底座转盘两种形式。按传动方式分有轴传动与链条传动两种形式。1.船形底座转盘船形底座转盘有链传动与轴传动，两种传动方式虽不同，但转盘内部结构原理基本相同。1)基本结构形式基本结构形式见图3—9所示。图3-9船形底座转盘1—护罩；2—转盘台；3一补心；4-方瓦；5、9一轴承；6、8一轴；7—齿轮；10—油底壳402)基本参数基本参数如下：开口直径：520mm；最大静载荷：2000kN；额定功率：350kW；最高转速：300r/min；齿轮转动比：3.22；外形尺寸：长3宽3高：2250mmX1440mmX695mmo3)使用要求链传动船形底座转盘使用时，应用修井机作动力来源，用链条带动转盘转动。(1)使用时，应在船形底座下衬垫木方，木方不得压在井口及套管头上；(2)四角用钢丝绳(不低于①18.5mm)固定在四个专用绳坑(桩)内，不得