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文档简介

修井作业技术张志敏目录完井技术1修井设备2试油作业3维护作业4油层改造5封堵技术6打捞作业7解卡工艺8修套技术9水平井修井10开窗侧钻11连续油管技术124″套管内修井13井控技术14一、完井技术1、完井方法选择井底结构要考虑的因素有:储集层类型、储集层岩性和渗透率、油气分布情况、完井层段的稳定程度、附近有无高压层、底水或气顶等。根据不同的储集层条件,完井井底结构大体可分为四大类:封闭式井底、敞开式井底、混合式井底和防砂完井。根据钻开油、气层和下入油层的先后次序,又可分为先期完井法和后期完井法。即先下入油层套管,固井完成后,更换较小尺寸钻头钻开油、气层,称为先期完成法;先钻开油、气层,后下入油层套管称为后期完成法。钻井后常见的完井方法有4种(1)裸眼完井指完井时井底的储集层是裸露的,只在储集层以上用套管封固的完井方法。(2)射孔完井指钻穿油气层至设计井深,然后下入油层套管至油层底部注水泥固井,最后射开油气层,建立地层流体通道(3)割缝衬管完井方法割缝衬管完井是在裸眼完井的基础上,在裸眼井内下入割缝筛管,在直井、定向井、水平井中都可采用。(4)砾石充填完井对于胶结疏松出砂严重的地层,一般应采用砾石充填完井方法。常见的有:裸眼砾石充填完井、套管内砾石充填完井。2、井身结构井身结构是在已钻成的裸眼井内下入直径不同,长度不等的几层套管,然后注入水泥浆封固环形空间间隙,最终形成轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。根据套管的功用可将套管分为以下几种类型:①导管;②表层套管;③技术套管,又称中间套管;④生产套管,又称油层套管;④尾管,亦称衬管。3、井的种类石油钻井类型按性质和用途一般分为地质探井、预探井、详探井(评价井)、开发井(包括检查资料井、生产井、注水井、调整井等)。按井身结构可分为直井、水平井和其它一些特殊结构井。水平井

钻井视频演示4、井口结构井口装置及结构,油补距、套补距及联入的关系图解。二、修井设备1、修井机修井机或通井机是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源。修井机图修井机施工图修井机分类(1)按行走底盘分类:车载式、自走式。(2)按动力分类:单发(引用底盘动力源)、双发(台上另装发动机做为动力来源)、电动(台上安装电动机)、双动力(台上安装发动机和电动机)(3)按井架型式分类:单节井架、双节井架(4)按功能分类:修井机、钻修两用机、沙漠修井机、滩涂修井机、斜井修井机、防喷修井机(5)按结构型式分类:双滚筒修井机、无绷绳修井机、不压井修井机(6)按提升负荷分:20t、30t、40t、80t、100t、120t、150t、180t、225t(7)国内主要生产厂商:修井机生产厂家各有特点、各有所长,大厂家由于规模庞大、实力雄厚,主要是大吨位修井机做的好、产品大量出口。有些中小型厂家则在中小吨位修井机方面做的精细、专业,价格更优。以下列出制造能力最强,品牌知名度国内最高的主要供应商。120t——225t大吨位修井机生产厂商:1,江汉四机厂2,南阳二机厂100t——180中吨位修井机:天津东方先科石油装备公司20t——150t中小吨位修井机:通化四海石油机械有限公司2、撬装泵修井和井下作业施工中井筒内液体循环的动力来源。三、试油作业1、试油概念指对油(气)的层位(有时也对水层)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。在已经开发的油田上,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,这一整套的工艺统称为试油。2、目的与任务探明新区新构造是否有工业油气流(产能、液性)。查明油气层含油气面积及油水边界油气藏储量、油藏驱动类型。验证油层的含油气情况和测井解释的可靠程度(验电)。为计算储量和编制开发方案提供依据,为新区勘探指明方向。验证开发效果,检查注水井在油田中的推进情况、受效情况,以及油层产油能力和原油物性变化,为油田高速开发提供科学依据。3、常规试油的工序(1)射孔

使油气层与地表连通,形成通道。射孔的目的是为了沟通地层和井筒,产生流体流通通道。射孔分为正压射孔和负压射孔两种方式,这是按射孔时井筒内到射孔段中部的静液柱压力与射孔段地层压力之比来区分的。

3、常规试油的工序

(2)替喷当油气层与井筒沟通,但井内液柱压力高于油气层压力时,油气井不能形成自喷,可采用替喷法降低井内液柱压力达到诱喷目的。替喷原理就是用密度小的液体将井内密度大的液体替出,从而降低井内液柱压力,使地层流体流出地表。一般采用正替喷。这种方法常用于油、气层压力较高、产量较大及油层堵塞不严重的井。替喷法可根据具体情况采用一次替喷或二次替喷。替喷液体多采用加入粘土防膨剂的清水,特殊井也采用柴油、原油等。

正替喷适用于地层压力系数小于或等于1的井;特点:施工方便,造成的回压小,对地层伤害小,缺点施工时间长,使用的替喷液多。反替喷适用于地层压力系数大于1的井;优点:施工时间短,使用替喷液少,缺点是造成的回压大,对地层伤害大。

3、常规试油的工序(3)诱喷降低井筒内的液(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表。诱喷的方法抽汲气举混气水泡沫排液液氮、液态CO2(液氮泵、连续制氮车、连续油管车等)泵排(有杆泵、水力泵、电潜泵、螺杆泵等)

产量压力产出流体含水稳定含水量所含水水性3、常规试油的工序(4)放喷排除井筒积液

放喷合格条件3、常规试油的工序(5)求产通过各种计量设备、器具和仪表准确计量地层产出的油气水量。A、自喷油层根据油井自喷能力选择合适工作制度,待井口压力稳定,含水降至<5%,即可进行计量求产。产量稳定标准:产油量≥500m3/d,连续求产8h,2h计量1次,波动不超过5%产油量<500-≥300m3/d,连续求产16h,2h计量1次,波动不超过10%。产油量<300-≥100m3/d,连续求产24h,2h计量1次,波动不超过10%。产油量<100-≥20m3/d,连续求产32h,2-4h计量1次,波动不超过10%。产油量<20m3/d,连续求产48h,4-8h计量1次,波动不超过15%。B、自喷油水同层或水层排出井筒容积1倍以上,证实地层出水后,连续3个样品氯离子含量波动<10%,油水比稳定,即可求产。连续3个日产量波动<15%。含水稳定标准:含水:5%-10%,波动<1%;含水:10%-30%,波动<3%;含水>30%,波动<5%;C、间喷油层排液含水<5%,即可确定合适的工作制度,定时或定压开井测试求产,求取连续3个间喷周期产量,波动范围不超过20%。D、非自喷层油层:排液含水小于<5%,即可定深、定时、定次抽汲(泵抽或气举)求产取得72h以上的产量,12h产量波动范围<15%。油水同层:排除井筒容积1倍以上,取样落实含水,含水稳定标准同自喷层;水性落实、油水比稳定后,取得48h以上的产量,日产量波动<20%。水层:排除井筒容积1倍以上,水性落实后,即可求产,要求同油水同层E、低产层或干层通过现有的工艺技术,液面降至规定掏空深度,以测液面计算产能,测液面时,两测点间隔不小于24h,也可通过测液面恢复。液面规定掏空深度:油层深度>1500-≤2000m液面深度:1500m

>2000-≤3000m液面深度:1800m

>3000-≤4000m液面深度:2000m

>4000m液面深度:套管允许掏空深度四、维护作业维护作业主要是指冲砂、清蜡、检泵、井口故障处理等小修作业。1、冲砂冲砂就是用高速流体将井底砂子冲散,并利用循环上返的液流将冲散的砂子带到地面的工艺过程。冲砂方式(1)正冲砂冲砂液沿管柱流向井底,由环形空间返出地面。正冲砂的优点是冲砂管直径较小,冲击力大,易于冲散砂堵。缺点是大直径的套管与冲砂管的环形空间面积较大,使得冲洗液上返速度较小,携砂能力弱,大颗粒砂子不宜带出。为了提高携砂能力,可以提高冲砂液的粘度或加大泵的排量。(2)反冲砂冲砂液由套管和冲砂管的环形空间进入,冲起并携带砂子沿冲砂管上返到地面。优点是由于冲砂管内径小,冲砂液上返速度快,携砂能力强,泥砂不易沉淀。(3)连续冲砂连续油管在冲砂中的应用2、清蜡如果油井产出的原油中含有蜡,当原油的组分、温度、压力发生变化使其对蜡的溶解能力下降时,蜡从原油中析出,然后聚集、粘附在管壁上。清蜡就是将粘附在油井管壁、抽油泵、抽油杆等设备上的蜡清除掉,常用的方法有机械清蜡和热力清蜡。螺旋式刮蜡器(1)套管刮蜡套管刮蜡的主要工具是螺旋式刮蜡器。将螺旋式刮蜡器接在油管下面,利用吊升系统将刮蜡器下入结蜡区段,利用上下活动以及刮蜡器本身的螺旋形式不断冲击和切削管壁上的结蜡。与此同时进行循环冲洗,结蜡就会不断地被挂掉,并随着循环液熔化和清除,刮蜡器也逐步加深,直至通过全部井段(2)热力清蜡A、热流体循环清蜡热流体循环清蜡法是利用地面加热后的流体物质,如水或油,通过热流体在井筒内的循环传热给井筒流体,提高井筒流体的温度,使得沉积的蜡溶解于原油中,从而达到清蜡的目的。根据循环通道的不同,可分为开式热流体循环、闭式热流体循环、空心抽油杆开式热流体循环和空心抽油杆闭式热流体循环四种方式。B、电热清蜡电热清蜡是把热电缆随油管下入井筒中或采用电加热抽油杆,接通电源后,电缆或电热杆放出热量,提高井筒内温度来熔化沉积的石蜡,达到清蜡、防蜡的目的。3、检泵指根据油井的生产规律探索出检泵周期,定期对井下的采油泵进行检查,或者由于发生事故被迫进行检查。

检泵的施工步骤(1)准备工作:包括立井架、穿大绳、拆除抽油井口、换上作业井口、转开驴头,以防作业时发生碰撞。如果需要压井,要按照施工要求准备好足够的压井液和顶替液。如果该井未被蜡将泵堵死,若有热洗流程,需要在压井之前热洗井筒。(2)将活塞提出泵筒,具体方法是现把驴头降停在上死点,用方卡子卡紧光杆坐在防喷盒上,然后松开悬绳器的光杆紧固器,把驴头降至最低位置。再卡紧光杆紧固器,松开放在防喷盒上的方卡子,开动电机,再把驴头停在上死点的位置,直至把活塞提出泵筒。然后再用方卡子卡紧,防止抽油杆接箍碰撞防喷盒。(3)接好反压井管线,释放套管气至见油。管线试压8-10MPa,压井前可先替入热水,清洗管壁结蜡,替出井内油气,然后泵入压井液,按照日常压井操作进行压井。

(4)压井以后,提出抽油杆,卸掉防喷盒,起出全部抽油杆及活塞。起完抽油杆后要在井内注满压井液。起出的抽油杆要整齐地排放在至少具有5个支撑点的架子上,要注意保护丝扣,不要弄脏,然后用蒸汽刺洗上面的砂、蜡,严重弯曲、磨损或丝扣损坏的不能再次下井。(5)对于首次新泵下井,没有起抽油杆的工序,应采用正压井,然后加深油管探砂面,并提上2-3m进行冲砂,冲出井底的沉淀,防止造成井喷。如果油井出砂严重,需要取得砂面资料,也要探砂面,但冲砂要另下冲砂管柱。(6)取出井内全部管柱,用蒸汽刺洗干净,并排放整齐。要详细检查抽油泵、活塞、凡尔等,准确丈量油管、抽油杆长度,做好单根记录,按设计要求计算好下泵深度。组配下泵管住(7)对于出砂结蜡比较严重,且气油比较高的井,应在泵的下部装泵锚、磁防蜡器和气锚。泵下部应接2-3根油管作为尾管起沉砂作用。下井的泵一定要保持干净。上卸扣时管钳要搭在接头上,音标的深度要根据动液面确定,一般在动液面以上50-100m处。最后下泵至设计深度,并装好采油树或偏心井口。(8)下活塞与抽油杆。根据泵筒的下入深度,准确丈量计算活塞的下入深度,准备好活塞与抽油杆连接的接头。当活塞下到泵筒附近时要正转抽油杆,使活塞平稳缓慢地下入泵筒中,严防下入速度过快,猛烈撞击固定凡尔座。(9)活塞下入泵筒后,上提抽油杆缓慢活动2~3次,深度确定后,再用滑车上提下放试抽十几次,观察泵工作良好后,方可上紧防喷盒,对好防冲距(一般100m深度防冲距是10cm,以不碰泵为准),卡好方卡子。(10)回转驴头,放至下死点,上紧悬绳器上的光杆紧固器。对电路、流程进行全面检查后,启动抽油。4、井口故障处理井口装置是整个石油井组成的地面部分。主要功能是悬挂油管柱,承受井内全部油管柱重量;密封油管、套管环形空间,保证各项井下作业施工的顺利进行,控制调节生产录取资料和日常管理等。

井口故障的种类(1)刺这类故障现象的表现是闸门、法兰及连接处往外刺油或刺水。一般在油井上较少,在水井上较多,这是因为进行注水时,地面泵压很高。因此,对于设备的性能、耐压要求等都很严格。如果井口装置中有个别部分密封不好或垫圈损坏等,就容易造成井口刺。另外也有因为长期高压注水使设备腐蚀严重,密封部件失去作用,出现刺的现象。(2)漏(渗)这种故障是井口装置部件有渗或漏油(或水)滴现象,是由于设备的长期使用性能变差,或者因为维修时丝扣部分受到损伤,没有上紧等,使井内高压液体渗或漏出。出现这种现象,不仅污染环境,不便于管理,影响油井正常生产,同时增加了安全风险。(3)坏设备或部位受到损坏,会使井口装置的作用降低失灵。造成井口装置(或设备)损坏的原因,主要是平时生产与维修不慎碰坏,也有在井下作业修井过程中损坏的。因为管理体制不当或违规操作,也会损坏井口设备(4)死这类故障现象是设备不灵活或坏死,其原因是由于磕碰敲击,或者是去维修与润滑而锈死,也有因污染易腐蚀液体未除净所引起的。使之井口装置操作不灵活,甚至是去了作用,影响生产及作业施工的顺利进行。如井口闸门的闸板脱落,丝扣撞弯与锈死等,都不能正常使用。井口故障的一般修理方法(1)换采油树(2)处理套管四通5、压井

修井施工如果在井口敞开的情况下进行起下管柱、处理井下故障,一旦液柱压力低于地层压力,势必会造成井涌甚至井喷。解决这个问题有两种方法,一种是使用不压井不放喷井口装置控制;另一种是从地面往井里注入密度适当的液体(即压井液),使井筒里液体的液柱压力与地层的压力平衡,阻止地层中的油、气、水流入井筒,这一作业过程称为压井。

压井方式常用的压井方法有灌注法、循环法和挤注法三种。(1)灌注法向井筒内灌注一段压井液,一定的液柱压力平衡地层压力的方法,多用在井底压力不高、工作简单、时间短的修井作业上。特点是压井液与油层不直接接触,修井后很快投产,可基本消除对产层的损害。(2)循环法将密度合适的压井液用泵泵入井内并进行循环,密度较小的原井筒内流体被压井液替出井筒达到压井目的的方法。A、反循环压井B、正循环压井(3)挤入法在油、套管内既不连通,又无循环通道的井不能循环压井,也不能采用灌注压井的情况下采用挤入法五、油层改造1、水力压裂

利用液体传递压力作用,用压裂车组将具有一定粘度的液体(压裂液)以高压大排量沿井筒注入油气层,由于注入速度大于油气层的吸入速度,多余的液体就在井底附近憋起高压,当此压力逐渐增大到超过井壁附近的地应力和岩石的抗张强度后,油气层就会在最薄弱的地方开始破裂形成一条或几条裂缝,之后继续注入携带有高强度固体颗粒(支撑剂)的液体扩展裂缝并使之充填,停泵卸压后,由于固体颗粒(支撑剂)的支撑作用,裂缝不至于闭合或不完全闭合,具有很高的渗透能力,并扩大了油气水的渗滤面积,从而达到增产增注的目的。作用:(1)改造低渗透油层物理性质,增大流通面积,改善油流的流动状况,降低流动阻力,提高产能。(2)减缓层间矛盾,提高油井利用率,改造第渗透层,缩小高、中、低渗透层间差异,合理开采。(3)解除因钻井液、射孔、修井作业的污染造成的近井地带的堵塞。(4)用于油井增产措施和挤水泥、砾石填充以及修井等许多作业中。API钻井射孔压裂介绍视频

2、油层酸化

油层酸化是碳酸盐油藏油、气井的重要增产措施,也是砂盐油藏的油、水井解堵、增产增注的一项有效措施。酸化工艺按施工方法有酸洗、基质酸化和压裂酸化三大类。酸洗是在没有外力作用下,使注入酸液与油层或井筒内垢起作用,清垢、疏通炮眼,达到增产目的。基质酸化(解堵酸化)是在低于地层岩石破裂压力情况下将酸液注入地层孔隙,经酸液反应扩大孔隙空间,溶解颗粒堵塞物,消除近井地层渗透率降低的因素。压裂酸化是在压开地层产生新缝或张开老缝的条件下,对油层挤酸,酸对缝面的酸蚀作用形成较大通道。

3、分层开采油井中有多套层系合采时,由于油层之间的压力、油层物理性质、原油性质等差异,往往互相干扰,使部分油层不能发挥应有的作用。为减少或消除层间干扰,应分层开采,包括分层采油、分层注水及其配套技术。六、封堵技术1、封窜由于各油层的层间差异需要进行分层作业。但是由于固井、采油及地层结构等因素的影响,常常会造成部分油水井的层间或管外窜通。(1)循环法封窜就是将水泥浆以循环的方式,在不憋压力的情况下替入窜通井段,使水泥浆凝固,以达到封窜的目的。(2)挤入法封窜将水泥浆通过封窜管柱,在压力允许的范围泵入井内,使水泥浆充满所有窜槽部位,使窜通层充分吸附水泥浆,以达到封窜的目的。(3)循环挤入法封窜循环挤入法实际上就是循环法与挤入法的联合使用,它先使水泥浆在不憋压的方式下进入串槽再用挤入的方法使水泥浆充填好。其封堵过程是水泥浆开始进入串槽时,套管闸门是打开的,以保证水泥浆在憋不起压力的情况下进入串槽。当地层串槽内进入足够的水泥浆后,关闭套管闸门挤入剩下的水泥浆,再替够清水,静止一定时间,上提封隔器至射孔井段以上,反洗井冲去多余的水泥浆,然后上提油管50-100m,关井候凝。

2、堵漏堵漏方法有挤水泥堵漏和综合化学堵剂堵漏。是将堵剂以一定的压力和排量挤入破漏管外,并在套管内留有一定长度的水泥塞,经24-48H,反应凝固后再钻通,试压符合要求。

挤堵方法(1)平推法一般用在漏失井深较浅的井,光井筒坐好井口将堵剂直接挤人井筒,顶替到破漏位置以上30-50m处,关井候凝。(2)循环注入法如果漏失井段较深,大多采用循环法作业。将钻具下至破漏位置以下20-30m,先循环部分水泥浆或堵剂,然后上提钻具至候凝深度,坐井口再挤堵、顶替完成作业。(3)单封隔器法对套管两处以下的破漏,且相距较长,封堵一处漏失后封另一漏失时则需要用工具封隔器保护已封段以避免损坏已封层。

3、堵水油井出水给油井生产、油气集输和油田开发工作带来影响,特别是水驱(注入水、边水及底水)油田。为了消除或减少水淹造成的危害,所采取的一系列封堵出水层的井下工艺措施统称为油井堵水。堵水工艺按其堵水原理分为机械堵水和化学堵水两种。(1)机械堵水方法油井机械堵水方法主要是用封隔器将出水层封隔起来,不让出水层位的水进入油井。1筛管2丢手接头3、5卡瓦封隔器4油管6筛管1套管2油管3抽油杆4抽油泵5、6筛管7卡瓦封隔器8丝堵1、管类落物打捞鱼顶视频管类落物打捞,如油管、钻杆、封隔器、工具等。根据鱼顶情况,正确选择打捞工具。若鱼顶破坏或不规则,则先磨铣等方法修鱼顶后打捞。对于外径大于110mm以上的工具,要严格控制速度(0.2m/s左右),以免造成新的卡钻、顿钻事故。常用工具有滑块捞矛(单滑块、双滑块)、倒扣捞矛、公锥、篮式捞筒、卡瓦捞筒、母锥、螺旋式捞筒、可退式捞筒、磨铣等。七、打捞作业滑块捞矛倒扣捞矛磨鞋2、杆类落物打捞杆类落物打捞,如(断脱的)抽油杆、测试仪器、加重杆等。抽油杆打捞工具有三球打捞器、活页打捞器、开窗捞筒、滑动式抽油杆捞筒等,特殊情况下可用套铣筒、母锥套铣鞋等工具,三球打捞器不可退抽油杆捞筒活页打捞器3、绳类落物打捞绳类落物打捞,如录井钢丝、电缆等。它们的特点是在井筒内程呈不规则弹性螺旋状分布,且下部排列较密,上部排列较稀,鱼顶无准确位置。打捞工具有内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等,在工具结构上都要求带有隔环,防止绳类落物跑到工具上端造成卡钻。内钩外钩4、小件落物打捞小件落物打捞,如铅锤、刮蜡片、压力计、取样器和凡尔球、牙轮等。打捞小件落物时,要根据落鱼的大小、形状选择合适的工具。目前打捞小件落物的成型工具除强磁打捞器、局部反循环打捞蓝以外,还有一些自制工具,常用的自制工具有一把爪、开窗打捞筒、内镶钢丝捞筒、套铣筒、反循环打捞筒等。设计的打捞工具必须具备易捞、足够的强度、结构简单、操作方便等特点。确实不能捞出的小件落物可选择套磨铣工具处理掉。反循环打捞蓝强磁打捞器八、解卡工艺1、卡钻类型(1)油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡等。(2)井下作业不当造成的卡钻,如落物卡、水泥(凝固)卡、套管卡等。(3)井下管柱设计不当或井下工具质量差造成的卡钻,如封隔器不能正常解封造成的卡钻。卡钻井内示意图2、卡点计算发生卡钻事故,切不可盲目操作,以免卡钻事故更加严重,确定卡钻事故的原因、遇卡位置及类型。

卡点计算公式经一定的提拉负荷后,测得被卡管柱在某一提拉负荷下的伸长量,然后再按下式进行计算:H=E·Ap·ΔL∕P公式中:H—卡点深度,m。E—钢材弹性系数,一般E=2.1×106,kN/cm2。Ap—被卡管柱截面积,cm2。ΔL—管柱在上提负荷下的三次平均伸长量,cm。P—上提负荷差平均值(3次),kN。3、测卡仪测卡仪是修井解卡工艺中的一种辅助工具,往往与爆炸切割、爆炸松扣工具一起使用,可准确确定卡点位置和迅速起出卡点以上管柱。(1)测卡仪的原理当管材在其弹性极限范围内受拉或受扭时,应变与受力或力矩成一定的线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时,应变符合上述关系,而卡点以下部分,因为力矩传不到而无应变,因此,卡点位于无应变到有应变的显著变化部位。测卡仪能精确的测出2.54×10-3mm的应变值,二次仪表能准确地接收、放大且明显地显示在仪表盘上,从而测出卡点。(2)测卡仪结构4、解卡(1)活动解卡又称大力提拉活动解卡,在原井管柱许用提拉负荷下对管柱进行反复提拉、快速下放冲击,使卡点处产生疲劳破坏,解除卡阻。此方法用于一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡、落物卡、锚牙卡等。(2)震击解卡使用震击工具在卡点附近造成一定频率的震击,将受卡的管柱和工具震松达到解卡的目的。常用的震击器类工具有地面震击器、上击器、下击器、加速器等。开式下击器液压上击器(3)蹩压循环解卡发现砂卡、水垢卡、或挤堵、注灰或重泥浆卡时应立即开泵循环,进行洗井。若能洗通,管柱即解除。如洗不通,可采取蹩压后放压的方法进行解卡。蹩压解卡时,压力应由小到大逐渐增加,不可一下蹩死,可多放几次空。与此同时活动管柱,效果会更好。采用这种方法解卡,要把丝扣、油壬上紧,以防发生刺漏和蹩断管线。(4)冲管(连续油管)内冲解卡利用管柱+小直径冲管下至砂面以上5-10m处,在油管内进行循环冲洗带出砂子,在冲管冲至落物底部后环空的砂子向下沉淀并被洗井液带出,逐渐解除砂卡。当井内管柱较多时,可回接管柱采取连续油管车冲洗。利用这种方法解卡,要选择合适的冲管,一般在Φ60.3mm的油管内,用Φ28mm或Φ32mm的冲管。施工中停泵时间不能过长,以防沉砂埋住冲管使事故复杂化。(5)诱喷法解卡当地层压力较高时,可采用靠地层压力引起套管井喷,使部分砂子随油流带到地面的方法解卡。利用此法时,井口控制器必须灵活好用,以防造成无控制井喷事故。5、取卡点以上管柱利用各种解卡工艺不能使遇卡管柱解卡时,则应用相应的工艺、工具在管柱卡点之上附近或切割或爆炸使遇卡管柱断开,起出卡点以上管柱的方法。

(1)机械割刀切割法利用内割刀或者外割刀从管子内孔或落鱼外壁进行切割从而起出卡点以上管柱的工艺方法。根据切割方式分内割刀、外割刀,根据刀片伸出方式分机械式割刀和水力式割刀。机械内割刀和水力内割刀具有可在井下任意位置切割、操作方便可靠的优点,外割刀一般和连续套铣管相连用以适时取出被套铣管柱。机械内割刀

(2)爆炸松扣是将特制的成型爆炸松扣弹用电缆下至欲松扣的管柱接箍处,引爆爆炸松扣弹,利用爆炸所产生的瞬间冲击波,使所对的管柱接箍丝扣松动。

(3)爆炸切割是将聚能切割弹下到卡点以上位置,引爆将管住切割的工艺。(2)(3)6、机械倒扣法用侧卡点公式测出卡点后,选择倒扣中和点,上提中和点以上管柱在井内介质中的重量,然后启动转盘倒扣,直至倒开。机械倒扣法虽然是上述几种工艺的补充但在现场中却得到广泛应用。倒扣时上提管柱使中和点尽量靠近卡点,争取被卡管柱在卡点处倒开。但实际操作时由于受到井眼轨迹、井径等影响一般需要多次倒扣才能接近卡点。一般使用反扣钻杆配以相应的反扣倒扣工具(倒扣捞矛、倒扣捞筒)实施倒扣。7、卡点处理方法(1)套铣筒套铣法用套铣筒铣去油管、套管环形空间的水泥环、砂、水垢、泥浆沉淀等卡阻物,倒扣起出被套铣出的油管。重复套一根、倒一根的办法,将被卡管柱全部起出。套铣筒须采用有足够强度的壁厚大于5mm的无缝钢管制成,没有损伤、弯曲、变形等现象,长度要长于被套铣的油管。套铣强度较高的水泥环、水垢或金属卡阻物时套铣筒前可加焊套铣鞋。(2)磨铣法当落物无法正常打捞或套铣打捞时,可采用磨鞋将被卡管柱连同卡点一起磨掉。九、修套技术1、套管整形套管在井下始终承受变化着的地层压力和流体的内外挤压力,因此产生缩颈和局部变形比较普遍。套管变形和缩颈严重影响抽油泵和井下工具的下入和更换。对于一定范围内的变形和缩颈,可以用套管整形工具来修复。(1)机械整形A、梨形胀管器整形器梨形胀管器整形技术是对轻微缩径变形井、轻微错断井最常用的整形复位方法。B、偏心辊子旋转碾压整形器旋转碾压整形技术:旋转碾压整形对套损段套管伤害程度较小,虽然操作较复杂,但一次整形量较大,一般更换1-2次工具即可完成整形。B1-偏心轴;2-上辊;3-中辊;4-下辊;5-锥辊;6-丝堵;7-钢球AC、三锥辊碾压整形器三锥辊整形器碾压挤胀整形,是依靠转盘转动,使工具旋转产生碾压挤胀作用,使套管变形部位复位。D、旋转震击整形器旋转震击整形技术,是冲击整形与旋转碾压挤胀整形技术的综合,整形过程中整形工具象楔子一样楔在变形段,依靠钻具转动使工具产生震动冲击作用完成套管整形。E、滚珠整形器滚珠整形器是近几年投入使用的一种新型整形工具。它主要由芯轴、锥形外套、珠套、滚珠和引鞋等零部件组成C1-芯轴2-锁定销3-垫圈4-锥辊5-销轴6-垫圈7-引鞋D1-锤体2-整形头3-钢球4-整形头螺旋形曲面E(2)液压整形液压整形器的结构:液压、弹簧复位机构、液体过滤机构、液体泄压机构、安全机构、通井验证机构和管内辅助过滤机构等。水力机械式套管整形器流程(3)爆炸整形利用炸药在井内爆炸瞬间产生的巨大能量扩张套管进行修复的一种工艺。只要炸药装置的外径能通过的变形错断井段,均可使用爆炸整形。具有一定综合性能的炸药药柱用管柱或电缆送到井内预整形复位井段后,投撞击棒或接通电源,引爆雷管炸药。炸药爆炸后产生的高温高压气体及强劲的冲击波在套管内的介质中传播,当冲击波和高温高压气体达到套损部位套管内表面时,则产生径向向外的压力波。这种压力波使套损井段的套管向外扩张,从而达到整形复位的目的。爆炸整形示意图2、错断复位发现套管错断,根据各种因素综合分析,再经过电测、打印等方法准确判断错断的情况(深度的准确位置、错断的程度、变形情况以及活动范围)。套管错断位置的裸眼井径一般都比较大,错断后的套管下断口活动位移不定,通过找到原套管通道,后修复。修复工具使用组合钻具有蹾击式偏心胀管器、恒钻压活动式导引磨鞋、恒钻压探针式铣锥、强制扶正铣锥。蹾击式偏心胀管器恒钻压活动式导引磨鞋恒钻压探针式铣锥强制扶正铣锥3、套管补贴是通过液压或机械驱动锥体或滚球、扩张膨胀管,不仅可以长距离补贴套管,还可以用来封堵漏失层。主要补贴类型有波纹管补贴和膨胀管补贴。4、下4寸套管

下入管串连接顺序为浮鞋+球座+球座+浮箍+悬挂的套管若干根+悬挂器+投送管柱,下到悬挂位置,悬挂器投球打压坐挂,由固井公司进行固井。5、取换套管取换套管工艺技术,是针对严重错断井、变形井、破裂外漏等套管损坏事故,利用套铣、切割、倒扣等工艺,取出损坏套管,再下入质量好的套管与原井套管对扣,并试压合格。取换套管分裸眼取换套管和技术套管内去换套管。十、水平井修井

1、水平井打捞工艺在水平井修井作业过程中,根据水平井自身特点,借鉴并结合直井打捞技术和现有的水平井修井作业技术,相应的打捞工艺、工具在不断的完善。水平井修井作业过程中,由于水平井井身结构的特殊性,直井用打捞工具大部分不适合直接在水平井使用,轻易采用常规打捞工具,尤其是一些不可退工具可能会造成作业过程复杂化。一般采用的打捞类工具:提放可退捞矛、对扣可退捞矛、提放可退捞筒、液压式捞矛。

2、水平井磨铣工艺水平井段因套铣管受力的复杂性,制定了下压冲洗配合间歇合转盘的套铣方案,施工中慎用转盘,降低套铣管发生疲劳破坏的几率。水平井井下套磨铣施工钻具有两种:井下动力钻具和井口转盘,使用井下动力钻具有利于保护钻杆和套管。钻铣管柱主要由钻头、滚子扶正器、动力钻具等工具组成。

3、水平井井下管柱切割工艺

(1)切割弹爆炸切割由于水平井的特殊条件,炸药的输送方式必须采用管柱输送。可以采用的方式有抽油杆、小油管、小钻杆等,点火方式为压力引爆。爆炸后油管的外径涨大约20mm,轴向影响范围50mm-60mm。(2)机械割刀切割采用油管内割刀的方式切割井下管柱,其优点是切口平整、无变形。缺点是只能切割单层管子。割刀的转动可以通过动力钻具带动,也可以通过小钻杆带动。

4、水平井冲砂

由于井内钻柱紧贴井壁低边,当井斜超过38°时,在冲砂时砂子不容易上返,极容易形成长井段的“砂床”,采用水力螺旋冲砂和机械螺旋冲砂相结合,转动及上下活动管柱,利用螺旋冲砂工具、射流喷嘴、刮刀钻头、钻具接箍等破坏砂沉积桥。冲砂方法:(1)机械冲洗(2)水力冲洗

高压射流解堵1-套管2-油管3-弹性扶正器4-安全接头5-阻尼器6-喷射器

1、侧钻工具侧钻工具主要包括:导斜器、开窗工具、钻头以及固井工具。(1)导斜器

液压式导斜器结构十一、开窗侧钻(2)开窗工具铣锥是磨铣套管开窗的工具,本体由优质钢锻制加工而成。主要工作面是侧面的硬质合金刀刃。侧钻常用的铣锥有单式铣锥和复式铣锥二种。对铣锥的基本要求是开窗快,耐磨性好,几何形态利于切削,切削的负荷小,不易卡钻,便于排屑。铣锥的最大直径尽量与裸眼钻头直径相同,以便在开窗后不再需要扩眼。复合钻铰式开窗铣锥是最新研制的用于套管内侧钻开窗的磨铣工具。这种新式开窗工具只需一次下井便可开一个或多个窗,开窗速度快,而且窗口平整、圆滑。单式铣锥复式铣锥复合钻铰式铣锥(3)钻头A、牙轮钻头牙轮钻头是使用最广泛的一种钻井钻头。牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底,破岩扭矩小,切削齿与井底接触面积小,比压高,易于吃入地层,工作刃总长度大,因而相对减少磨损。牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。B、PDC钻头聚晶金刚石复合片钻头的简称,整体式钻头,整个钻头没有活动零部件,结构比较简单,大致由钻头基体、钻头切削齿、喷嘴及排屑槽等几部分组成。单牙轮钻头PDC钻头(4)固井工具尾管悬挂器连接在送入管柱尾部,完井套管串顶部。主要作用是悬挂完井套管(尾管)于原井套管壁上,使之上顶不脱落,在固井完成后,使送入管柱脱离丢手。完井套管与悬挂装置则永久留于井内,丢手内径与完井套管相同。尾管悬挂器送入工具总成:该工具可重复使用。由防砂罩、提升短节、倒扣总成及中心管组成。密封总成:由密封外壳和密封芯子组成。回接筒:胶塞:包括钻杆胶塞和尾管胶塞。球座总成:浮箍、浮鞋:两个独立部件,可选配。实物图

2、侧钻施工工艺

(1)井筒准备A、起出生产管柱,通井,刮削。通井规直径不小于斜向器直径,长度不小于斜向器长度。用φ118mm钻头通井合格后,再用通井规通井。通至预定开窗点以下10-20m。B、陀螺测斜陀螺测斜至开窗点以下最好100m,要求提供的陀螺数据准确,为侧钻脱离老井眼和定向提供可靠依据。C、老井封堵打悬空水泥塞、桥塞或挤灰封堵油水井射孔段及套漏处,一般打水泥塞高度不低于30m,要求开窗点以下老井生产层位封堵合格,开窗点以上套漏处套管试压合格。D、套管试压卸掉老井井口,检查套管接箍是否完好。试压压力一般为15MPa,30min压力降不超过0.5MPa为合格,否则进行找漏和挤堵施工。E、井筒准备工作由作业队进行施工,验收合格后方可进行侧钻施工。

(2)固定斜向器预置斜向器深度就是开窗的位置,根据地质提供的靶心和陀螺数据校对坐标,可以适当调整开窗深度,原则是开窗位置固井质量好,避开接箍,有利于井眼轨迹圆滑中靶。(3)开窗、修窗A、开修窗钻具组合:φ118mm复合铣锥+φ73mmHWDp+φ73mmDp。B、磨铣参数及磨铣施工。C、开窗前要求钻井液具有良好的携砂性。D、修窗参数,自窗口至窗底采取加压5kN,反复修窗6-8趟,直到窗口起下钻无挂卡,畅通无阻。E、窗口保护。(4)裸眼钻进A、钻具组合:φ118mm单牙轮钻头+φ95mm直螺杆+φ73mmNHWDp+φ73mmHWDp+φ73mmDp。B、初始钻进。C、造斜钻进。D、稳斜钻进。

(5)组合测井A、多点测斜:完钻后实施多点测斜,多点测斜数据是评价井身质量的依据之一。B、按地质要求的项目进行组合测井。C、测井采用小直径仪器。(6)悬挂、下套管(7)固井施工(8)测固井质量侧钻完井示意图1、连续油管打捞打捞范围:管类、杆类、绳类落物。管串组合:打捞工具+扶正器+液力断脱器+连续油管震击器+加重杆+加速器+扶正器+单向阀+连续油管短节+连接器+连续油管。十二、连续油管连续油管打捞示意图(1)打捞工具:56系列打捞工具、70系列打捞工具。捞筒捞矛打捞头对扣头(2)配套工具:震击器、加速器、扶正器、断脱器。Φ44mm震击器

Φ44mm加速器

断脱器扶正器

2、喷射除垢管串组合:旋转喷射工具+液力断脱器+连接器+连续油管旋转喷射工具地面试验

3、切割工艺工具:水力割刀+液压马达+连续油管配套工具:Φ43mm、Φ56mm水力割刀、Φ45mm液压马达水力割刀液压马达4、套磨铣工艺组合:套磨铣工具+释放接头+液压马达+打捞篮+扶正器+单向随钻震击器+加速器+

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