大修施工方案的编制及技术要点.ppt

,大修施工方案的编制及技术要点,2007年11月,一、大修设计编写,二、大修的分类,三、大修的技术要点,修井设计是修井施工的重要依据。应由有资质单位编写，并履行审批手续。 一、设计编写原则 1、地质方案 地质方案提供的修井目的、施工要求等应切实可行，有关的井下技术状况、基础数据、目前生产情况等应齐全、准确。,第一部分、大修设计的编写,2、工艺设计 1）依据井下技术状况及修复目的，选择 相应的修复工艺。 2）选择的修复工艺应与现有设备、设施、工具用具相配套。 3、施工设计 1）施工设计应由有资质单位编写。 2）应依据油水井大修地质方案和现有大修工艺技术水平，在摸清井况及修井目的的基础上编写。,第一部分、大修设计的编写,3）按工序发生的先后及时间安排施工步骤。 4）各工序可能发生的事故或意外，应有相应的预防、处理方案并随时可以实施。 5）关键工序、重要工序应有相应的质量保证措施。 6）重要的工序亦应提出必要的要求。,第一部分、大修设计的编写,4、设计审批 修井设计必须按程序审批完后才能使用。,二、设计编写主要内容 1、施工目的 按方案提出的施工目的。 2、主要数据 与施工直接有关的基础数据用表格形式列出。 3、目前生产情况 目前生产情况用表格形式列出。,第一部分、大修设计的编写,4、综合情况调查 目前井下技术状况及调查情况用图表形式及文字简述形式列出。 5、施工准备 施工准备是设计中重要组成部分，应对修井设施、专用工具、钻具、原材料、计量器具等提出具体的规格、数量、性能指标、精度等级等要求。,第一部分、大修设计的编写,6、工序步骤 1）工序步骤是设计中的重要部分，应首先考虑安全、可靠、合理、可行。 2）各工序间的衔接应紧凑。 3）重要的、关键的工序质量应能经检验核实。 4）有关的计算应列出相应的计算公式，公式中的符号、代号应符合有关规定。,第一部分、大修设计的编写,5）打捞解卡、套管补贴等工序步骤要求应符合SY/T5827，SY/T5846的规定。 6）整形加固、取换套管、工程报废、电潜泵事故处理等工序步骤应符合有关标准的要求。 7）有关的压井、通井、冲砂、替喷等工序要求应符合SY/T5587.3的规定。 8）完井方式应符合地质方案要求。,第一部分、大修设计的编写,7、施工要求及注意事项 1）资料录取应符合相关标准的规定。在设计中应提出不同工艺的不同录取内容。 2）施工要点应明确。 3）消防器材及防范措施应具体明确。 4）防喷、防掉、防卡、防伤亡等措施要求清楚、明确、可行。,第一部分、大修设计的编写,5）施工特殊要求与一般要求应分开。 6）提醒施工人员及其它有关人员注意的问题应清楚、明了。 8、环保要求 认真执行HSE环境管理体系文件的规定。,第一部分、大修设计的编写,打捞 解卡 套管修复 侧钻,套 磨 捞 提 钻,大修的类型,大修的处理方法,大修的难点在于：情况多变，各种各样的情况都可能出现 大修的关键在于：准确的判断，精确的操作,第二部分、大修的分类,打捞,一、打捞作业,1、按打捞井下落物种类分： 管类落物打捞 杆类落物打捞 小件落物打捞 绳类落物打捞 2、按打捞的难易程度分： 简单打捞 复杂打捞,第三部分、大修的分类技术要点,打捞,一、打捞作业的分类简单打捞,简单打捞： 指凡掉入井内的管类、封隔器不需其它工具及绳类等落物，没有卡钻遇阻等复杂情况，一般作业队的设备及技术力量能够解除的作业过程。,打捞,一、打捞作业的分类复杂打捞,复杂打捞： 指凡掉入井内的管类、封隔器不许、其它工具及绳类等落物，一般作业队的设备及技术力量无法处理，须钻盘倒扣、套铣、钻磨及爆炸等其它处理措施才能恢复正常生产的作业过程。,打捞,二、井下落物打捞 1、落实井况 2、打捞落物的原则 3、制定打捞措施 4、选择打捞工具 5、判断落物是否捞住的方法 6、打捞的注意事项 7、打捞资料录取,打捞,二、井下落物打捞落实井况 了解地质、钻井资料，搞清井身结构和套管完好情况。 了解该井目前生产情况，如泵参数（或油咀）产液量、含水、油气比、油套压、静压等资料，与周围井的连通情况，施工前要控制连通注水井的注水量或停注； 分析落物原因，落物形状、尺寸、数量和鱼顶形状深度等。 了解有无先期落物，落物是否砂埋等情况； 根据调查掌握的情况，分析判断落物目前的形状位置。,打捞,二、井下落物打捞打捞落物的原则 打捞过程中要确保油气层不受到二次污染与破坏。 不损坏井身结构（套管与水泥环）。 处理事故过程必须越处理越容易，而不能越处理越复杂。,打捞,二、井下落物打捞制定打捞措施制定 施工工序及打捞过程注意事项； 在井下落物状态不清楚的情况下应先下铅模打印判明鱼顶情况； 根据打捞时可能达到的最大负选定合适的设备； 制定安全防卡措施，捞住落鱼遇卡仍可脱手； 选择或设计加工出针对具体落物的打捞工具； 确定施工措施，编写施工设计，制订施工步骤和打捞方法； 遇到复杂情况落物要准备几种打捞方案和几种不同的工具。,打捞,二、井下落物打捞选择打捞工具 打捞工艺重点在于选择工具，要有针对性，不同的井、不同落物、不同的情况，采取不同打捞工具，同时还必须不断总结经验，总结经验成功与失败的原因，为以后的打捞提供准确的依据。,打捞,二、井下落物打捞选择打捞工具 根据鱼顶的规范、形状和所制定的打捞方案选择合适打捞工具。下井工具的外径和套管内径之间的间隙应大于或等于68mm，否则应在下工具之前，下入外径、长度不小于该工具的通井规通井至鱼顶以上12m，下井工具的外表不准带利刃、镶焊硬质合金或敷焊钨钢粉。公锥、捞矛等打捞工具在大直径套管内打捞时必须带有引管或引鞋。打捞时若需冲洗或洗井应选择带水眼工具。工具下井前必须严格检查，做到规格尺寸与设计统一，强度可靠，螺纹完好，部件灵活。,打捞,二、井下落物打捞 判断落物是否捞住的方法： 悬重的变化 泵压的变化 打捞管柱深度的变化,打捞,二、井下落物打捞打捞的注意事项 必须在保证压住井的条件下进行打捞作业 下井管柱仔细检查，丈量准确，丝扣一定要上紧。 打捞工具下井前地面进行试验，检查规范是否合适，各部件是否灵活可靠，并绘草图，标明主要部件尺寸。 打捞前必须彻底冲洗鱼顶，以防沉砂等脏物影响打捞。,打捞,二、井下落物打捞打捞的注意事项 打捞工具接近鱼顶时，放慢下放速度，注意观察指重表的变化，严禁猛提猛放，破坏鱼顶。 捞住落物上提时，操作平稳，遇卡不能硬拨，可上下活动解卡。 起打捞管柱时，一定要打好背钳，严防管柱转动，造成脱扣或把落物碰掉。,打捞,二、井下落物打捞打捞资料录取 打捞时间；打捞类型；落物名称、数量、规范、鱼顶深度、鱼长、鱼尾深度；打捞工具名称、规范、内外径、长度、打捞范围、工具草图；打捞管柱类型、规范、根数、及深度；打捞工具深度、冲洗深度、探鱼顶深度；冲洗液名称、密度、液量；冲洗方式、泵压、排量；打捞方式；打捞前悬重；打捞次数、钻压、对旋转打捞反扭矩的描述；打捞后悬重、悬重增加量；起出管柱类型、规范、根数及长度；打捞工具变化描述；捞出落物名称、数量、规范及自然状况描述；打捞结束井下遗留落物名称、数量、规范、鱼顶深度、鱼长、鱼尾深度。,打捞,四、打捞工具的分类,管类落物打捞工具 杆类落物打捞工具 绳类落物打捞工具 小件落物打捞工具,打捞,1、管类落物打捞工具 A.管类落物且鱼顶为公扣时常用打捞工具 可退可倒式卡瓦捞筒： a.蓝式卡瓦可退可倒式捞筒 b.螺旋卡瓦可退可倒式捞筒,打捞,1、管类落物打捞工具 A.管类落物且鱼顶为公扣时常用打捞工具 可退式卡瓦捞筒： a.蓝式卡瓦可退式捞筒 b.螺旋卡瓦可退式捞筒 c.提放可退式捞筒 卡瓦可退式捞筒（不可退式） 母锥： a.通用型母锥 b.铣鞋母锥 短鱼头卡瓦捞筒,图2.卡瓦捞筒,打捞,1、管类落物打捞工具 B.管类落物且鱼顶为母扣时常用打捞工具 可退可倒式卡瓦捞矛 可退式捞矛 a.可退式分瓣捞矛 b.可退式提放捞矛,图3.可退式捞矛,打捞,1、管类落物打捞工具 B.管类落物且鱼顶为母扣时常用打捞工具 滑块捞矛 接箍捞矛 公锥 铣锥式捞矛 开窗捞筒及弹簧捞筒 其它,图4.单滑块捞矛,打捞,2、杆类落物专用工具 抽油杆捞筒（油管内） 组合式抽油杆捞筒 三球打捞器 活页捞筒 其它,打捞,3、小件落物工具 强磁打捞器 反循环打捞工具 局部反循环捞蓝 一把抓捞筒 其它,打捞,4、绳缆类落物常用打捞工具 活动外钩 固定齿外钩 内钩 内外组合钩 老虎嘴 其它 另外还有常用的检测、辅助打捞 工具常用的有铅模、胶模、切割 工具、震击器、安全接头等。,一、常见的卡钻类型： 1、油水井生产过程中造成生产管柱或井下工具被卡，如砂卡、蜡卡等。 2、井下作业不当造成作业管柱被卡，如落物卡、水泥凝固卡等。 3、设计不当或质量不合格的井下工具被卡，如封隔器卡、水力矛卡等。 4、由于自然因素（如构造运动、井壁坍塌等）造成井下管柱或工具被卡，如套管变形、套管错断卡等。,解卡,二、解卡作业,二 、解卡前的准备： 确定管柱遇卡时，切不可盲目操作，以免事故复杂化，应认真分析研究，确定卡钻事故原因、位置、类型，研究测卡、解卡方法，及时妥善处理。 查阅相关地质资料 测卡点,解卡,1、查阅相关地质资料 仔细认真查阅钻井、地质、采油、修井资料，落实井况： 井身结构井斜、套管结构、水泥返高等； 井内管柱管柱类型、管柱组合（规格、根数、长度）、管柱上的工具（规格、结构、长度）； 生产情况生产层位、射孔井段、出砂情况、井口压力、是否有前期落物等。,解卡,2、测卡点 卡点：管柱或落鱼被卡位置的上限深度（管柱卡钻的最高位置）。 测卡点的方法有：测卡仪测卡点、理论公式和经验公式计算卡点，目前我们现场广泛采用后两种方法。,解卡,测卡仪测卡 测卡仪器测卡点是近几年引进测卡车和仪器后发展起来的新的测卡技术，大大提高了打捞解卡的成功率缩短了施工时间，所测得的卡点准确可靠。 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线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时，负符合上述关系，而卡点以下部分时，因力或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。测卡仪将应变传至地面通过信号放大显示在仪表上，从而准确测出卡点。,解卡,测卡仪测卡 具体操作：根据被卡管柱规范调试地面测卡仪表；然后先用试提管柱的方法估计卡点大致位置，确定卡点以上管柱重量，根据管柱类型、规范确定上提管柱的附加力，将测卡仪下到预计卡点以上的某一位置，然后自上而下逐点分别先测拉伸再测扭矩应变，一般测57个点即可找到卡点。如2001年N23井切割51/2油层套管前采用测卡仪测卡。,解卡,理论公式和经验公式计算卡点 具体操作：上提管柱，使上提力比卡钻前的总悬重多10-20KN记录这是上提力P1，并在管柱（或方钻杆）上沿大四通上平面（或转盘上平面）作记号L1，然后再用比P1较大上提力，一般增大10-20KN，同样记录下P2和L2，两次上提力的差就是上提拉力P=P2P1单位：KN，两次上提时在管柱上画下的两个记号之间的距离就是管柱的伸长量：L=L2L1单位：厘米。,解卡,理论公式和经验公式计算卡点 理论计算： H=E*A*L/P H卡点深度，m E钢材弹性系数，20.6105MPa A被卡管柱的截面积，m2 A=*（D2外-D2内）/4 现场一般为提高准确度，采用不同载荷上提23次，取P、L平均值方法计算。,解卡,理论公式和经验公式计算卡点 经验公式计算： H=K*L/P，其它同上。K值可从有关技术书籍中查找。,解卡,经验公式计算 例：某井深2500米，井内73mm油管1600米，发现被砂卡住，测卡点，第一次上提载荷160KN，第二次上提载荷200KN，第三次上提载荷220KN，第四次上提载荷240KN，管柱伸长度分别为24cm、36 cm、48 cm，试计算卡点深度。,解卡,经验公式计算 解： P1=P2P1=200-160=40 L1=24 P2=P3P1=220-160=60 L2=36 P3=P4P1=240-160=80 L3=48 P=（P1+P2+P3）/3=（40+60+80）/3=60 L=（L1+L2+L3）/3=（24+36+48）/3=36 从上表可查出K=2450 H= K*L/P=2450*36/60=1470 该井卡点深度为1470米。,解卡,三、解卡方法 1、砂卡处理的方法 2、落物卡钻处理方法 3、水泥卡钻处理方法 4、套管卡处理方法 5、封隔器卡处理方法,解卡,三、解卡方法砂卡处理的方法 活动解卡 憋压恢复循环解卡 冲管解卡 诱喷法解卡 大力上提解卡 震动解卡 倒扣套冲法解卡 悬吊解卡,解卡,1、砂卡处理方法活动解卡 卡钻时间不长或卡的不严重的井，可采取上提、下放井内管柱，使沙子疏松而解除卡钻事故。活动解卡有不同形式，有上提时慢慢增加载荷到一定值后立即松开刹把，迅速卸载，也有活动一段时间后，提紧管柱刹住车，使管柱在拉伸情况下悬吊一段时间，使拉力逐渐传到下部管柱。 适用比较轻度砂卡，比如冲砂过程中的砂卡、挤注灰水泥卡等。 注意事项：每次活动510min后稍停一段时间，以防管柱疲劳而断脱。,解卡,1、砂卡处理方法憋压恢复循环法 发现砂卡后，应争取时间开泵循环，如循环不起来，可用憋压方法，如能憋开，则卡钻即可解除。憋压时，压力应由小到大逐渐增加，不能一下憋死，当不易憋开时，可多放几次压，同时配合活动管柱一起进行。,解卡,1、砂卡处理方法冲管解卡 冲管解卡是借助小直径冲管在油管内循环冲洗，靠冲管冲刺力及冲管震动将油套环空沙子冲出解除砂卡，一般适用于被管柱底部为喇叭口，被卡管柱不多。62mm（21/2油管内一般用40mm（11/2）和35mm（11/4）冲管。如G43-23倒扣后采用冲管解卡一次成功。,解卡,1、砂卡处理方法诱喷法解卡 当地层压力较高时，可采用地层压力引起套管井喷，使部分砂子随油流带到地面而解卡，利用此方法时井口必须装控制系统，以免造成无控制井喷事故。,解卡,1、砂卡处理方法大力上提解卡 上述方法无效的情况下，在设备负荷及井下管柱许可的范围内，采用大力上提，以克服砂子对管柱的阻力，把管柱拨出，从而解卡。采用此方法一定要注意管柱负荷、井架及设备能力，不能盲目乱干。而且施工前应全面检查井架、设备、滑轮等各部位的安全情况，将各部位不安全因素排除后方可施工。,解卡,1、砂卡处理方法震动解卡 在卡钻事故处理中，可以利用震击器（必要时还要配上加速器）对遇卡管柱反复震击，使卡点松动解卡。,解卡,1、砂卡处理方法倒扣套冲法 这种方法是采用反扣钻杆和倒扣打捞工具，将井内被卡管柱砂面以上部分倒出，用套铣筒套冲出管柱外面的砂子，再打捞倒出这些刚套冲出来的管柱，这样套、倒交替进行，直到捞出全部被卡管柱为止。是目前大修队处理砂卡广泛采用方法。,解卡,1、砂卡处理方法悬吊法解卡 当判明井下卡钻原因是胶皮膨胀、胶皮块卡钻情况时，可以利用胶皮受力后的蠕变性能，在井口给管柱一合适拉力，使胶皮卡点处受拉，在较长时间内产生蠕变，而逐步解卡。在这种施工中，应经常观察指重表的变化，如悬重缓慢下降则说明胶皮正在蠕变，应继续补充拉力，迫使蠕变继续在观察指重表变化时要记录真实的变化值，必须排除指重表管线漏失，大绳拉长而产生的假象。为消除假象，可在井口作方入标记，如指重表下降，方入减少，说明蠕变在进行，可适当提高拉力，反之应查明原因方可作业。,解卡,2、落物卡钻处理方法 落物卡钻的原因多数是由于施工中责任心不强，或者工具构件质量低劣所造成的。如钳牙、卡瓦牙、井口螺丝、撬杠、搬手及其它小件工具落井将井下工具（封隔器、通井规、套铣筒等）卡住，造成落物卡钻事故。 处理落物卡钻，切忌大力上提，以防卡死，造成事故复杂化。若被卡管柱右以转动时，可以轻提慢转管柱，有可能拨出落物或改变落物方位，使井下管柱解卡。或下臂钩捞出落物达到解卡的目的。,解卡,3、水泥卡钻处理方法 酸洗法：如可以开泵循环的用15的盐酸、草酸（G75-3）进行循环，破坏水泥环进行解卡。 倒扣套铣法：先将油管倒至环空灰面，用套铣筒套铣油套环空水泥环，套一根，倒一根的办法，处理被卡管柱。 磨铣法：先将油管倒至环空灰面，用磨鞋将被卡管柱及水泥环磨掉。磨铣时磨鞋上部应加钻铤或扶正器，以免破坏套管。,解卡,4、套管卡处理方法 套管卡一般分为变形卡、错断卡、破裂卡，无论那种卡钻都必须先将卡点以上管柱取出，修好了套管，卡钻解除。,解卡,5、封隔器卡处理方法 封隔器卡瓦失控卡钻，张开的卡瓦刮在套管接箍或射孔井段造成卡钻，可采取活动解卡、大力上提解卡，转动管柱解卡等；封隔器胶皮收缩不彻底，胶皮拉翻造成卡钻可采取活动解卡、悬吊解卡上述、震击解卡等；如上述方法不能实现解卡采取倒扣解体逐件打捞的方法。,解卡,四、解卡的注意事项 1、解卡前应检查好大绳、绷绳、地锚、井架、游动滑车、井架基础、刹车、指重表等是否安全可靠。 2、活动解卡、大力上提解卡时，现场有专人指挥，要害部位（如地锚、绷绳）有专人观查，其余人必须远离井口。 3、吊环、吊卡销子用绳子绑好，以免解卡后或管柱上部脱断弹开吊卡伤人。,解卡,四、解卡的注意事项 4、大力上提力上提负荷必须在管柱和设备允许范围内。 5、大力上提的时间瞬时的，时间长会损坏井架及设备。 6、憋压循环解卡，进出口管线必须接硬管线，且用地锚固定，憋压时非施工人员远离井口和管线出口。 7、解卡尽可能及时处理，以免复杂化。如在正常施工中（如冲砂、钻塞等）出现卡钻。,解卡,五、解卡应录取的资料 解卡施工录取资料项目： 1、解卡时间；2、卡钻原因；3、卡钻类型；4、测卡方法；5、测卡参数、计算方法、卡点深度；6、解卡方法。,解卡,五、解卡应录取的资料活动解卡 活动解卡时间； 卡钻管柱示意图； 上提时指重表指示重量； 上提时管柱伸长长度； 下放时指重表指示重量； 下放时放入长度； 活动次数；,解卡,五、解卡应录取的资料活动解卡 活动解卡结果； 解卡后指重表指示重量； 解卡后起出管柱的类型、规范、根数、长度； 起出管柱拉长、缩径、断、脱情况描述及起出井内工具、遗留物描述； 捞出落物拉长、缩径、断、脱情况描述。,解卡,六、解卡实例G43-23井冲管解卡 1、主要数据：完钻井深*3156.60m，人工井底*3048.01m，表层套管：133/8*197.71m，水泥返高至地面，油层套管：51/2*3096.48m，水泥返高*980.45m。射孔井段：3026.03037.0m，层位：ES31，89年7月转注。 2、作业情况： 93.8 解堵增注，正洗井25不通，上提48吨活动解卡未开转大修。 94.3 大修：活动解卡60吨无效，紧扣，倒扣，倒出油管301根（加厚139根，平式162根），井内剩油管13根。,解卡,六、解卡实例G43-23井冲管解卡 3.163.18 下冲管15根（11/2 油管144.75米）下带笔尖，上部为21/2 油管，油管鱼顶*2901.73米，油管内砂面*3003.81米，冲砂，共进尺37.42米至人工井底，大排量洗井，反出地层砂400L，起出冲砂管柱。 3.183.19 下21/2 油管对扣，鱼顶*2917.09米，下沉15.36米，对扣捞出砂卡油管13根下带62mm喇叭口，完成该井大修任务。,解卡,六、解卡实例G43-23井冲管解卡 3、经验教训：从该井整个施工过程可以看出，从活动解卡、倒扣、冲管解卡、对扣打捞，全部使用了油管作业，未动钻杆，节约了劳动强度及作业成本，缩短了作业时间，是采用倒扣、套冲、打捞方法作业时间1/31/4。,解卡,六、解卡实例G43-23井冲管解卡,解卡,1,2,3,4,62mm喇叭口 *3030.36m,人工井底 3048.01,3026.0,8.0/2,3037.0,倒扣,下冲管,冲砂后鱼顶下移,套管整形：套管内通径减小，缩径、错断变形不严重，采取一定的技术措施进行整形扩径。,三、套管修复作业,套管加固：整形后，根据井况进行密封加固,套管取换：取出坏套管，换上新套管。,报废、侧钻修复。,套管整形扩径的常用工具有梨形胀管器、旋转碾压法整形器、旋转震击式整形器、偏心辊子整形器、三锥辊套管整形器和各种形状的铣锥。 胀、铣,(一)套管整形,三、套管修复作业,套管整形的技术要点： 1、套管变形井段深度、变形尺寸、形状等应清楚、准确。 2、根据套变情况选下整形扩径工具，按规程操作。 3、整形扩径时原则上不应损坏井身结构。 4、整形扩径后下入相应尺寸的通径规应无夹持力。,(一)套管整形,三、套管修复作业,对变形