油田井下作业技术油井类课件.ppt

井下作业技术讲座 1 油井部分 油井术语和定义1 油补距 钻井转盘方补心上平面到井口大四通法兰上平面 或油管挂上平面 之间的距离 单位为米 m 2 联顶节方入 钻井转盘方补心上平面到第一根套管接箍上平面之间的距离 联顶节方入简称联入 单位为米 m 3 人工井底 钻井固井后 在套管内最下部形成的水泥面叫人工井底 4 沉砂口袋 油井最下油层底界到人工井底的套管内容积 沉砂口袋 本标准简称口袋 在适当的地方 口袋 亦表示油层底界到人工井底的距离 单位为米 m 5 替喷 用密度较小的液体将井内密度较大的液体替出 从而使液柱压力小于油层压力 以诱导油井自喷 这种作业方法和施工过程 称为替喷 6 诱喷 用抽汲 气举等机械方式降底井内液面深度 从而使液柱压力小于油层压力 以诱导油井自喷 这种作业方法和施工过程 称为诱喷 一 通井 1 通井前必须装好井口大四通 准确测量油补距高度 油补距计算公式为 2 通井规规格要求一般要求 a 外径小于套管最小内径4 6mm b 大端长度不小于2 0m 且下端不能为锥形 特殊要求 a 下大直径工具井 其外径应大于所下工具外径2mm 大端长度要大于所下工具总长500mm以上 b 特殊施工井 按有关规定执行 5 一 通井 通井的选择和作用通常一口井的油层套管 不止1种规格的套管 选择通井规时以最小套管内径为准 通井目的是检验套管 刮削泥饼 3 施工要求通井作业要平稳操作 下钻速度控制在0 5m s以下 通至离人工井底 或预计位置 100m左右时 应减慢下钻速度 下钻速度控制在0 2m s以下 老井通至异常井段和已射孔井段时 下钻速度控制在0 2m s以下 通井过程中 若有遇阻现象应减慢下钻速度 并平稳活动钻具或循环冲洗遇阻部位 以求解阻通过 严禁猛顿硬压 加压80kN仍不能通过 应起出通井规分析遇阻原因 或下铅模证实 如系套管问题 应进行修理 修好后重新通井 3 施工要求探人工井底后 上提管柱2 3m 再进行压井施工 老井通至预定位置后 应按设计要求 调整压井液性能或充分正洗井等 压井液 泥浆 密度 粘度较大的井 中途应进行分段循环 一般500 1000m循环一次 再逐渐加深至人工井底 或预计位置 以避免造成遇阻和循环不通 通井规起出后 应详细检查其变形情况 分析变形原因 再将施工中出现的问题 记录整理一并收入完井总结存档 8 一 通井 4 老井通井 通井规外径 长度的选择主要根据井况 套管 和下步下井工具的长度和外径灵活选择 例如 某井 121 36mm套管 根据生产需要下入 118mm电泵机组1800m排液 就必须选用 118mm 10m的规通井至1810m 检验套管 探人工井底要求加压20 30kN 实探二次 系指连续二次 深度误差小于0 5m为合格 实探深度与钻井资料深度误差大于 5m时 必须下光油管重新落实人工井底深度 若仍不符时 必须保证口袋大于15m 否则应采取措施 老井不受此限 严禁带封隔器和用结构复杂的原井管柱探人工井底 一 通井 10 一 通井 5 安全操作注意事项 缓慢下钻大径通井工具进行通井 必须慢速进行 30根 时 老井通井时过射孔井段 套管变形井段 接近鱼顶 砂面 井底需小心通过或触探 不准强行加压或顿钻 资料要求时间 通井规规范 外径 长度 通井深度 阻卡异常情况 起出后对通井规擦痕 变形等外观的描述 二 压井 压井的目的 是把油气水层压住 使其在施工作业时不发生井喷 保证试油 投产 作业顺利进行 同时又保证施工后油层不受到污染损害 因此 施工中要注意合理选择压井液的的密度和压井方式 使压井工作真正做到 压而不死 活而不喷 不喷不漏 保护油层 二 压井 压井方式1 灌注法压井 是最简单 最普通的方法 针对一些低压井上返试油 投产时用 入射孔前灌水 12 二 压井 压井方式2 循环法压井 是现场使用最普遍 最常用的方法 分正循环 反循环2种方式 正循环回压小 相对对油层污染少 但容易气浸 造成压井失败 反循环回压大 容易把井压住 不容易气浸 但相对对油层污染大 现场要根据具体情况决定压井方式 无论选择何种方式压井 出口必须控制排量 保持井筒内一定的压力 井底压力略大于地层压力 防止气浸 有利于压井的成功 二 压井方法 14 二 压井方法 压井方式3 挤入法 是在井内没有油管柱 不能建立循环通路时的压井方法 现场也常用此方法 方法是 先放套管气 再打水垫子 最后挤入泥浆至油层上部50米位置 关井扩散压力一段时间后 开井观察压井效果 二 压井 二 压井 常用压井液清水 卤水 氯化钙压井液 氯化钠压井液 泥浆等 选择压井工作液的原则 1 对油层造成的损害程度最低 2 其性能应满足本井 本区块地质要求 3 能满足作业施工要求 经济合理 17 二 压井 施工要求压井液预备量不小于井筒理论容积的1 5倍 压井前 进口管线必须试压 试压值为预计泵压的1 2 1 5倍不剌不漏 高压油气井出口 必须用硬管线接到距井口20m以外 并加地锚固定牢 出口要求接135 弯头 不准接90 弯头 严禁用水龙带等软管线做出口管线 凡进入井内的压井液 进出口必须计量 如泵入量超过井筒理论容积的1 2倍仍不返出 或有返出但仍有漏失时 应停止施工 并采取相应的有效措施 压井时 出口要适当控制 做到压井液即不漏失又不被气浸 待进出口压井液性能一致时 方可停泵 停泵后 要注意观察井口 发现外溢或有喷势 应继续循环排气或关井稳定30min 然后开井放气观察压井效果 对油气比较大或压力较高的井 应先用油嘴 或针形阀 控制排出套管气 再用清水连续循环替出井内原压井液后 方可正式进行压井 采用挤注法压井时 压井液注入深度应在油层顶界以上50m 挤完后关井稳定30min 再开井观察压井效果 重复压井时 必须将原压井液放喷排净后 方可重新压井 压井失败 必须查明原因 严禁盲目进行挤压井和任意加大压井液密度 二 压井 19 三 射孔 一 射孔射孔是套管完成的油气水井 沟通油层和井眼通道的工艺技术 目前油田常用的射孔器 弹 类型油 57 103型 51型 73型 60型 89型等 把这些射孔器按一定的空间组顺序组装在枪身上 就成为 型号的射孔枪 按照现场射孔工艺的不同 射孔方式一般可分为3种 20 三 射孔 1 电缆传输套管射孔也叫普通射孔 采用普通射孔时 井筒必须灌满压井液 以便射孔过程中及时观察发现井溢 井涌等井喷前兆 及时采取防范措施 射孔前必须装防喷装置 如 半封 全封 防喷闸门等 适用于低压低产油水层 老井补孔 优点是射孔枪身外径大 射孔弹穿透能力强 沟通能力大 缺点是 一旦发生井涌 井溢 井喷意外情况必须中途停射 并紧急起电缆枪身 紧急情况下的抢险需要 可硬关防喷闸门 闸断电缆 21 三 射孔 2 过油管射孔 过油管射孔是一种不压井射孔工艺 它是将带有喇叭口的油管下到射孔井段 套管磁定位短节以上 30m 射孔枪身从油管内下入至射孔井段完成射孔 此工艺在射孔前 必须装好采用树 防喷管 压力表 水泥车循环输送管汇 射孔前不需要压井 而且可以进行 负压射孔 井筒静液柱压力低于油层压力状态下的一种射孔技术 有利于油层在射开的瞬间激动排污 避免压井液对油层污染 因此 一些低压油层的射孔 采用射孔前预先适当降低井筒液面 实现负压射孔 22 三 射孔 优点 1 低压井层实现负压射孔 2 高压井层进行不压井射孔 3 射孔中途发现井涌 溢流 轻微井喷意外情况时 在水泥车清水正循环液压力的推动下保障枪身顺利下井 继续完成射孔任务 4 井口装有可靠的井控装置 采油树 不怕喷劲大 可以随意控制防喷 缺点 因井内油管内径的局限 枪身直径小 射孔弹的穿透能力小 不能有效改善井眼附近地层渗透能力 常用过油管射孔弹有 21 2 管 WS 51型 3 管 WS 60型 23 三 射孔 3 油管传输射孔也称无电缆射孔 无电缆射孔是目前推广的成熟的射孔新技术 它是将枪身直接接在油管上 按照射孔单的要求和各个油层厚度 夹层厚度 在地面配好油管和射孔枪身一并下入井内 靠射孔枪身的上部有磁定位短节和撞击式引爆短节 可以实现深度定位和射孔枪的引爆 无电缆射孔工艺投棒前 必须调整好深度 装好采用树 防喷管线 压力表 适用于高压油气层 一次可开的层数多 厚度大 24 三 射孔 优点 可以一次射开多个层段 避免了普通射孔发生溢流 井喷时不能按射孔单完成射孔任务 生产层系不完善 可以有效配置射孔枪身 60型 73型 89型 各种复合枪身都可配置使用 也可以实现负压射孔 超正压射孔等 解决了大斜度井 水平井的射孔问题 井口有井控装置 采油树 地面可有效控制油水井的流动趋势 缺点 不能及时准确反映射孔情况 发射率 实射孔数 只能在下次作业时反映 在引爆时枪身膨胀变形 后期生产出沙 易卡钻 25 三 射孔 优点 可以一次射开多个层段 避免了普通射孔发生溢流 井喷时不能按射孔单完成射孔任务 生产层系不完善 可以有效配置射孔枪身 60型 73型 89型 各种复合枪身都可配置使用 也可以实现负压射孔 超正压射孔等 解决了大斜度井 水平井的射孔问题 井口有井控装置 采油树 地面可有效控制油水井的流动趋势 缺点 不能及时准确反映射孔情况 发射率 实射孔数 只能在下次作业时反映 在引爆时枪身膨胀变形 后期生产出沙 易卡钻 三 射孔 全井试压新井射孔前 必须进行全井试压 以检验井口 井身是否存在质量问题 试压标准 a 按采油树工作压力值进行试压 b 试压值不许超过套管许用抗内压值 c 试压稳定时间为30min 且压力降低值不大0 5MPa为合格 三 射孔 井筒准备射孔前 必须进行通井作业 结蜡井 稠油井以及结盐井 应彻底进行刮 刷 蜡 热洗以及洗井清盐等工作 射孔前 井筒内必须充满合格的压井液 防喷准备射孔前 必须接好放喷管线 套管射孔井 必须装好防喷装置 其内径必须大于油管挂外径 和准备好抢下油管及抢装井口的各种工具 过油管射孔和油管输送射孔井 必须装好全套采油树和与其匹配的油 套压力表 采油树应按工作压力 试压不剌漏 过油管射孔井 应接好水泥车管线 并预备适量压井液以备井喷时进行洗 压 井 设备要求 射孔期间 必须保证提升设备运转正常 油管输送射孔不受此限 三 射孔 电缆传输套管射孔 套管射孔 射孔时 地质技术人员 必须到现场配合监督射孔工作 同时与射孔队核对射孔通知单确认无误后 方可进行施工 每射完一次 应立即检查穿孔率 若下井一次穿孔率低于80 时 必须进行补射 少射几孔 补几孔 穿孔率 穿孔弹数 孔 实装弹数 孔 100 射孔期间 资料员要收集枪身是否带油花 砂子等情况 射孔过程中 应设专人负责观察井口 发现外溢或有井喷预兆 应停止射孔 迅速起出枪身 立即下油管或抢装井口 关防喷器等 若发生误射 应立即停止射孔 迅速上报 查明原因 及时处理 射孔施工 必须连续进行 射孔结束 应迅速下入油管 不许无故拖延时间和终止施工 三 射孔 过油管射孔管柱要求管柱底部必须带有内倒角为60 的喇叭口 其上部接头内径应与油管内径一致 开口端内径应大于所用油管内径 喇叭口深度应完成于套管标准节箍以上30m 其它要求同电缆传输套管射孔 套管射孔 三 射孔 油管输送射孔由射孔队测量套管深度 找出套标准节箍 由射孔队组装枪身 下枪身时 在顶孔上部50m处 设一油管短节 长度5m左右 作为标准节箍 枪身下至预定位置 由射孔队测量油管深度 找出油管标准节箍后 提供提放值 按提放值调整射孔管柱深度 实际提放深度与计算提放深度 误差不得超过 0 06m 由射孔队投棒击发射孔 起出枪身应详细检查其存在问题和穿孔率情况 击发未响时的处理方法 a 将枪身起至井口以下 停留30min后 由射孔队检查处理 b 安好防喷装置 由射孔队捞出击棒 c 原因查明后 仍按上述程序射孔 射孔后的射孔枪 如果炸药块的一端有空穴 当炸药从另一端开始起爆后 有空穴的这一端对周围介质的局部破坏作用将会大大增强 如果空穴内有覆盖物 药型罩 比没有覆盖物的破坏作用大 炸药离开被破坏物一段距离 破坏作用更大 这就是聚能射孔弹的作用原理 聚能射孔弹的作用原理 双复射孔弹示意图 导爆索 增效药 肩台式装药 截锥装药 复式射孔弹特点 1 射孔弹肩台式装药 2 增效火药 推进剂 与射孔弹同轴装配 复式射孔弹 双复射孔器结构 复式射孔枪特点 1 内径扩大2 双层枪结构 复式枪 35 四 油气井替喷 一 替喷替喷是用较低密度的压井液替代井筒内较高密度的压井液 清水替代泥浆 降低井筒液柱压力达到井喷目的 根据井身和预测的油气层压力 按照替喷方式分为一次替喷和二次替喷 36 四 油气井替喷 1 一次替喷 将替浆管柱下到位后 井底 一次全部彻底的把井筒内的泥浆替出 然后上提油管柱至生产位置 或者转入下步工序 适用于压力不太高的油层 水层 37 四 油气井替喷 2 二次替喷 将替浆管柱下到位后 井底 先把油气层上 下100 200米及射孔井段以下替入一段清水 然后上提油管柱至完井位置 再把井筒上部泥浆全部彻底的替出 然后上提油管柱至生产位置 适用于高压油 气层 水层 38 四 油气井替喷 替喷安全操作注意事项1 下替喷管柱是在普通射孔后的一道工序 替浆管柱一般不带大径工具 必须抢时间组织下管 接近井底时刻注意指重表 若发现遇阻 及时上提分析原因 2 替喷前装好井口 做好抢喷准备 替喷开始 中途提前预测可能达到的最高泵压 并随时观察 防止蹩泵 井喷 替喷要连续 中途不准间断 39 四 油气井替喷 3 替喷中途要安排专人观察泵压 出口排量的变化 若泵压突然降低 出口排量增大或有喷势 这是井喷的预兆 此时 应停泵观察 依靠油层的能量自然喷出 喷尽井内剩余泥浆 并根据喷势大小用闸门或油嘴适当控制出口排量 4 出口防喷管线 必须选用硬质油管连接 地锚固定牢靠 拐弯处 出口处地锚加强固定 出口装120 弯头 不准用水龙带 40 五 油气井诱喷 诱喷排液替喷后 不能自喷的井 可采用抽汲 气举等机械方式降低井内液面 使液柱压力低于油层压力 从而诱导油气流流入井底 以求达到自喷 1 诱喷前井筒内压井液一般为清水或油水混合液夹杂少量气体 2 诱喷前装好井口采油树 做好防喷准备 诱喷开始提前预测可能达到的最高水泵压 气泵压 诱喷中途不能间断 3 气举 混气水诱喷前 反举 必须先放掉套管内天然气 有条件的可用清水适当反洗井 再进行气举或混气水诱喷施工 避免空气和天然气混合爆炸 41 五 油气井诱喷 诱喷排液4 中途要安排专人观察泵压 气泵压 出口排量的变化 水排量无增大的情况下 若泵压 气泵压同时降低 出口排量增大或有喷势 这是井喷的预兆 此时 应停泵观察 依靠油层的能量自然喷出 喷尽井内剩余压井液 水 并根据喷势大小用闸门或油嘴适当控制出口排量 5 出口防喷管线 必须选用硬质油管连接 地锚固定牢靠 拐弯处 出口处地锚加强固定 出口装120 弯头 不准用水龙带 42 五 油气井诱喷 抽汲抽汲排液 抽子沉没度一般不宜超过150 200m 随着液面的降低 抽子每次的加深量不应大于50m 抽汲时 要随时掌握动液面深度 若液面不断上升 说明有喷的可能 此时要严加注意 随时起出抽子 抽汲深度要适当 光管井抽深一般不宜超过1250 1350m 若进一步掏空 液面深度不得超过套管许可掏空深度 对于卡封井 掏空深度应保证封隔器上下压差小于胶皮的击穿压差 抽汲深度一般要求800 1000m 对于出砂油层 应减小抽汲深度 抽汲次数和沉没度 出砂严重井 沉没度不得大于50m 以防激动油层 造成出砂 抽汲时 不允许抽子下入液面后过久的停留 以避免液面上升而造成抽子起出困难或拔断钢丝绳 每抽3 5次 应起出抽子 检查连接部分及胶皮完好情况 抽子胶皮直径要求 抽水时 不小于60 5mm抽油时 不小于59 0m注 本要求适用于内径62mm的油管抽汲 43 五 油气井诱喷 气举气举 正举或反举 结束 应立即用针形阀控制放压 使液面逐渐恢复 气举一次不能自喷的井放压后 应探液面深度