井下修井作业技术

1、井下修井作业技术,清砂、打捞与解卡,清砂,一、冲砂 1、冲砂液,通常采用的冲砂液有油、水、乳状液，液体中可加入表面活性剂。一般油井用原油，水井用淡水或盐水，低压井用混气冲砂液进行冲砂。 冲砂液要具有以下要求： 具有一定粘度，具有良好的携砂能力； 具有适宜的密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷； 不损害油层； 来源广泛廉价,清砂,一、冲砂 2、正冲砂,冲砂液由冲砂管（或油管）泵入，被冲散的砂砾随冲砂液一起沿油套环空返至地面。随着砂堵冲开的程度增大，逐渐加深冲砂管； 冲砂管不能下放过快，以免造成憋泵； 在接单根或改罐等需要停止循环之前，必须进行较长时间的循环，以便把井筒内已冲起的砂粒带到地面，防

2、止停止循环期间，砂粒沉降造成卡堵； 该冲砂法冲击力大，易冲散砂堵，但因油套环空截面积大，液流上返速度小，易在冲砂过程中发生卡管事故，必须提高冲砂液的用来提升上返速度。,清砂,一、冲砂 3、反冲砂,冲砂液由套管环空泵入，被冲散的砂砾随冲砂液一起沿油管返至地面。 反冲砂法冲击力小，但液流上返速度大，携砂能力强。,4、正反冲砂,先用正冲砂将砂堵冲散，使砂粒处于悬浮状态，再迅速改为反冲砂，将冲散的砂粒从油管内返出地面的冲砂方式。 该法可迅速解除较紧密的砂堵，提高冲砂的效率； 采用正反冲砂时，应该配备改换冲洗方式的总机关。,清砂,一、冲砂 5、联合冲砂,在冲砂管柱距离底端一定距离处装上分流器，用以改变液

3、流通道。冲砂液从油套环空进入井内，经分流器进入下部冲砂管冲开砂堵，被冲散的砂粒随同液体先从下部冲管与套管环空返至分流器后，再进入上部冲砂管被返至地面 既具有正冲砂冲击力大的特点，又具有反冲砂返也速度高、携砂能力强的特点，同时也不需要改换冲洗方式。,图,清砂,一、冲砂 6、冲砂的操作步骤,准备工作。检查泵及储液罐，连接好地面管线，准备好足够量的冲砂液。 探砂面。用冲砂管柱探沙面，冲砂工具距油层20m时，应放慢下放速度，悬重表下降则表明遇到砂面。 冲砂。离砂面3m以上开泵循环，正常以后下放管柱冲砂至设计深度。出口含沙量小于0.1%，视为冲砂合格。 观察砂面。上提管柱至油层顶界30以上，停泵4h，下

4、放管柱探砂面，观察是否达到设计深度。 记录有关参数，如泵参数、砂面参数、返出物参数。 掩埋沉砂。,清砂,一、冲砂 7、冲砂注意事项,不能携带封隔器等其他井下工具探砂面和冲砂。 冲砂工具距油层顶界20m时，下放速度应小于0.3m/min。 冲砂前，油管提至离砂面3m以上，开泵循环，正常以后方可下放管柱。 接单根前充分循环，操作速度要快。 冲砂过程中不可停泵。 对于严重出砂井，接单根前必须充分洗井，加深速度不应过快，防止堵塞出口，造成憋泵。,清砂,二、捞砂,用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具捞砂筒，将井底存积的砂捞到地面上来。 一般用于砂堵不严重、井浅、油层压力低或有漏失层等无法建立循环的油井。,打

5、捞与解卡,基本原则： 打捞过程中要确保油、水层不受二次污染与破坏； 不损坏井身结构；处理事故过程中不能越处理越复杂。 要求： 查清井况； 正确选用工具； 可行的打捞措施； 严格执行操作规程。,打捞与解卡,几个基本概念： 管柱：下入井中的油管或钻杆及工具的总称。 落鱼：凡是掉入井内的部分管类、杆类等落物。 鱼顶：又称鱼头，指落鱼的顶部。 鱼长：指落鱼的长度。 印痕：铅模从井内打出的痕迹。 卡点：管柱或落鱼被卡位置的上限深度。 测卡：确定卡点深度的工艺过程。 解卡：解除各种管柱或落鱼卡阻的施工过程。,打捞与解卡,几个基本概念： 悬重：指工艺管柱下入井内后，反映在拉力表或指重表上 的重力。 钻压：修

6、井施工中钻磨铣、打印、打捞、切割等措施时，工艺管柱下放加给钻头、印模、打捞工具、割刀等 工具的载荷。 套管技术规范：指套管本身的完好程度，如径向尺寸变化、腐蚀孔洞、固井质量、落物情况等。,打捞与解卡,打捞作业的种类： 管类落物打捞，如油管、钻杆、封隔器、工具等。 杆类落物打捞，如(断脱的)抽油杆、测试仪器、抽汲加重杆等。 绳类落物打捞，如录井钢丝、电缆等。 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。 特殊落物打捞，如电泵、仪器、防砂管柱等。,打捞与解卡,打捞作业的难易程度： 凡掉入井内的管类、封隔器和绳类等，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故障，

7、不需要采用转盘倒扣、套铣、磨铣等工艺的作业。在采油、注水、修井过程中掉入井内的铅锤、刮蜡片、压力计、钢丝和钢丝绳等，或在修井过程中没有按操作规程，造成修井工具、管类、绳类掉入井中，或管柱被卡断落在井内，用简单提拉、震击解卡可以解除的，均属于简单打捞。 凡掉入井内或卡在井内的管类、绳类等，一般作业队设备及技术力量无法处理，须使用倒扣、套铣、钻磨及爆炸措施处理才能恢复正常生产的作业称为复杂作业。,打捞与解卡,作业前的准备井下探视 铅模探视：探视落物的准确深度、大小、形状 铅锥探视：探视小直径孔道的大小、形状 泥模探视：材质较弱或活动的落鱼 蜡模探视：鱼顶很浅或鱼顶较软 通井规探视：专门检查井径，使

8、用方便 井下视像探视：利用井下摄像机拍摄视频图像,打捞与解卡,作业前的准备井下探视 铅模起出后，从铅模上可以直观看出套管的损坏程度。 铅模侧面有擦痕，说明套管有毛刺或卷边。如擦痕严重，则说明套管错断。 有规则的管类、杆类和井下工具，通过打印可以直接反映落鱼的内外径、在井下的状态、鱼顶好坏。 绳类落物可以通过打印判断所处的状态和落物的性质。 有规则的小件落物可直观地在铅模上反映出来，无规则的小件落物也可通过打印来判断其尺寸大小，所处状态，为下一步打捞提供依据。,打捞与解卡,常见的铅模印痕,打捞与解卡,井下视像系统,打捞与解卡,打捞管类落物 管类落物：油管、钻杆、管类工具、封隔器、套洗管等 打捞管

9、柱组合 (自上而下)：钻杆(油管)+上击器+安全接头+打捞工具。 打捞时，判断是否捞上落鱼：校对造扣方入；观察指重表悬重变化；对比打捞前后泵压；造扣后，上提钻具若干米再下放，观察钻具深度的变化。 打捞工具：公锥打捞管柱、母锥打捞管柱、滑块捞矛打捞管柱、可退式捞矛打捞管柱、卡瓦打捞筒打捞管柱、开窗捞筒打捞管柱。对于自由下落的落物可以不下上击器，鱼顶偏的落物要视情况下扶正器和引鞋。,打捞与解卡,打捞管类落物,锥类打捞工具,滑块式捞矛,可退块式捞矛,打捞与解卡,打捞杆类落物 抽油杆断脱有两种情况：一种是断脱在油管内；另一种是断脱在套管内。 断脱在油管内：在油管内打捞抽油杆比较容易，如抽油杆脱扣时。可

10、下抽油杆对扣打捞或下卡瓦打捞筒进行打捞。 断脱在套管内：在套管内打捞就比较复杂，因为套管内径大，抽油杆本身很细、刚度小易弯曲、易拔断，打捞难度和工作量都较大。,打捞与解卡,打捞杆类落物 油管内打捞抽油杆捞筒 当工具接近鱼顶时缓慢旋转下放工具，直到悬重有减轻显示时停止；上提工具悬重增加，则表示打捞成功。 抓住井下抽油杆后，一旦遇卡，最大拉力不得超过抽油杆最大许用载荷，如不能 解卡，则先下击，然后缓 慢右旋并上提工具，即可 退出工具。,打捞与解卡,打捞杆类落物 套管内打捞三球打捞器 三球打捞器靠三个球在斜孔中位置的变化来改变三个球公共内切圆直径的大小，从而允许抽油杆台肩和接箍通过。抽油杆进入引鞋后

11、，推动钢球沿斜孔上升，三个球形成的内切圆逐渐增大。待接箍或台肩通过三个球后，三个球依其自重沿斜孔回落，依靠在抽油杆本体上。上提钻具，抽油杆台肩或接箍被圆球卡住。,打捞与解卡,打捞杆类落物 特殊情况处理 当断脱在井下的抽油杆被压成团时，需要用内外钩打捞。 当抽油杆在井下被压实，而无法捞获时，则用套铣筒套铣或用大水眼的磨鞋进行磨铣。套铣后，再用磁铁打捞器和反循环打捞篮打捞碎屑。,内外组合钩,打捞与解卡,打捞小件落物,用于捞取井底较小落物，如钻头牙轮、牙齿、手工工具及碎铁等等。它在打捞作业时，可在井底形成局部反循环，落物被冲到打捞篮内。,打捞与解卡,打捞绳类落物,绳类落物主要有录井钢丝和电缆。 现场

12、常用的钻具组合(自鱼顶向上)为：打捞工具+钻杆(油管)。 根据所用的打捞工具可分为：内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。 加工内外钩时应在打捞工具上加装隔环，防止绳类落物跑到工具上端造成卡钻。,打捞与解卡,打捞绳类落物,打捞与解卡,打捞绕丝筛管,常规打捞步骤 查清井下落物规范、数量,将鱼顶清理干净，下反扣钻杆(或倒扣器)； 下带隐窗套铣工具，对绕丝筛管进行套铣；套铣一根套铣筒长度，试提是否捞住； 倒扣，这样多次套铣倒扣，直至把全部绕丝筛管捞完。,打捞与解卡,打捞绕丝筛管,破坏的绕丝筛管打捞 打捞乱绕丝。对于提断的筛管，常存在乱丝，无法进行正常套铣时，下开窗打捞筒，大排量冲洗。启动转盘，将乱丝引入

13、筒内，加压至套铣筒下不去为止，提出捞筒，取出乱丝。反复进行直至把乱丝全部捞出为止。 打捞中心管。修整鱼顶，下中心管打捞筒，把中心管捞出来。 按常规打捞步骤打捞余下的完好筛管。余下的完好筛管，直至将全部筛管捞出。,打捞与解卡,水平井打捞作业,主要困难： 水平井由于造斜段的作用, 井口的上提力无法有效地传递到井下水平段。同样由于造斜段的作用, 井口扭矩无法有效传递到井下水平段, 因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。 与直井相比, 水平井冲砂更复杂、更困难, 尤其对于留井管柱内腔的冲洗, 除连续油管冲砂外, 目前没有其他办法。 水平井滤砂管柱长度长且不能采用套铣和倒扣等工艺措施分段打

14、捞, 打捞难度更大。 水平井防砂管柱中每根滤砂管均带有扶正器, 在扶正器处有变径, 增加了打捞难度。,打捞与解卡,水平井打捞作业,打捞步骤： 处理完水平井井筒内“鱼顶” 上部的沉砂； 采用相应的工艺对滤砂管外的沉砂进行松动； 下入增力打捞管柱, 利用井下打捞增力器来改 变打捞管柱的受力方式, 并配套专用提放式可 退捞矛, 完成井下大长度滤砂管的打捞。,打捞与解卡,水平井打捞作业,特点： 可以在井下落鱼的鱼顶处直接产生500kN650kN的拉力，井下打捞增力器以上部分管柱在增力打捞过程中不受力，套管也不会受到破坏； 在需要时可以可靠地退出捞矛，打捞不成功时不会给井下制造新的事故。,打捞与解卡,水

15、平井打捞作业,井下打捞增力器原理： 锚定部分作用是在油管加压时将井下打捞增力器锚定在套管上, 并承受增力部分所产生的拉力。增力部分作用是当由油管加压时, 从活塞和外套接头之间的环空进液, 因活塞通过中心管、中心管上接头及短节与锚体相连而固定于套管上, 外套接头将在液压力的作用下产生向上的拉力, 该力直接作用于鱼顶。水平加压球座可以满足工具在水平状态下加压密封的要求, 同时也可根据要求自动卸压。,打捞与解卡,水平井打捞作业,提放式可退捞矛原理： 提放式可退捞矛由上接头、捞矛杆、矛爪、转环、销钉和压帽等组成。捞矛下井时, 销钉位于短轨道内, 矛爪不与捞矛杆锥体部分相接触, 矛爪处于收缩状态。当捞矛

16、接触并插入鱼腔时, 矛爪推动销钉移动, 同时转环转动带动销钉进入长轨道, 此时上提管柱, 矛爪与捞矛杆锥面接触, 矛爪直径胀大, 将落鱼抓住。如果想放开落鱼, 只要下放管柱使销钉进入短轨道即可。,打捞与解卡,解卡砂卡的处理,活动解卡 憋压恢复循环解卡 冲洗解卡 大力上提解卡：若井内管柱强度较大，修井机的绞车、井架等负荷达不到要求时，可用井下液压增力器来解卡。 爆炸解卡 震击解卡 倒扣套铣解卡,打捞与解卡,解卡封隔器卡瓦卡钻的处理,原因： 弹簧失效导致卡瓦无法收拢 胶皮破裂导致卡瓦无法释放 解卡： 大力上提解卡和正转解卡； 把封隔器以上的油管倒出，再下公锥打捞，然后正转钻具解卡。,打捞与解卡,解

17、卡封隔器胶皮卡钻的处理,原因： 坐封后胶皮压缩严重，上提 时胶皮外翻，造成卡钻 解卡： 先把封隔器以上的管柱倒 出，把封隔器上接头倒掉； 若无法 解卡就下入套铣鞋， 进行铣磨，把胶皮磨烂，在 下打捞矛捞出剩余部分。,打捞与解卡,解卡套管卡钻的处理,套管卡钻通常分为变形卡、破损卡、错断卡。 不论处理哪 种形式的卡钻，都要将卡点以上的管柱倒出，修好套管后才能解卡。,套管损坏修复,损坏形态：套管变形、破裂、错断、腐蚀穿孔、密封性破坏,图1 套管错断示意图,图3 套管弯曲变形示意图,图2 套管径向凹陷变形,图4 套管受力不均变形,套管损坏修复,一、对变形、缩径的套管修复 1、胀修 梨形胀管器主要用于井下套管变 形后通径仍然较大，无弯曲的变 形井段的整形复位，适用于变形 通径为95mm以上的变形井段的整 形复位。复位后的最大恢复直径 可达到原套管内径的95%左右。 胀管器工作面外部有