管柱组配讲义.ppt

1、管柱组配讲义,张发展,讲义提纲,油气水井井下工艺管柱工具图例 组配生产管柱 基本要求 组配生产管柱方法 组配管柱计算方法 画下井管柱结构示意图 配管柱、画管柱结构示意图实例,中华人民共和国石油天然气行业标准（SY/T5952-94）油气水井井下工艺管柱工具图例,破碎滑套,画下井管柱结构示意图,画下井管柱结构示意图,一、准备工作 选好工具、用具和基本数据：300mm钢板尺1把，笔1支，简易功能计算器1个，白纸1张及某井基本数据、已丈量准备的油管记录数据、某井设计完井管柱数据、各下井工具长度数据。,画下井管柱结构示意图,二、操作步骤 1、在白纸上部适当位置写上名称：“*井*施工下井管柱结构示意图”

2、。 2、用300mm钢板尺和笔画出井身结构示意图。 画法如下： （1）在下井管柱的名称下面适当位置，居中画一长约50mm60mm的细实横线。在横线中央垂直画一条点画线（代表井筒轴线）。 （2）在竖线两侧对称向下画4条垂线，长度适当。且内侧两条垂线比外侧两条垂线短10mm。内侧两条线代表套管，其间距一般为14mm左右。外侧两条垂线代表井壁，其间距一般为18mm左右。,画下井管柱结构示意图,（3）在内侧两垂线的下端点分别画上一小三角符号，代表下入套管深度，再将外侧两垂线的端点用横线连接，代表钻井井深。 （4）在代表套管的两条线距下端点三角符号10mm处，用横线将其连接，代表目前人工井底。 （5）沿

3、代表井壁左侧的垂线分别画出各层位，各层位置和层间距比例要适当。每个层位用两平行横线所夹面积表示，两条平行线分别表示油层顶界和底界，标好层段数据。,画下井管柱结构示意图,（6）在靠表示井身图形的上部适当位置，画上断裂线。并在表示井壁和套管的垂线之间对称画上连线，表示水泥返高。 （7）在表示井壁的右侧垂线上与表示水泥返高、目前人工井底、套管深度、井深等平齐的位置引出标注线，并标注名称及深度。,画下井管柱结构示意图,3、沿轴线两侧，间距约5mm6mm向下画两条垂线，长度适当，代表下井管柱，其下端点位置为设计完成管柱位置。 4、选择适当的特殊符号，按适当比例，在代表下井管柱的两条垂线上适当位置画出设计

4、管柱的下井工具。此即代表完井管柱结构。,画下井管柱结构示意图,5、在表示井壁的右侧垂线上与表示下井工具符号底界（或顶界）平齐的位置各引出一横线，并在其上标注下井工具名称。至此完成下井管柱结构示意图。 6、按设计管柱要求，依据油管记录数据和测量得到的下井工具数据，计算管柱中各下井工具之间的油管根数及工具完成深度，并标注在下井管柱结构图上。,画下井管柱结构示意图,三、技术要求 1、图幅清洁、整齐，各部比例适当。 2、选择下井工具的特殊符号要正确。 3、图中各工具次序、位置准确。 4、技术要求要写清楚。, 井 施工下井管柱结构示意图,画下井管柱结构示意图,计算各部件深度注意事项： 封隔器深度以其密封

5、件中心为准计算。 配产器和配水器以其水嘴为准计算。 其它部件以上平面为准计算。 标注时全部标在上表面.,画下井管柱结构示意图,附：计算所需油管长度 1、第一级封隔器至井口所需油管长度: 所需油管长度=第一级封隔器设计深度-油补距-油管挂长度-封隔器上部长度。 2、第一、第二级封隔器之间所需油管长度： 所需油管长度=第二级封隔器设计深度-第一级封隔器设计深度-第一级封隔器下部长度-配产（水）器长度-第二级封隔器上部长度。,画下井管柱结构示意图,3、第二、第三级封隔器之间所需油管长度 所需油管长度=第三级封隔器设计深度-第二级封隔器设计深度-第二级封隔器下部长度-配产（水）器长度-第三级封隔器上部

6、长度 4、第三级封隔器至底部球座之间所需油管长度 所需油管长度=底部球座设计深度-第三级封隔器设计深度-第三级封隔器下部长度-配产（水）器长度-底部球座长度,画下井管柱结构示意图,附：计算实配深度 1、第一级封隔器实配深度 第一级封隔器实配深度=油补距+油管挂长度+选用油管长度+第一级封隔器上部长度。 2、第二级封隔器实配深度 第二级封隔器实配长度=第一级封隔器实配深度+第一级封隔器下部长度+选用油管长度+配产（水）器长度+第二级封隔器上部长度。,画下井管柱结构示意图,3、第三级封隔器实配深度 第三级封隔器实配深度=第二级封隔器实配深度+第二级封隔器下部长度+选用油管长度+配产（水）器长度+第

7、三级封隔器上部长度。 4、底部球座实配深度 底部球座实配深度=第三级封隔器实配深度+第三级封隔器下部长度+选用油管长度+配产（水）器长度+底部球座长度。,采油管柱示意图,注水管柱示意图,压裂管柱示意图,酸化管柱示意图,化学堵水管柱示意图,防砂管柱示意图,机泵管柱示意图,组配生产管柱 基本要求,组配生产管柱 基本要求,培训目的： 通过培训，熟悉管柱图标等行业标准，熟练掌握组配各类生产管柱结构，按照给定条件会编写各类生产管柱组配方案，达到全国石油石化行业技能竞赛的要求。,组配生产管柱 基本要求,培训要求： 1、会根据施工方案选择合适的下井工具； 2、会详细分析计算技术参数（油管、井下工具下入深度等

8、相关数据）； 3、能写出组配管柱结构次序（从下到上）； 4、会画出组配管柱结构示意图； 5、能熟记管柱图标等行业标准（SY/T595294），合理标注井身结构、完成深度、下井工具名称及深度。,组配生产管柱 基本要求,培训重点内容：（用途、工具、结构、技术要求、存在 问题） 注水井生产管柱：（3天） 1、注水井合注管柱： 2、注水井分层配水管柱： 1）、固定配水管柱。 2）、注水井活动配水管柱。 3）、偏心配水管柱。,组配生产管柱 基本要求,（二）采油井生产管柱：（5天）1、自喷井采油管柱。 (1)自喷井常规采油管柱。 (2)自喷井堵水隔采管柱。 A、单管分层采油管柱。 B、双管分层采油管柱。

9、C、油套管分层采油管柱。,组配生产管柱 基本要求,2、机械采油管柱。 常规机械采油管柱。 机械采油隔采管柱。 A、封上采下隔采管柱。 B、封下采上隔采管柱。 C、双封采中隔采管柱。 D、双封采两头隔采管柱。,组配生产管柱 基本要求,（三）采油井防砂管柱：（1天） （1）滤砂管防砂管柱。 （2）金属绕丝筛管砾石防砂管柱。 （四）增产措施管柱：（1天）。 1、单封直压管柱。 2、双封选压管柱。 3、多层分压管柱。 4、三封卡双层管柱。 5、四封卡三层管柱。,组配生产管柱方法,组配生产管柱方法,一、准备工作 选好工具、用具和设备：油管及其油管短节若干，15m长钢卷尺1把，1m长钢板尺1把，笔1支，简

10、易功能计算器1个，油管记录（数据）1份，麻绳或铅油少许,下井工具1套。,组配生产管柱方法,二、操作步骤 1、用钢卷尺或钢板尺测量出下井工具的长度，并记录在原有的油管记录上。 2、根据施工设计，确定油补距长度及下入管柱中各个下井工具的深度（计算方法附后）。 3、根据油管记录数据和所测量的下井工具长度，计算出设计管柱下井油管的总根数。 4、根据下井工具的设计深度，计算出各工具之间的油管根数和所配的油管短节长度。,组配生产管柱方法,5、根据施工管柱结构，画出结构示意图，并将下井工具名称及下井工具之间的油管根数以及各工具的完成深度，标注在管柱结构图上。 6、根据下井油管的先后顺序，分别清楚地将各下井工

11、具之间的油管根数，在油管桥上数出来。然后，分别在需连接工具的那根油管上用铅油或麻绳等物，打上清晰明显的标记（一般长度短的工具应接在油管尾端）。并在配完下井管柱后，把多余的油管与下井油管分开。 7、按配好的管柱顺序依次下井即可。,组配生产管柱方法,三、技术要求 1、管柱配备计算必须准确，计算顺序正确。必要时应要考虑管柱伸长量 2、油管桥上排放的油管顺序，必须与油管记录上的记录顺序一致。 3、现场配下井管柱时，每数出一段工具与工具之间的油管根数均需在与工具连接的油管上打上明显的标记。 4、把剩余不下井的油管，用麻绳捆好，使其与下井油管隔开，以免多下或少下油管。,组配管柱计算方法,组配管柱计算方法,

12、一、注水管柱 完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度+油管累计长度+工作筒长度+喇叭口长度+其他工具长度 注：注水管柱完成深度应在油层射孔井段底界10m以下。 二、找水管柱 计算方法同（一）。 注：完成深度应在射孔井段底界以下 5m-10m。,组配管柱计算方法,三、机械采油井管柱 泵挂深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度+油管累计长度+泵筒吸入口以上工具长度。 注：按设计的泵挂深度和尾管完成深度组配。,组配管柱计算方法,四、分层管柱 1、单级封隔器管柱 完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度+卡点以上油管累计长度+配产（水）器长度+封隔器长度+配产（水）器长度+卡点以下油管累计

13、长度+丝堵长度 2、多级封隔器卡距间管柱 卡距长度=上封隔器密封件上端面以下长度+中间下井工具长度+中间油管累计长度+下封隔器密封件上端面以上长度,组配管柱计算方法,五、偏心配水管柱 1、偏心活动式管柱自上到下由：封隔器、偏心配水器、封隔器、偏心配水器、封隔器、偏心配水器、撞击筒、挡球短节及底部球与球座组成。 2、底部球座（挡球）深度必须安装在射孔井段底界10m以下，对使用撞击筒的偏心管柱，撞击筒深度应在射孔井段底界5m以下。,组配管柱计算方法,3、偏心管柱相邻两级偏心配水器之间距离不小于8m，下面一级偏心配水器与撞击筒之间距离不小于10m，撞击筒与尾管底部距离不小于5m。 4、上面一级配水器

14、与油管工作筒的距离大于8m以上。,配管柱、画管柱结构示意图实例,学习目标 掌握配管柱、画管柱结构示意图的技术要求，能够在现场正确配出各种下井管柱，能够按照标准图例画出管柱结构示意图。,实例分析,某注水井套管为139.7mm, 下入油管为 62mm,射孔段 是Y9:940m-970 m；Y101:1005m-1020m；Y102 : 1035m- 1055m，油补距:1.85m;油管挂:0.21m;人工井底1080m.所 有油管按9.60m计算,封隔器长1.05m(下部长0.70m);配水 器长0.96m(下部长0.36m),撞击筒DDQ0153型长0.37m;球 座长0.20m;油管短节1.0

15、m,1.5m,2.5m,3.5 m足够,试进行 分层配水配注三个层段的井下管柱计算与组配,画出组配管柱结 构示意图,并标出封隔器、配水器、撞击筒型号。,已知设计各工具深度： 上封深度：995m；下封深度：1030m ； 上配深度:955m；中配深度:1010m；下配 深度:1042m,撞击筒深度:1062 m；球座深 度:1064m,技术要求: 1.图幅清洁,整齐,各部比例适当. 2.选择下井工具的特征符号要准确. 3.图中各工具次序,位置准确. 4.封隔器误差:0.5m,配水器误差1.0m,撞击筒误差1.0m 5.时间45分钟.,带套管四通的采油树,其油补距是四通上法兰面至补心上平面的距离.

16、套补距是套管短节法兰上平面至方补心上平面的距离. 套补距=油补距+四通高度 .不带套管四通的采油树,其油补距是油管挂上平面至补心上平面的距离. 不带套管四通的采油树:套补距=油补距 补心:安装在钻台上转盘卡住方钻杆与转盘一起转动的方补心.,套管深度=套补距+法兰短节+套管总长 油管深度=油补距+油管头长+油管总长,组配管柱计算,（1）组配卡距部分管柱 卡距：H=h下封- h上封=1030-995=35（m) 卡距中间油管长： h油=H- h上封下- h下封上- h配 =35-0.70-0.35-0.96 =32.99(m),组配管柱计算,(2)组配大卡距,上封隔器以上所有油管长+配产器 H大油

17、= h上封-(h上封上+ h油管挂+ 油补距) =995-(0.35+0.21 +1.85) =992.59(m),组配管柱计算,(3)上配水器以下油管长 上配水器至上封之间的油管长: h上封- h上配- h上封上- h上配下=995-955-0.35-0.36=39.29 (m) (4根油管长度38.4m,加1m短节,多0.11m) (上封下移-0.11m),组配管柱计算,(4)上配至油管挂之间的油管长. h上配- h上配上-h油补-h油挂=955-0.60-1.85-0.21=952.34(m) (99根950.4m,加1.5m短节,共951.9m。 上配上移+0.44m),组配管柱计算,

18、(5)上封至中配之间的油管长 h中配-h上封- h上封下- h中配上 =1010-995-0.70-0.60=13.70 (m) (1根油管加4.1米,用2.5m、1.5m短节,共13.6m) 中配上移+0.1m.,组配管柱计算,(6)中配至下封: h下封-h中配- h下封上- h中配下=1030-1010-0.36-0.35 =19.29(2根油管19.2米)下封上移+0.09m,组配管柱计算,(7)下封至下配: h下配-h下封- h下封上- h下配下1042-1030-0.70-0.60 =10.7m(1根油管9.6m, 1米短节.共10.6m,下配上移+0.1m),组配管柱计算,(8)下

19、配至撞击筒: h撞-h下配- h下配下=1062-1042-0.36=19.64(2根油管共19.2m, 撞击筒上移+0.44m) (9)撞击筒至球座: 1064-1062-0.37-0.20=1.43m (1.5米短节,球座下移-0.07m),组配管柱计算,上配上移+0.44m 上封下移-0.11m(上封共计上移0.33m) 中配上移+0.1m (中配共计上移0.43m) 下封上移+0.09m (下封共计上移0.52m) 下配上移+0.1m (下配共计上移0.62m) 撞击筒上移+0.44m(撞击筒共计上移+ 1.06m) 球座下移-0.07m 合计: +0.35m 题目要求:封隔器误差:0

20、.5m,配水器误差1.0m,撞击筒误差1.0m 基本符合要求,KPX-113偏心配水器(955m),Y341-114封隔器(995m),KPX-113偏心配水器(1010m),KPX-113偏心配水器(1042m),Y341-114封隔器(1030m),DDQ0153型撞击(1062m),球座(1064m),1080m,1.85m,940m,970m,1005m,1020m,1035m,1055m,XX井配注管柱示意图,Y101,Y102,Y9,机械堵水管柱,机械调剖、堵水技术是使用井下封隔器及其配套的井下工具来卡堵高产水层段或注水井高吸水井段，用以减少层间干扰达到改善产液剖面和吸水剖面的目的

21、，形成了改善注水开发的一项重要技术。油田进人高含水期后为适应更细的划分层系的需要，发展了可调层堵水技术，实现了抽油井找水、堵水的一体化。,机械堵水,机械堵水管柱 自喷井堵水管柱有7类15套结构，机械采油井堵水管柱有5套结构。 一、自喷井堵水管柱 有桥式（代号QS）配产器堵水管柱；偏心（代号PX）堵水管柱；滑套（代号HT）堵水管柱；固定（代号GD）堵水管柱；双管（SG代号）采油堵水管柱；斜井（代号XJ）堵水管柱；裸眼（LY）井堵水管柱等。,自喷井堵水管柱结构性能表,1、QS卡瓦支撑液压坐封管柱和QS悬挂管柱。桥式管柱主要由桥式配产器和封隔器等构成，最多能分4级，一般为23级。,2、偏心（代号PX

22、）堵水管柱： 有PX卡瓦支撑液压坐封管柱（如图113）和PX悬挂管柱。主要由偏心配产器和封隔器组成。可任意投捞和多级卡堵水，操作方便，可多级控制。,3、滑套（代号HT）堵水管柱： 有HT卡瓦支撑液压坐封管柱（如图114）和HT悬挂管柱，主要有滑套堵水器和封隔器组成。下井一次滑套工具可打开一层或多层，因此提高了工效，更适应于多层和较深的井,4、固定堵水管柱（代号GD）有GD整体堵水管柱（如图115）和GD定位堵水管柱。主要由可钻式封隔器，插入式密封段和带孔短节组成。工作压差高可达35MPa，能多级卡堵水，但施工工作量大。,5、双管采油堵水管柱（代号SG），有SG单层采油堵水管柱（如图116）和S

23、G多层采油堵水管柱。由于采用两根油管采油，因此更有效地消除了层间干扰。主要由Y344封隔器和KQS配产器等组成。,6、斜井堵水管柱（代号XJ），有用固定式堵水管柱（如图117）和XJ可取堵水管柱，主要由封隔器带孔短节和滑套堵水器等组成，适用于井斜小于45的油井。,7、裸眼井堵水管柱（代号LY）（如图118），主要由KDK安全接头，K341裸眼封隔器等组成。工作压差25MPa，适用井深3500m。特点为结构简单，工作可靠。,二、机械采油井堵水管柱 机械采油（代号JC）井的堵水管柱有：JC支撑防顶堵水管柱；JC整体堵水管柱；JC堵底水管柱；JC平衡丢手堵水管柱；JC固定堵水管柱；液压调层堵水管柱；

24、滑套式测堵联作堵水管柱；滑套式可调层堵水管柱等。机械采油井堵水管柱结构图见图319326。,机械采油井堵水管柱表,机械采油井堵水管柱,机械采油井堵水管柱,机械采油井堵水管柱,分层注水管柱,所谓分层注水管柱，即是注水井用封隔器、配水器、循环阀等工具与油管所组成的实施分层定量注水的井下管柱结构。,由于各个井的地质结构不同，故每口井注水的层数也不相同。一般油田注水常用的管柱结构是一级二层、二级三层和三级四层等几种。也有特殊要求的井，使用偏心配水器可以配57层，最高有十几层的。,所谓“级”是指下入井内封隔器的数目，如一级只下入一个封隔器，二级指下入两个封隔器等。所谓配注“层”数是指用封隔器在井下所隔开

25、的注水层位数目。例如，三级四层指的是井内下入三个封隔器，将此井的油层分成四个注入层段，进行四种不同要求（指压力、注水量等）的分层注水。,分层注水管柱的选择 1）、选择的原则 （1）、使用不同类型的封隔器时要选择与之相应的各种配水器和配套工具。 （2）、能够有效的分层控制、测试各个层段。 （3）、能够顺利地打捞与调换各种配注芯子。 （4）、有利于不压井作业施工。,2）、选择的主要内容 （1）、根据地质设计要求，确定封隔器的类型和级数；根据套管内径大小确定封隔器的规范和配水器的级数。 （2）、根据地质要求和射孔井段位置确定封隔器和配水器等井下工具的位置。 （3）、根据井下工具所下入的井下位置进行井

26、下管柱计算，选配不同尺寸的油管短节。,3）、确定井下工具位置的一般原则 （1）、封隔器位于两个射孔井段中间的夹层中部，并且避开套管接箍或套管损坏部位。 （2）、配水器位于两级封隔器之间配注层段的中部。如果油层很薄（如12m时）也可直接接在封隔器上。 （3）、堵塞器位于最下部油层底部1.5m以上，以利于进行分层测试和打捞。 （4）、防掉短节一般位于油层底部。,分层注水管柱的组配 分层配水管柱的组配直接关系到分层配注施工的成败及效果。因此，必须严格地按照配注方案、分层配水施工设计及组配管柱的要求进行组配。,1）、组配井下管柱的技术要求 （1）、在满足施工设计要求的前提下，封隔器卡点要尽量躲开薄夹层

27、、套管接箍、射孔炮眼和套管损坏处。卡点以选在夹层的中部为宜。,（2）、为在起下封隔器时上扣、卸扣操作方便，应按井口操作台的高度，在每级封隔器或其它井下工具之下接一根22.5m长的油管短节。 （3）、为便于应用不压井、不放喷井口装置进行不压井起下作业，在进行加压起、下的井下管柱部分（即井内油管柱的下部分油管）应使用短油管，以便于操作和防止油管压弯,常用分层配水管柱表,目前常用的分层注水管柱 管柱名称 偏心配水管柱（） 管 柱 组 成 K344封隔器+KPX114配水器+撞击筒+球座 管 柱 特 点 可大排量洗井，易解封，小卡矩,管柱名称 偏心配水管柱（） 管柱组成 Y341114封隔器+KPX1

28、14配水器+撞击筒+球座 管柱特点 具有反洗井功能，适用于高压注水,管柱名称 多级免投死嘴配水管柱 管柱组成 HNY341114封隔器+KPX114配水器+撞击筒+球座 管柱特点 免投死嘴，低压坐封封隔器，逐级验封，具有不起出管柱能重复坐封封隔器，工作压力25MPa，适用井深2500m,管柱名称 中深井分层注水管柱 管柱组成 补偿器+HNY341114封隔器+KPX114配水器+撞击筒+球座 管柱特点 减轻因测试或洗井时注水管柱张力变化对封隔器密封性的影响，延长注水管柱的使用寿命，工作压力25MPa，适用井深2500m,管柱名称 偏心细分注水管柱 管柱组成 DQY141114封隔器+KPX11

29、4A配水器+KPX114B配水器+球座 管柱特点 配水器最小连接距离2m，适用于细分注水,管柱名称 液力投捞细分注水管柱 管柱组成 DQY141114封隔器+DQY141114配水封隔器+连通器+丝堵 管柱特点 25个层段的分层注水，卡距2m，液力投捞调配，测试工艺简单,管柱名称 空心配水斜井分注管柱 管柱组成 万向器+KKX114空心配水器+HBY341114配水器+丝堵 管柱特点 23个层段的分层注水，液力投捞调配，测试工艺简单，适用井斜25，工作压力35MPa，适用井深3500m,管柱名称 液力投捞斜井分注管柱 管柱组成 缓冲器+扶正器+HNY341114配水器+HNY341115封隔器

30、+连通器+丝堵 管柱特点23个层段的分层注水，卡距1.2m，液力投捞调配，测试工艺简单，适用井斜45，工作压力25MPa，适用井深3000m,分层采油管柱,为了实现分层采油，由分层开采工具与井下封隔器所组成的管柱，就称为油井分层采油管柱。由于各油层条件和要求不同，下井工具类型不同，分层采油管柱的类型也很多。如按下井工具特点可分为同心式分层配产管柱和偏心式分层配产管柱；如按配产井采油方式不同，可分为自喷井采油管柱和非自喷井采油管柱。,自喷井分层采油管柱 1）、同心配产器分层采油管柱 所谓同心配产分层采油管柱是指用同心式配产器所组成的分层采油管柱。此类分层采油管柱主要用于自喷井分层采油、分层找水、

31、堵水以及分层试油等。也可用于非自喷井分层找水、堵水和分层试油。,该管柱主要由Y111系列型封隔器、Y211系列型封隔器、SL0652型配产器、丝堵和油管组成。如图136所示。,2）、偏心配产器分层采油管柱 所谓偏心配产分层采油管柱是指用偏心式配产器所组成的分层采油管柱。此类分层采油管柱主要用于自喷井分层采油、分层找水、堵水以及分层试油等。,该管柱主要由Y341114型封隔器、DQ0653型偏心配产器、DQ0552型支撑卡瓦、DDQ0153型撞击筒、丝堵、54工作筒和油管组成。如图137所示,非自喷井分层采油管柱 一般抽油井的分采管柱有以下两种形式： 1）、深井泵任采一层管柱 该管柱用于深井泵任意开采一层的非自喷井的采油。,该