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油田井下作业技术油井类课件

		点击数：	更新时间： 2020年11月13日
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井下作业技术讲座

1
（油  井  部  分）
备注：1
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。
备注：2
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。
备注：3
备注：4

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。

备注：5
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。

备注：6
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。
备注：7

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Φ121.36mm套管，根据生产需要下入Φ118mm电泵机组1800m排液，就必须选用Φ118mm×10m的规通井至1810m，检验套管。

备注：8
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
备注：9

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”。。
备注：10
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。
    
备注：11

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。
    
备注：12

二、压井方法

备注：13

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。
备注：14
二、压井
备注：15
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。

备注：16

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。
备注：17
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

备注：18

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：
备注：19

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。

备注：20

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。 。

备注：21

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（2 1/2"管）WS-51型、（3"管）WS-60型。

备注：22

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。
备注：23

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。
备注：24

25
   三、射孔

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。
备注：26

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）。
备注：27

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。

备注：28

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）。
备注：29

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。 
备注：30
射孔后的射孔枪
备注：31
   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
备注：32
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
备注：33
双复射孔器结构
外枪
复式弹
盲孔
内枪
复式射孔枪特点：
1、内径扩大
2、双层枪结构
复 式 枪
备注：34

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。

备注：35

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。

备注：36

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。

备注：37

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。
备注：38

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120o弯头。不准用水龙带。
备注：39

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。
备注：40

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120o弯头。不准用水龙带。
备注：41

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。

备注：42

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，等液面恢复到一定程度时，再行气举。如此反复几次，以求达到自喷。
对于疏松砂岩或出砂严重的油层，原则上不准气举。如确实需要，放压时必须用针形阀严加控制，第一个小时内，要求压降不超过0.5MPa，第二小进内要求压降不超过1.0MPa。严防激动油层，造成严重出砂。
如需加快排液速度，可采用边反举边抽汲的方法进行排液。
套管环形空间充满天然气的井，不宜继续进行气举作业，以防空气与天然气混合后，发生爆炸。

备注：43

44
五、油气井诱喷

自喷排液
自喷后，油管和套管要交替放喷，排净井内压井液。
放喷过程中，若含砂量大于0.1%时，应立即装油嘴控制。对于疏松砂岩或出砂严重的井，则应先装油嘴，再行放喷。
放喷时，要装好油、套压力表。放喷出口要接硬管线，标准按Q/ZY 0266中6.3条执行。
排液合格标准
非自喷井，排完井筒容积。油水同出井，排液至综合含水稳定。
自喷井，放喷至综合含水小于10%；油水同出自喷井，放喷至综合含水稳定。
综合含水（体积法）稳定标准，连续三个8h的水分析，氯离子(CL-)波动值小于15%为合格。
备注：44

45
六、油气井求产、测静压，投产

求产
自喷井用直径4-8mm油嘴，放喷2h合格。
非自喷井（抽汲）同一工作制度，抽汲8h合格。
测静压
关井恢复压力时，要装好油、套压力表，每4h观察记录一次压力变化情况。采油树严禁漏气。
井口压力稳定标准：油、套压力值在24h之内，波动值小于0.1MPa为合格。
静压合格标准：所测静压值在24h之内，波动值小于0.05MPa为合格。
本工序对于自喷井，亦可于放喷结束后进行，最后再求产。
投产
上述全部工作结束后，能自喷的井，可直接投入自喷生产；不能自喷的井，可下泵投入生产（下泵作业按Q/ZY 0267标准执行）；需措施井，可根据措施后的具体情况，再决定生产方式。
备注：45
备注：46

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