油水井作业基本知识.ppt
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1、油水井作业基本知识,目 录,一、安 全 知 识二、井 下 作 业 常 用 名 词 解 释三、作 业 施 工 常 用 工 序四、不 压 井 不 放 喷 作 业 装 置五、套管、油管、抽油杆技术规范六、检 泵 施 工七、机 械 堵 水八、下 电 泵 机 组 安 装 程 序九、常 用 修 井 工 具 图 片,进入油水井施工现场必须穿戴劳保用品,戴安全帽,同时要注意寻找安全隐患,选好逃生路线。女同志注意保护自己的长发,不要飘散。井场内特别是井口附近严禁吸烟、划火柴和玩弄打火机。,进入油水井施工现场为什么必须戴安全帽?在井下作业施工中经常接触高压部位和进行高空作业,为防止高空落物击伤头部,要求现场人员必
2、须戴安全帽。井下作业施工一旦发生井喷事故(井内喷出的油气流中可能有石块、凡尔球、堵塞器等)或者钻具无控制垂落时,安全帽可以保护人身安全。,一、安全知识,二、井下作业常用名词解释,1.井下作业:凡需要起下油水(气)井管柱的各种施工,在矿场上统称井下作业。井下作业的形式:起下作业、循环冲洗、旋转钻进。井下作业施工共有十项基本内容:完井,分采分注,检(下)泵,油层改造,事故处理,验串封堵,动管柱测试,生产方案调整,试油试气,大修。2.套补距:套管法兰短接上平面到转盘方补心上平面的距离叫套补距。,井的基础深度是从哪一点算起的?,二、井下作业常用名词解释,完井井口装置主要有套管短接、套管法兰盘、四通、油
3、管挂和采油树等部件组成。,联顶节方入:指钻井钻盘上平面到第一根套管接箍上平面之间的距离。,二、井下作业常用名词解释,四通与油管挂示意图,3.油补距:指套管四通上平面至转盘方补心上平面的距离。对于不带套管四通的采油树,油补距指油管挂上平面至转盘方补心上平面的距离。对于不带套管四通的采油树,油补距等于套补距。,管柱深度油补距+油管挂长度+油管总长度+井下工具长度,二、井下作业常用名词解释,4.防冲距:为防止泵的活塞在下行时碰撞固定凡尔罩,而把抽油杆柱适当上提一段距离,这个距离叫防冲距。对防冲距通常是每百米抽油杆柱0.10米。,5.人工井底:油井完成时,留在套管内最下面一段水泥浆凝固后,其水泥塞的顶
4、面叫人工井底。6.井下落物:凡是断(脱)落在井内的钻杆、钻铤、钻头、油管、抽油杆、打捞工具和其他井下工具仪器等,统称为井下落物,现场俗称落鱼。,二、井下作业常用名词解释,7.鱼顶:井下落物的顶部称为鱼顶。鱼顶深度是指鱼顶所在井下位置的深度。8.砂卡:凡是油(水)气井生产或作业施工管柱被油层出砂或施工用砂卡住的故障,统称为砂卡。9.冲砂:冲砂就是用高速流动的液体将井底砂堵冲散,并借上返液流将泥砂带到地面。10.完钻井深:钻井完成时钻头所钻进的最后深度(完钻井裸眼井底)至钻盘方补心上平面的距离叫完钻井深。,三、作业施工常用工序,1.压井,压井就是向井内注入具有一定密度、粘度的液体或气液混合体,使井
5、筒里的液柱在井底造成的回压与地层的压力相平衡,从而使地层中的油气水没有能力流到井底,也不能喷到地面,这一工艺过程叫做压井。,选择压井液密度的原则:要使压井液在井筒造成的液柱压力对油井压而不死、压而不喷、压而不漏。也就是说,所选用的压井液的密度不但要保证油井不喷,而且要保证对油层无损害。,压井过程,油层,夹 层,夹 层,达到压力平衡,压井液密度的计算方法:,压井管柱深度不超过油层中部深度时,压井液密度的计算方法:,式中:压井液相对密度(比重);P:静压或原始地层压力,Mpa;H:油层中部深度,m;h:实际压井深度,m;i:压力梯度,Mpa/m。,怎样使用泥浆比重计?,检查泥浆比重计是否完好无损,
6、是否生锈,杠杆刻度尺是否完好、清晰,要保证其性能完好才可使用。把泥浆比重计底座坐于平整的地方,将欲测之泥浆倒满泥浆杯,盖好上盖,擦净杯外沾溢的泥浆。将杠杆放在主刀口上,移动游码使之两边平衡,则游码所示之刻度即为该泥浆的比重。用毕之后,将泥浆比重计擦揩干净,妥善存放。,检查粘度计是否完好(粘度计的校正方法:在漏斗中倒入700毫升的清水,流出500毫升所需要的时间应是15秒,其误差不超过1秒即为准确)。用量杯分别量取200毫升和500毫升泥浆通过滤网注入漏斗,然后使泥浆从漏斗中流出。记下充满500毫升量杯时间(秒),即为泥浆粘度。用后将粘度计清洗干净,存放好。,怎样使用泥浆粘度计?,压井施工注意事
7、项:,压井前控制油套管同时放气,压井时中途不能停泵,以免压井液气侵;用泥浆压井时,压井前应先替入套管容积2倍的清水,待出口见水后,再替入泥浆,以防泥浆被油气侵;替入泥浆后,要求进出口泥浆密度差小于2%,压井液量一般应为井筒容积的两倍;为了保护油层,应避免压井时间过长,减少泥浆对油层的污染;压井时管线要试压,试泵压力为工作压力的1.5倍。,2.替喷,替喷就是用密度比较轻的液体将井内密度比较大的液体替出来,降低井内液柱的压力,逐步使井内液柱压力小于油层压力,替喷有一次替喷和二次替喷。,替喷注意事项:,无特殊情况一律要求采用正循环法替喷;替喷水质一定要清洁,总用量应不少于井筒容积的2.5倍;替喷时泵
8、压稳定后要连续大排量施工,无特殊情况中途不允许停泵,出口密度1.01为合格;出口管线用硬管线,不要装90弯头,应压实固定牢;若一次替喷无法替净井筒内的泥浆时,要求采用二次替喷法施工。,3.冲砂 1)油层出砂的原因及危害 油层出砂的因素很多,出砂的原因也比较复杂。归纳起来主要有地质因素和开发因素两个方面。地质方面主要是由于地层疏松、地质构造发生变化及地层中流体的物理性质等方面的原因引起油层出砂;油田开发方面主要是由于油(水)井工作制度不合理,措施不当,油井出水等因素。,油层出砂后造成的危害主要有:(1)掩埋油层,影响产量;(2)掩埋或卡住井下钻柱(管柱)造成井下事故;(3)磨损与破坏井下设备与工
9、具;(4)带来大量的修井作业工作量;(5)地层坍塌导致井的寿命下降;(6)影响开发方案的实施。,2).冲砂方式 目前常用的清砂方法是水力冲砂和机械捞砂两种,目前常用的主要是采用水力冲砂(简称冲砂)来清除井内的砂子。冲砂就是向井内打入高速流动的液体,靠水力作用将井底砂面冲散,并利用液流循环上返的携带能力将冲散的砂子带到地面的清砂方法。按冲砂液循环的方式来分,冲砂的方式可分为正冲、反冲和正反冲三种。,是指冲砂液由油管注入,从油套环形空间返至地面的冲砂方法。通常采用下端带有斜尖的小直径管做冲管,这样可以防止冲砂管柱下放太快而插进砂子里造成憋泵,也可利用斜尖撞散砂子,同时小直径冲管可以增大液流速度,冲
10、力大,容易冲散砂堵,这是正冲砂的优点,但是由于油套环形空间的截面积比油管的内截面积大得多,冲砂液上返速度要比在油管内小,这样会使携砂能力减弱,大颗粒砂子不容易带出来,同时稍一停泵,砂子马上会下沉,容易造成砂卡事故。,正冲砂,反冲砂,是指冲砂液由套管与冲砂管的环形空间进入井内,从油管返出地面的冲砂方法。这种冲砂方法携砂能力强,当正冲砂不能完全携带冲起的砂子时,利用反冲砂方式可以取得较好效果,利用反冲砂也可以避免砂卡。但反冲砂的缺点是:由于冲砂液向下冲击的通道大,液流速度低,冲刺力量小,不能解除较严重的砂堵。,是为了结合正冲砂和反冲砂的优点,避开其缺点而采取的一种冲砂方法,具体是用正冲方式冲散砂堵
11、,并使其呈悬浮状态;然后迅速改用反冲砂方式将砂子冲出井筒,以提高冲砂效果。另外在油层压力低或漏失严重的井冲砂时还采用气化液冲砂及大排量联泵冲砂等方式。,正反冲砂,冲砂前必须清楚冲砂井砂堵(卡)的详细情况,知道冲砂施工设计要求。施工开始要先开出口闸门,后开进口闸门,以免憋泵,冲砂过程不能停泵,以免冲起的砂子下沉,将冲砂管堵死或砂卡,若必须停泵时,停泵后要将冲砂管柱上提至原始砂面以上10米,并间歇活动管柱;冲砂过程中应尽量使进出口排量大致相等,防止发生井喷或漏失,另外严禁用井下分层管柱冲砂,以防卡死管柱,同时在冲砂时还应防止火灾事故。,3)冲砂时应注意的问题,在油田开发过程中,一般油层条件下石油中
12、所含的蜡都处于溶解状态,但是进入井筒后,随着温度、压力的降低和气体的析出,溶解在原油中的蜡就结晶析出,聚集和沉积在管壁上。油井结蜡给日常管理会带来大量的麻烦,降低产量,甚至使泵的凡尔卡死,同时还会堵塞油层孔道,严重地影响到油田的开发效果。,4.刮蜡,目前清蜡方法很多,大致分为机械清蜡、化学清蜡和热力清蜡。由修井作业来承担的清蜡主要是机械清蜡,即套管刮蜡,其方法是先将井内生产管柱起出来,然后在油管下面连接刮蜡器下至射孔井段以下,将套管壁上的蜡刮掉,然后用循环设备冲洗,清除井内的结蜡。另外在套管刮蜡过程中还可以清除套管内壁上的杂物、毛刺,及时检查套管内径的变化。,套管刮蜡的主要操作要求,(1)刮蜡
13、深度一般要达到射孔井段以下10米,特殊情况下要达到设计要求。(2)刮蜡器直径应小于套管内径68毫米。(3)刮蜡管柱下放过程要平稳、缓慢。(4)管柱下至预定深度后要充分循环洗井,排量大于20m3/h,水量要大于井筒容积的2倍。(5)刮蜡管柱不能带有其它工具。(6)起出的刮蜡器要认真检查有无变形及伤痕。(7)对于结蜡严重的井应分段替蜡。,1.不压井不放喷作业装置由三部分组成:井口控制部分:包括自封封井器、半封封井器、全封封井器和法兰短接;加压起下部分:包括加压支架、加压绳、加压吊卡、分段加压吊卡和安全卡瓦;井下控制部分:包括各种规范的井下工作筒、堵塞器及相应的打捞工具,也包括井下开关、活门等不压井
14、工具。,四、不压井、不放喷作业装置,自封封井器是依靠井内油套环形空间的压力挤压胶芯来实现密封的,在使用时通过胶芯的下井工具最大外径应小于115毫米。,2.自封封井器的结构,结构由壳体、压盖、压环和胶芯组成,半 封 封 井 器,3.半封封井器的结构和使用要求,1螺帽;2轴承外壳;3止动螺钉;4壳体;5半封芯子总成;6压圈;7“V”型盘根;8螺钉;9接头;10导键;11螺钉;12“O”型盘根;13垫片;14止推轴承;15下垫圈;16人字盘根;17中垫圈;18盘根压帽;19丝杠,依据丝杠的压紧力使半圆形胶芯和油管外圆密封,半封封井器的工作原理,半封封井器的使用要求,在开(关)半封时两侧的丝杠旋出(旋
15、进)圈数要相等,同时还要防止把胶芯卡在油管接箍或者井下工具上,不使用时,两侧的丝杠都要旋出到最大位置,以免下井工具刮伤胶芯影响密封。半封封井器全开全关圈数9.5圈,全开内通径178毫米。,全封封井器,4.全封封井器的结构原理,1.壳体;2.闸板;3.阀座;4.活接头;5.丝杠;6.紫铜垫;7.制动螺钉;8.螺帽;9.轴承;10压盖;11.人字盘根;12.压紧螺帽;13.盘根压帽,当转动丝杠拉出闸板便敞开井筒;需要关闭井筒时,再转动闸板推回,便关闭了整个井筒,起到密封作用。,原理,5.工作筒与堵塞器的作用与结构,工作筒随油管一起下入井内,如需密封油管通道,则将堵塞器装入或投入工作筒内即可,如需敞
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