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文檔簡介

井下作業(yè)

井控關(guān)井程序與壓井技術(shù)張發(fā)展長慶培訓中心2023/2/512004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)

本章主要介紹井下作業(yè)各種情況下的關(guān)井程序及在關(guān)井過程中各崗位的具體分工,還介紹了井下作業(yè)井控演習時各崗位的職責。井控演習是井控實戰(zhàn)的預演,必須引起重視。

壓井是二次井控技術(shù)的核心內(nèi)容,井下作業(yè)井控壓井技術(shù)主要包括地層壓力的確定,壓井液的選擇與配置,壓井方法的選擇,壓井施工等內(nèi)容。本章還介紹了噴水降壓技術(shù)、不壓井作業(yè)技術(shù)和氣井、高壓井壓井技術(shù)等。2023/2/522004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控壓井方法高壓井壓井工藝技術(shù)噴水降壓技術(shù)不壓井作業(yè)工藝技術(shù)2023/2/532004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控關(guān)井程序崗位分工1.井控崗位人員制度(1)作業(yè)處成立井控領(lǐng)導小組,負責全處井控管理工作,組織井控工作的檢查。組長由主管生產(chǎn)、安全的副處長擔任;副組長由質(zhì)量安全環(huán)??聘骱蜕a(chǎn)科或工藝所的主要領(lǐng)導擔任;組員由各項目部經(jīng)理、生產(chǎn)辦公室、人事勞資科、準備隊、特車隊、試井隊、器材庫等有關(guān)人員組成。2023/2/542004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(2)各項目部成立本項目部井控領(lǐng)導小組,由項目經(jīng)理(或書記)擔任組長,主管安全的項目副經(jīng)理擔任副組長,作業(yè)隊隊長等相關(guān)人員擔任組員,負責本項目部的井控管理。(3)生產(chǎn)科或工藝所設(shè)立井控辦公室,工藝所所長擔任辦公室主任,負責全處井控管理文件的制定,審批井控設(shè)備購置計劃。(4)各作業(yè)機組成立井控小組,作業(yè)隊隊長擔任組長,住井其它干部、技術(shù)人員、司鉆擔任副組長,機組操作人員為組員。負責井控設(shè)備、裝置的日常管理,按井控設(shè)計要求準備井控材料,并負責井場井控應急處理。2023/2/552004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序2.機組崗位制度2023/2/562004.3.11井下作業(yè)隊組成圖2023/2/572004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(1)住井干部、技術(shù)人員1)負責傳達設(shè)計中的井控要求,嚴格遵守設(shè)計要求組織施工;2)巡回檢查,指揮各崗正確操作;3)全面組織、指揮控制溢流、井涌;請示匯報,組織壓井;4)取全取準資料,綜合上報。2023/2/582004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(2)司鉆1)發(fā)現(xiàn)油氣層溢流或得到顯示報告,立即發(fā)出長笛信號;2)組織全班按井控程序控制溢流;3)通知副司鉆關(guān)防噴器、其它崗位人員座井口2023/2/592004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(3)副司鉆1)井口工作完成后負責關(guān)防噴器;2)巡回檢查各崗執(zhí)行情況;3)倒好循環(huán)系統(tǒng)閘門以備壓井。2023/2/5102004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(4)HSE監(jiān)督員、坐崗觀察人員1)作業(yè)過程中及時發(fā)現(xiàn)溢流等井噴預兆,發(fā)現(xiàn)異常情況立即報告住井干部、技術(shù)人員或司鉆;2)負責記錄現(xiàn)場情況,關(guān)井后記錄油套壓力和壓井情況;3)按照井控要求,監(jiān)督作業(yè)過程中各崗的執(zhí)行情況。2023/2/5112004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(5)一崗1)搶下管串時,負責井架二層平臺的操作;2)聽到長笛訊號,立即從二層平臺下來協(xié)助井口操作;3)負責控制放噴,協(xié)助關(guān)防噴器或裝井口。2023/2/5122004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(6)二崗1)搶下管串;2)接油管回壓凡爾,協(xié)助關(guān)防噴器;3)搶裝井口。2023/2/5132004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(7)三崗1)配合搶下管串;2)配合接油管回壓凡爾,協(xié)助關(guān)防噴器;3)參加搶裝井口。2023/2/5142004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(8)柴油司機、司助1)做好緊急停車準備工作;2)根據(jù)司鉆信號開探照燈,關(guān)掉井口、井架燈;3)保證防噴器用電;4)協(xié)助控制放噴。2023/2/5152004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序發(fā)現(xiàn)溢流時的關(guān)井操作要領(lǐng)1.射孔時發(fā)現(xiàn)溢流時的關(guān)井操作要領(lǐng)(1)在允許的情況下,力爭將電纜起出,搶裝井口;(2)若發(fā)現(xiàn)溢流較晚,不能起出全部電纜,應停止作業(yè),關(guān)閉防噴器,向項目部匯報,請求支援。(3)特殊情況(不能控制溢流)可切斷電纜,搶裝井口,控制溢流。2023/2/5162004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序2.起下鉆發(fā)現(xiàn)溢流時的關(guān)井操作要領(lǐng)(1)在允許的情況下,組織力量強行多下管串以利于井控作業(yè);(2)搶裝簡易井口,或搶裝油管回油凡爾,關(guān)防噴器,控制溢流。2023/2/5172004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序3.空井發(fā)現(xiàn)溢流時的關(guān)井操作要領(lǐng)(1)在允許條件下,組織力量強行多下管串以利于井控作業(yè);(2)搶裝井口或簡易井口,控制溢流。2023/2/5182004.3.11井下作業(yè)井控“三七”動作圖解2023/2/5192004.3.111.起下管柱發(fā)生溢流時關(guān)井動作圖2023/2/5202004.3.112.井下施工發(fā)生溢流時關(guān)井動作圖2023/2/5212004.3.113.空井時發(fā)生溢流關(guān)井動作圖2023/2/5222004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控演習1.井下作業(yè)井控演習的意義(1)熟悉各自的崗位職責;(2)熟練各崗位的具體操作;(3)保證設(shè)備完好、靈活好用;(4)一旦發(fā)生溢流或井噴,能夠各司其職,默契配全,順利完成任務(wù)。2023/2/5232004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序2.崗位分工與職責(1)司鉆:發(fā)出警報,指揮防噴工作。(2)副司鉆:關(guān)閉防噴器。(3)一崗:迅速由二層平臺撤至地面,協(xié)助關(guān)閉防噴器,控制放噴。(4)二崗:搶裝井口或油管回壓凡爾,協(xié)助關(guān)閉防噴器。(5)三崗:檢查井口閘門是否全開,協(xié)助搶裝井口\關(guān)閉防噴器或油管回壓凡爾。2023/2/5242004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(6)司機/電工:緊急停車,開探照燈,關(guān)井口、井架燈.(7)司助:負責值班干部與HSE監(jiān)督員的傳話,協(xié)助控制放噴。(8)HSE監(jiān)督員/坐崗觀察人員:及時發(fā)現(xiàn)井噴預兆,通知司鉆和值班干部;記錄油套壓值。(9)值班干鄣/技術(shù)員:監(jiān)督整個作業(yè),確保所有人員都在正確的崗位上,不斷檢查所有各崗位。記錄演習情況。2023/2/5252004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序3.起下鉆井控演習(1)發(fā)出聲音報警.統(tǒng)一用通井機所氣喇叭信號指揮。1)報警信號:一聲長鳴喇叭聲鳴20秒以上。2)解除信號:二短一長喇叭聲,鳴4秒—停3秒—鳴4秒—停3秒—鳴20秒。(2)停止起下作業(yè),開探照燈,關(guān)井口、井架燈。2023/2/5262004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序(3)搶裝井口或接油管回壓凡爾、關(guān)閉防噴器,控制放噴。(4)試關(guān)井,記錄油套壓。(5)記錄所需要的時間。2023/2/5272004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序4.射孔井控演習(1)發(fā)出聲音報警。(2)停止射孔作業(yè),開探照燈,關(guān)井口、井架燈。(3)關(guān)閉防噴器。(4)記錄套壓值。(5)記錄所需要的時間。2023/2/5282004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序5.沖砂井控演習(1)發(fā)出聲音警報。(2)上提油管,卸單根,開探照燈,關(guān)井口、井架燈。(3)搶裝簡易井口,控制放噴。(4)試關(guān)井,記錄油套壓。(5)記錄所需要的時間。2023/2/5292004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序6.演習要求(1)試油氣機組每月演習次數(shù)不少于1次。修井機組每季度演習次數(shù)不少于1次。(2)完成射孔防噴演習時間不超過2min,起下鉆防噴演習時間不超過3min,沖砂防噴演習時間不超過5min。(3)機組人員熟練掌握井控崗位職責。崗位分工明確、處理程序準確、在規(guī)定時間內(nèi)完成演習為合格。如達不到上述要求,演習為不合格。必須重新安排演習,直到合格為止。(4)每次防噴演習后必須寫好防噴演習記錄,認真講評。2023/2/5302004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序××井控演習預案1.演習地點:××井作業(yè)現(xiàn)場。2.演習目的:

2023/2/5312004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序

3.基本數(shù)據(jù)水泥返深(m)

油補距(m)

人工井底(m)

固井質(zhì)量

井深(m)

套管規(guī)范:內(nèi)徑φ()mm×壁厚()m×深度()m2023/2/5322004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序

4.油層物性地層壓力(MPa)

原油相對密度

井底壓力(MPa)

原油含水飽和度(%)

動液面(m)

油氣比

2023/2/5332004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序5.演習準備CYB-250型壓裂井口一套,封井器一套,防噴管線一套(3m×4根、2m×3根、1m×3根、0.5m×2根),三通2個,地錨5個,壓力表2個(25MPa),彎頭3個,油壬10個,防噴閥2個,溢流閥2個。2023/2/5342004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序6.演習要求(1)由

負責準備,清點演習設(shè)備,保證設(shè)備安全、完好、擺放到位。(2)由

負責現(xiàn)場演習指揮、演習前交底。做到分工明確,準備充分。(3)演習內(nèi)容:報警、進入緊急狀態(tài)、搶裝井口、連接防噴管線、消防準備、匯報井噴情況、清理井場易燃物、切斷電源、疏通撤離道路、解除緊急狀態(tài),最后認真寫出演習總結(jié)。2023/2/5352004.3.11井下作業(yè)井控關(guān)井程序7.注意事項(1)演習中途不能無故停止,以保證在演習中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高應急能力。(2)演習現(xiàn)場使用的消防器材和井控設(shè)備都必須有合格證。(3)井控設(shè)備要有嚴格的包裝,不能落地。(4)各環(huán)節(jié)要緊密配合,以確保演習順利進行。(5)演習時勞保齊全上崗,緊張而有序進行,不能慌亂,注意安全。2023/2/5362004.3.11※井控演習記錄表格式井別

井號

作業(yè)內(nèi)容

演習時間

演習內(nèi)容:存在問題:演習小結(jié):記錄人

跟班干部

2023/2/5372004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控壓井方法高壓井壓井工藝技術(shù)噴水降壓技術(shù)不壓井作業(yè)工藝技術(shù)2023/2/5382004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

井下作業(yè)大部分施工是在井口敞開的情況下進行起下管柱和處理井下故障的。在作業(yè)過程中,當井口敞開后一旦液柱壓力低于地層壓力,勢必造成井內(nèi)流體無控制地噴出,即有害于地層,又不利于施工。解決這個問題有兩種方法,一是不壓井,不放噴井口裝置控制,可以使高壓油氣水井在作業(yè)時不噴(本章不作討論);另一方法是采用設(shè)備從地面往井里注人密度適當?shù)牧黧w,使井筒里的液柱在井底造成的回壓與地層的壓力相平衡,恢復和重建壓力平衡的作業(yè),這一過程叫壓井。2023/2/5392004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

壓井是修井施工中最基本、最常用的作業(yè),往往是其他作業(yè)的前提。壓井作業(yè)的成敗,影響到該井施工質(zhì)量和效果。其關(guān)鍵是正確地確定地層壓力,有足夠的合乎性能要求的壓井液,一套合理的施工方法和有效的施工設(shè)備。2023/2/5402004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井目的是暫時使井內(nèi)流體在井下作業(yè)施工過程中不噴出,方便作業(yè)。壓井要保護油層,應遵守“壓而不噴,壓而不漏,壓而不死”三原則。2023/2/5412004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法一般必須采用以下四項產(chǎn)層保護措施:(1)選用優(yōu)質(zhì)壓井液。(2)低產(chǎn)低壓井可采取不壓井作業(yè),嚴禁擠壓井作業(yè)(特殊井除外)。(3)地面盛液池罐干凈無雜物,作業(yè)泵車及管線要進行清洗。(4)加快施工速度,縮短作業(yè)周期,完工后及時投產(chǎn)。2023/2/5422004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法1.井噴的危害及其預防如果預防復雜情況的工作不完善,沒有及時注意和調(diào)節(jié)壓井液性能,操作不當,對地質(zhì)情況認識不夠,準備不足等,就可能失去對地層的控制,從而使地層中的流體(油、氣、水)無控制地涌人井筒,噴出地面的現(xiàn)象,稱為井噴。井噴是一種惡性的工程事故。2023/2/5432004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(1)井噴的危害

沒有控制的井噴,是性質(zhì)嚴重、損失巨大的災難性事故。其危害可概括為以下6個方面:1)打亂全面的正常工作秩序,影響全局生產(chǎn);2)使事故復雜化;2023/2/5442004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3)井噴失控極易引起火災和地層坍塌,影響周圍千家萬戶的生命安全,造成環(huán)境污染,影響生產(chǎn)建設(shè);4)傷害油氣層,破壞油氣資源,污染環(huán)境Z5)造成機毀人亡和油氣井報廢,帶來巨大的經(jīng)濟損失;6)涉及面廣,造成不良的社會影響。2023/2/5452004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)井噴的預兆液體從井里流出表明“井涌”就要發(fā)生了,一個氣泡從井里升上來會逐漸膨脹,最終將從井里溢流出一股液流。溢流的進一步發(fā)展,修井液涌出井口的現(xiàn)象叫做“井涌”,這時,必須迅速將井口安全關(guān)閉,避免井噴。2023/2/5462004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法井噴的預兆是(其順序并未按其重要性排列)機械鉆速突然顯著提高;壓井液從井里溢出,進口排量小,出口排量大:泥漿池液面升高;進口密度大,出口密度小,密度有不斷下降趨勢;抽汲;循環(huán)泵壓降低;有水、油或氣體顯示;壓井液氣浸;氣涌;停泵后進口壓力增高。幾種征兆可能會順次發(fā)生。2023/2/5472004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法在用高密度壓井液作業(yè)和管柱下放得太快而造成井漏的情況下,其特點是在井里液面下降之后,接著就發(fā)生井涌,通常井噴的預兆一個也沒有出現(xiàn),當液體涌到地面時,井噴就發(fā)生了。2023/2/5482004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)預防井噴的措施1)地質(zhì)設(shè)計應力求準確,應在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出有關(guān)地層變化及油氣層位置資料,以便工作人員準確掌握情況。2)施工設(shè)計應根據(jù)地層壓力梯度,提出配備相應壓力等級的井控裝置要求。2023/2/5492004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3)嚴格按地質(zhì)設(shè)計的壓井液密度施工,不得隨意降低密度。壓井液密度降低時必須及時維護或更換。4)裝好完整適用的井口裝置及相應的控制管線,防噴器與管柱直徑相吻合,控制開關(guān)靈恬,封閉嚴密,試壓檢驗合格。一旦井噴,迅速關(guān)井,將油、氣引到井場外一定距離,確保安全。2023/2/5502004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法5)打開高壓層前,井場應有加重壓井液的設(shè)備和足量加重材料,或儲備足量的高密度壓井液,設(shè)備運轉(zhuǎn)要正常,泥漿泵不能抽氣。防止打開高壓層時停鉆具、修理機器設(shè)備引起的井涌或井噴6)調(diào)整好打開油、氣層的壓井液性能,使密度適當,粘度、切力、失水量符合壓井液性能要求。

2023/2/5512004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法7)打開高壓層時,應加強對壓井液的觀察和性能測量,每10~15min計量進出口壓井液密度及粘度各一次,如氣浸嚴重,應停止鉆進或沖砂作業(yè),用大排量循環(huán),地面排氣,待進出口壓井液密度一致后再繼續(xù)進行鉆進或沖砂作業(yè)。若循環(huán)一周后,出口壓井液密度不能恢復,井口連續(xù)外涌,停泵后有外溢等現(xiàn)象應逐步加重壓井液。2023/2/5522004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法8)在打開高壓層中起鉆時,應凋整壓井液的性能,使壓井液液柱壓力略高于地層壓力。充分洗井,使進出口壓井液性能保持均勻平衡穩(wěn)定。在油、氣、水層及其以上100m以內(nèi),應低速起鉆,避免因鉆頭泥包及井下大型工具的抽汲作用,或起下鉆過程產(chǎn)生壓力激動導致井噴。每起鉆2~4個立柱灌滿一次壓井液或連續(xù)灌滿壓井液,觀察井口有無外溢現(xiàn)象;2023/2/5532004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法9)井場內(nèi)動用明火應嚴格執(zhí)行動火程序,井配有數(shù)量齊全完好的防火工具。10)在油、氣活躍的井,下鉆時可以分段循環(huán)。11)不得空井時間過長。12)在注意高壓井防噴的同時,也要注意中、低壓井的防噴。2023/2/5542004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法地層壓力確定的方法2023/2/5552004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2023/2/5562004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井靠一定數(shù)量、一定密度的壓井液實施,而壓井液的數(shù)量和密度的確定與地層的靜止壓力或目前地層壓力的測定密切相關(guān),因而地層壓力提供的正確與否是選擇壓井液密度的關(guān)鍵。2023/2/5572004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(1)測靜壓(地層壓力)將要進行井下作業(yè)施工的油井關(guān)井復壓3~7d,待地面表壓力讀數(shù)穩(wěn)定后,下壓力計到油層中部測壓,直接讀出地層靜壓。油井關(guān)井待壓力恢復穩(wěn)定時,將壓力計下至井內(nèi)預定深度前,必須訂兩個以上臺階,測出流壓梯度,再推算到油層中部,就是該井的靜壓。2023/2/5582004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法測壓要求:1)關(guān)井后要每天讀井口壓力,待井口壓力穩(wěn)定后才能測壓;2)所測的靜壓值,在24h內(nèi)上升不超過0.1MPa為合格;3)測壓時井口要做到不滲、不漏;2023/2/5592004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4)稠油井或冬季試油,關(guān)井前必須擠入一定量的輕油(一般為柴油),以便順利下入壓力計;5)一般在生產(chǎn)結(jié)束后測壓,或根據(jù)惰況可在誘噴見油后先測壓。2023/2/5602004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)液面恢復法計算油層靜壓在井口連續(xù)錄取關(guān)井后的恢復液面(包括恢復套壓)數(shù)據(jù),依據(jù)抽油井油套環(huán)形空間中流體,按氣柱、油柱、混液柱三段分布的物理模型,利用壓力疊加原理,將測得的恢復液面和恢復套壓數(shù)據(jù),換算成井底恢復壓力,得到一條壓力恢復曲線(要求壓力曲線必須測出拐點)、然后根據(jù)壓力恢復曲線拐點后的數(shù)據(jù),外推計算出4320min的壓力,作為相當關(guān)井3d的油層壓力。2023/2/5612004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法現(xiàn)場測試應用液面自動監(jiān)測儀錄取數(shù)據(jù),監(jiān)測儀微機系統(tǒng)的處理軟件,按要求自動采集恢復液面和恢復套壓數(shù)據(jù),并換算成壓力,在熒屏上顯示出壓力恢復曲線形態(tài),以掌握測試進程。測得的數(shù)據(jù),存人磁盤帶回室內(nèi)處理。2023/2/5622004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法該技術(shù)的特點是:1)對下有非丟手封隔器的油井,可以避免下壓力計測壓造成的單產(chǎn)合測缺陷,可直接測得生產(chǎn)層的油層壓力。2)不需要上井作業(yè),占產(chǎn)時間短。3)可得到包括早期試井資料在內(nèi)的完整的壓力恢復曲線。2023/2/5632004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)計算法對注水井和低油氣比井可利用套壓加上井筒液柱壓力來計算。(4)估算法因某些原因不能直接測量與計算時,可根據(jù)開發(fā)狀況或鄰井壓力資料、鉆井時壓井液密度等綜合參考,估算地層壓力。2023/2/5642004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(5)井涌后的測壓在井口裝置完善的情況下,發(fā)生井涌時,提起方鉆桿,停泵,關(guān)防噴器,停留10~15min,觀察立管壓力與套管壓力(簡稱套壓),然后接上回壓凡爾。則地層壓力為:

Pd=Pl+Pg=Pt+Ph

式中:Pl、Pt為立管壓力和套管壓力,MPa;Pg、Ph分別為鉆桿(油管)內(nèi)及環(huán)空液柱壓力,MPa。2023/2/5652004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法由于環(huán)形空間壓井液已被油、氣污染,采用Ph計算地層壓力是不準確的。而只能根據(jù)Pl和Pt求得地層壓力。如果井深為H,未受油、氣污染的壓井液密度為r1,關(guān)井時立管壓力為Pl,則

Pd=Pl+0.01(H*γ1)

2023/2/5662004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法在打開高壓層時,為了防噴,方鉆桿下往往裝有回壓凡爾。這時關(guān)井后,不能直接讀出立管壓力。解決的辦法是,在關(guān)井后一段時間內(nèi),當井底壓力穩(wěn)定后,先讀出關(guān)井套管壓力,在用阻流閥保持套管壓力不變的情況下,把壓井液緩慢地經(jīng)立管泵人管柱內(nèi),記錄壓井液開始通過回壓凡爾時立管壓力,由于流速很小,可以不考慮流動阻力,這個值可以作立管壓力。2023/2/5672004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法如果立管壓力不準確,可以讓泵慢慢泵入一部分壓井液(約lmin),用阻流閥使套壓保持在關(guān)井套壓值不變,然后停泵并關(guān)閉阻流閥。此時立管壓力即為所求。由于環(huán)形空間內(nèi)受氣浸的壓井液密度低于管柱內(nèi)壓井液密度,通常關(guān)井套壓大于立管壓力。這個差值愈大,反映地層中流體浸人的程度越嚴重。2023/2/5682004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井液的選擇

2023/2/5692004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2023/2/5702004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井是靠壓井液自身的靜壓頭有效地控制地層流體的壓力,地層不可避免地要受到壓井液的影響,其影響程度和壓井效果的好壞,取決于壓井液柱壓力與地層壓力的對比關(guān)系以及壓井液本身的性質(zhì),所采用的加重劑最好是溶于該壓井液的載體。所有入井流體,均與地層巖性配伍性相一致。

2023/2/5712004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法為改善或維持油水井生產(chǎn)情況,在原生產(chǎn)井上進行井下作業(yè)時用的流體叫修井液。修井施工應根據(jù)所要求抑制的因素,用初選的修井液作地層巖石和修井液相容性實驗來選擇修井液。2023/2/5722004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法修井液應具備以下功能:(1)與地層巖性相配伍,與地層流體相容,保持井眼穩(wěn)定。(2)密度可調(diào),以便平衡地層壓力。(3)在井下溫度和壓力條件下穩(wěn)定。(4)濾失量少。(5)有一定攜帶固相顆粒的能力。2023/2/5732004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法1.影響修井液選擇的因素(1)物理困素1)環(huán)空流速:影響壓力損耗的大小和井眼沖洗能力。流速不足可能是設(shè)備能力有限、體系壓力損失大、環(huán)空間隙或整個系統(tǒng)的結(jié)果,此時應提高流體的粘度。2)設(shè)備:修井設(shè)備應滿足配制少量物料和維護修井液的要求,大量修井液應在配液站預先配置。2023/2/5742004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3)井內(nèi)流體的性質(zhì):選擇不影響采出流體的修井液,如果采出的地層流體是氣體,應便于脫氣。4)環(huán)形空間:使用井下裝置(封隔器。襯管等)時,應選擇有良好流變性的修井液.以維持最低壓力降,減輕抽吸作用。,5)循環(huán)次數(shù):通常有部分流體不能長期循環(huán),要求修井液具有穩(wěn)定性,其懸浮性、熱穩(wěn)定性、靜切力、失水量、密度等不超過預定范圍。2023/2/5752004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法6)腐蝕:調(diào)節(jié)酸堿度或加人緩蝕劑,盡量減少腐蝕。7)修井液的成分:修井液在油井與地層的配合性,射孔作業(yè)中修井液遭受極高的壓力和溫度,彈道不應發(fā)生釉現(xiàn)象。2023/2/5762004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)地層因素1)地層壓力:液柱壓力等于地層壓力加預定的安全系數(shù),井下工具的運動所造成的抽吸壓力不至于地層流體浸人井筒。2)滲透性:控制失水,防止濾液浸人和濾餅沉積對產(chǎn)層的堵塞。3)粘土含量:地層中可能有不同含量的各類粘上。應用適宜的電解液添加劑抑制粘土水化或預防這些粘土重新礦化。2023/2/5772004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4)地層:滲漏性地層應加人酸溶性的或用其他方法可除去的橋接劑降低液體濾失。5)溫度:在井溫下有保持流變性的能力?;旌消}水不隨溫度變化而產(chǎn)生結(jié)晶。

2023/2/5782004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法6)過敏性:濾液對地層水的敏感性,產(chǎn)層中粘土含量和類型及其對外來流體的敏感性和敏感程度(包括:水敏性、酸敏性、堿敏性、鹽敏性、流動速度敏感性和熱敏性)。7)地層流體和修井液的相容性:應做可容性試驗。2023/2/5792004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)其他固素

污染物、經(jīng)濟效益(最經(jīng)濟的壓井液是能滿足基本的和特定的目的)、公害、地面儲罐、再利用問題都是影響修井液選擇的因素。2023/2/5802004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2.修井液分類(1)水基液水基修井液以水為連續(xù)相,其優(yōu)點是易于控制密度、粘度、粘土水化、腐蝕、液體濾失,處理費用不高,易獲得水溶性原料。2023/2/5812004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

1)改性修井液:是加有添加劑以滿足修井液在懸浮、凝膠結(jié)構(gòu)和腐蝕控制等方面基本要求的修井液。缺點是高濃度的微粒物質(zhì)堵塞或沉淀使產(chǎn)能下降,是不理想的液體。使用它要取決于其使用價值和經(jīng)濟情況。2023/2/5822004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

2)無固相鹽水液:鹽水體系是由一種或多種鹽類和水配制而成,一般含有20%左右的溶解鹽類,是目前專門采用的修井液和完井液。其防止地層損害的機理是由于它本身不存在固相,不會夾帶固體顆粒侵人產(chǎn)層,無機鹽類改變了體系中的離于環(huán)境,使離子活性降低,即使部分壓井液浸人產(chǎn)層也不會引起粘土膨脹和運移。2023/2/5832004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

鹽水修井液的種類很多,有的加入化學處理劑以增加粘度,降低失水量。適當選配鹽類能滿足大部分地層條件的修井需要,其密度范圍是1.06~2.3g/cm3,2023/2/5842004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法常用鹽水及密度如下。氯化鉀鹽水:密度最大為1.17g/cm3;氯化鈉鹽水:密度最大為1.20g/cm3;溴化鈉鹽水:密度最大為1.50g/cm3;氯化鈣鹽水:密度最大為1.39g/cm3;溴化鈣鹽水:密度為1.39~1.70g/cm3;溴化鈣/氯化鈣鹽水:密度為1.33~1.80g/cm3;溴化鋅/溴化鈣/氯化鈣鹽水:密度為1.80~2.30g/cm32023/2/5852004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

在選擇鹽水修井液時,除了考慮產(chǎn)層巖性的特點外,還要了解鹽水本身的特點,如:易受氣候影響,吸濕性,密度和結(jié)晶溫度等。2023/2/5862004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

3)聚合物鹽水液:是以聚合物代替粘土或坂土而產(chǎn)生適當粘度、切力及濾失量,該體系還規(guī)定各種不同類型的固體作為橋接劑,以防無固相液體大量漏人產(chǎn)層。橋接劑應是酸溶、水溶或油溶的。2023/2/5872004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法防止地層損害的機理是:適合于產(chǎn)層特點、分選好的固相顆粒,橋接在地層孔隙入口處,在井壁形成非常致密的濾餅,從而控制完井液及濾液的浸人。即使有少量濾液浸人,其中溶解的鹽類和聚合物的抑制作用可以進一步防止粘土水化膨脹。即從“橋堵”和“抑制”兩方面防止地層的損害。橋堵固相顆粒在作業(yè)后予以除去,其滲透率可恢復到原始滲透率95%~100%,對地層基本沒有損害。2023/2/5882004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)油基液用油作連續(xù)相的修井液,當水形成液體內(nèi)的不連續(xù)相時則稱為油基乳化液適用于壓力低于淡水梯度的地層和水敏性地層。如果現(xiàn)場原油適合作業(yè)需要,則原生原油是一種最好的修井液,它不損害產(chǎn)層。缺點是含有石蠟和瀝青顆粒,會乳化地層,閃點和燃點低有著火危險。2023/2/5892004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)泡沫

由液體(通常為水)、表面活性劑和氣體(空氣或氮氣)組成。用于低壓油層,但其操作復雜性和成本受泡沫體系的條件約束。2023/2/5902004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3.密度的選擇(1)壓井液密度選擇法

遵照壓井原則,考慮壓井及作業(yè)的有效率,壓井時井筒壓井液液柱壓力大于地層壓力1~1.5MPa。2023/2/5912004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法計算公式是:γ液=100(P層+P附)/H式中:γ液——壓井液相對密度,g/cm3;p層——靜壓或目前地層壓力,MPa;P附——附加壓力,MPa,取值范圍為1~1.5MPa;H——油層中部深度,m。2023/2/5922004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)地層壓力倍數(shù)選擇法γ液=100P倍P/H式中:p倍——附加系數(shù),1.10~1.15。2023/2/5932004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)壓井液相對密度壓井管柱深度不超過油層中部深度時,壓井液相對密度計算公式是;γ液=100[P層+P附-i(H-h(huán))]/h式中:h——實際壓井深度,m;i——壓力梯度,MPa/m。2023/2/5942004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

從保護油層來看,現(xiàn)場多采用密度選擇法確定壓井液密度。在使用附加壓力和附加系數(shù)時應考慮如下因素:1)靜壓或原始地層壓力來源的可靠性及其偏差;2)油氣層能量的大?。寒a(chǎn)能大則多取,產(chǎn)能小則少取;3)生產(chǎn)狀況:油氣比高的井多取,低的井少取;注水開發(fā)見效的井多取,未見效少??;2023/2/5952004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4)井下作業(yè)施工內(nèi)容、難易程度與時間長短:作業(yè)難度大、時間長的井多取,反之少取;5)大套管多取,小套管少??;6)井深:井深少取,井淺多??;7)密度在1.5g/cm3以下時,附加壓力不超過0.5MPa;密度在1.5g/cm3以上時,附加壓力不超過1.5MPa。2023/2/5962004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4.壓井液用量計算(1)加大壓井液密度所需加重劑的計算G=ρ1V(ρ2-ρ3)/(ρ1-ρ2)

式中:G——加重劑所需量,t;V——加重前壓井液體積,m3;ρ1——加重劑密度,g/cm3;ρ2——加重后壓井液密度,g/cm3;ρ3——加重前壓井液密度,g/cm3。2023/2/5972004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)降低壓井液密度所需水量的計算Q=ρV(ρ1-ρ2)/(ρ2-ρ)式中:Q——降低壓井液密度時需要加入的水量m3;V——原壓井液體積,m3;ρ1——原壓井液密度,g/cm3;ρ2——稀釋后壓井液密度,g/cm3;

ρ——水的密度,g/cm3。2023/2/5982004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)壓井液循環(huán)一周時間t=H(V1-V2)/Q式中:t——循環(huán)一周的時間,min;H——井深(管柱長度),m;V1——井筒內(nèi)容積,L/m;V2——管柱本體體積,L/m;Q——泵排量,L/min。2023/2/5992004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(4)壓井液上返速度v=12.7Q/(D2-d2)式中:V——壓井液上返速度,m/s;Q——泵排量,L/s:D——井筒內(nèi)徑,cm;d——管柱外徑,cm。2023/2/51002004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(5)井筒容積V=πD2H/4式中:V——井筒容積,m3;D——井筒內(nèi)徑,m;H——井深,m。2023/2/51012004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井方法1.壓井方法的選擇壓井方法選擇得是否正確是壓井成敗的重要因素,需確定以下因素:1)井內(nèi)管柱的深度和規(guī)范;2)管柱內(nèi)阻塞或循環(huán)孔道;3)實施壓井工藝的井眼及地層特性,作為壓井方法選擇的依據(jù)。2023/2/51022004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

如果壓井方法選擇不當、計算不準確,可能造成井涌、井噴和井漏,都會損害產(chǎn)層。常用壓井方法有灌注法、循環(huán)法和擠注法三種。2023/2/51032004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2023/2/51042004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(1)灌注法灌注法是向井筒內(nèi)灌注一段壓井液,利用一定的液柱壓力平衡地層壓力的方法,多用在井底壓力不高、工作簡單、時間短的井下作業(yè)中。特點是壓井液與油層不直接接觸,作業(yè)后很快投產(chǎn),可基本消除對產(chǎn)層的損害。2023/2/51052004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)循環(huán)法

是將密度合適的壓井液用泵泵入井內(nèi)并進行循環(huán),密度較小的原壓井液(或油氣水)被壓井用的壓井液替出井筒達到壓井目的的方法,叫循環(huán)法。有時雖然把井壓住了,在井口敞開的情況下,井下也易產(chǎn)生新的復雜情況,這是因為液柱壓力尚未完全建立,而壓井液被高壓氣體及液體浸入、破壞,很難建立起井眼與地層系統(tǒng)的壓力平衡。解決的方法是在井口造成一定回壓,利用回壓和壓井液柱壓力來平衡地層壓力,抑制地層流體流向井內(nèi)。2023/2/51062004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

循環(huán)法壓井的關(guān)鍵是確定壓井液的密度和控制適當?shù)幕貕骸?)反循環(huán)壓井是將壓井液從環(huán)形空間泵入井內(nèi)頂替井內(nèi)流體,由管柱內(nèi)上升到井口的循環(huán)過程。反循環(huán)壓井法多用在壓力高、產(chǎn)量大的油氣井中。因為,反循環(huán)壓井時,液流是從截面積大、流速低的管柱與套管環(huán)形空間流向截面積小、流速高的管柱內(nèi)。2023/2/51072004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

根據(jù)水力學原理,在排量一定的條件下,當壓井液從管柱與套管的環(huán)形空間泵入時,壓井液的下行流速低,沿程摩阻損失小,壓降也小,而對井底產(chǎn)生的回壓相對較大??梢?,反循環(huán)壓井從一開始就產(chǎn)生較大的井底回壓。所以,對于壓力高、產(chǎn)量大的井,采用反循環(huán)壓井法不僅易成功,而且壓井后,即使油層有輕微損害,也可借助投產(chǎn)時井本身高壓、大產(chǎn)量來解除;相反,如果對低壓井采用反循環(huán)壓井法,會產(chǎn)生較大的井底回壓,易造成產(chǎn)層損害,甚至出現(xiàn)壓漏地層的現(xiàn)象。反循環(huán)法有排除液流時間短,地面壓井液數(shù)量少,較高的壓力局限在管柱內(nèi)部等優(yōu)點。2023/2/51082004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

2)正循環(huán)壓井則適用于低壓和產(chǎn)量較大的油井。在排量一定的條件下,當壓井液從管柱內(nèi)泵入時,壓井液的下行速度快,則沿程摩阻損失大,壓降也大,對井底產(chǎn)生回壓相對較小。所以,對于低壓井采用正循環(huán)法壓井,不僅能達到壓井目的,還能避免壓漏地層。2023/2/51092004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

正循環(huán)法應具備以下兩個基本條件:一是能安全關(guān)井;二是在不超過套管與井口設(shè)備許用壓力條件下能循環(huán)液流。2023/2/51102004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法①司鉆法與工程師法。常用的司鉆法和工程師法都是用正循環(huán)法,即將壓井液從管柱泵入,從環(huán)形空間將液流循環(huán)出井口的壓井過程。司鉆法壓井分兩個循環(huán)周(兩步)進行,第一步,用原密度的壓井液循環(huán),排除已進入井內(nèi)的天然氣液流;第二步,用壓井所需密度的壓井液置換原密度壓井液達到壓井目的。工程師法壓井是在一個循環(huán)周內(nèi)完成的,施工時間短。2023/2/51112004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法②確定壓井循環(huán)時立管總壓力。在循環(huán)時的壓力Px,消耗在整個系統(tǒng)的流程中,用以克服流動阻力,包括在管拄內(nèi)的流動阻力與環(huán)形空間的流動阻力,2023/2/51122004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法p1+pg+px=pd+phs=pt+phy式中:p1——關(guān)井立管壓力,MPa;pg——管柱內(nèi)壓井液液柱壓力,MPa;px——循環(huán)時克服管柱和環(huán)形空間內(nèi)的流動阻力的循環(huán)壓力,MPa;pd——地層壓力,MPa;phs——克服環(huán)形空間流動阻力,MPa;pt——關(guān)井套管壓力,MPa;phy——環(huán)形空間液柱壓力(受浸污壓井液),MPa。2023/2/51132004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法通常phs不大,即在最大排量下也不超過0.68~1.47MPa,我們把環(huán)形空間損耗壓力作為安全平衡因素考慮,而在這個計算中忽略不計,即認為

p1+pg+px=pd=pt+phy

在壓井循環(huán)時保持井底壓力不變,只有控制此時的立管的總壓力pz來達到。2023/2/51142004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法而如果考慮到平衡安全時加上附加壓力,則pz=p1+pg+pf2023/2/51152004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法③求循環(huán)壓力(px)。

由于壓井液密度不同,在循環(huán)時的泵壓也不同,而壓井時由密度γ1提高到γ2,循環(huán)壓力也將由用γ1密度循環(huán)初期的循環(huán)壓力pxc變?yōu)橛忙?密度循環(huán)終了時的循環(huán)壓力(pxz)。2023/2/51162004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

※求用γ1密度的壓井液循環(huán)壓力(pxc),考慮到壓井一般都是用的原管柱.并且在排量不變的情況下進行,可采用平時洗井的泵壓。當井噴初期記下關(guān)井立管壓力,即可獲得用密度為γ1的壓井液循環(huán)時的初始立管總壓(pzc)即:pzc=p1+pxc+pf2023/2/51172004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法※求pzz。當加重后的密度為γ2的壓井液入井循環(huán)時,由于壓井液密度不同.在同一水力系統(tǒng)中循環(huán)壓力正比于壓井液密度即:

pxz=γ2Pxc/γ1式中:γ1——關(guān)井時管柱內(nèi)未被氣侵的壓井液密度,g/cm3;γ2——壓井時所需壓井液密度,g/cm3;pxc——用密度為γ1壓井液循環(huán)時初始循環(huán)壓力,MPa;pxc——用密度為γ2壓井液循環(huán)終了時循環(huán)壓力,MPa。2023/2/51182004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法為保持井底壓力不變,隨高密度壓井液在管柱內(nèi)逐漸下行,液柱壓力將逐漸增加,原來的立管壓力逐漸降低,當高密度壓井液到達管腳處時,管柱內(nèi)壓井液壓力和地層壓力相平衡。所以

pzz=pxz=γ2Pxc/γ1

式中:pzz——用密度為γ2的壓井液循環(huán)時終了時立管總壓力,MPa。2023/2/51192004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法壓井時一般先打人清水或原來的壓井液進行排除油、氣浸的壓井液,用阻流閥(閘門)控制回壓,使pzc=p1+pxc+pf,在泵速不變的情況下,立管壓力保持不變,阻流閥(閘門)控制循環(huán)初的總壓力不變,當環(huán)形空間的受浸的壓井液排除后,立即打入高密度壓井液,開始壓力為pxc,以后由于高密度壓井液泵入量加大,立管處的總壓力pxc降低,但必須控制總壓力不得大于pzz,并保持不變,當高密度壓井液返出井口時,套管降為零,壓井結(jié)束。2023/2/51202004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)擠入法在油、套管內(nèi)既不連通,又無循環(huán)通道的井不能循環(huán)壓井,也不能采用灌注壓井的情況下采用擠入法。比如砂堵、蠟堵,井筒流體的硫化氫含量高于工作容限或因井下結(jié)構(gòu)及事故不能進行循環(huán)的高壓井等。2023/2/51212004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法該方法是井口只留有壓井液的進口,其余管路閘門全部關(guān)閉,用泵將壓井液擠入井內(nèi),把井筒中的油、氣、水擠回地層,擠完關(guān)井一段時間后,開井觀察壓井效果。必要時待管柱活動后,有循環(huán)壓井條件的,可洗井,這樣有利于提高壓井效果。2023/2/51222004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法其缺點是,可能將臟物(砂、泥)等擠人產(chǎn)層,造成孔道堵塞;需要壓裂來解除堵塞,恢復油井生產(chǎn),值得注意的是采用擠壓法時在擠壓過程中,其最高壓力不得超過井控裝置的額定壓力、套管抗內(nèi)壓強度的70%和地層破裂壓力值三者中的最小值。2023/2/51232004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2.壓井技術(shù)要求及注意事項(1)安全技術(shù)要求1)在滿足井下作業(yè)要求條件下,應從簡地面管線,布局要合理緊湊,減少水力損失,有利于安全生產(chǎn)。2)所有管線連接好后,應進行地面試壓,試壓值為工作壓力的1.2~1.5倍,保證無刺漏。2023/2/51242004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3)出口接硬管線,內(nèi)徑不小于Φ62mm,要考慮當?shù)丶竟?jié)風向、居民區(qū)、道路、設(shè)施等情況,并接出井口35m以外,轉(zhuǎn)彎夾角不小于120°,每隔10~15m用水泥墩、螺栓或用地錨固定。4)地面管線上不能行駛各種車輛,如果管線處必須過車時,應架空或掩埋。2023/2/51252004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法5)節(jié)流壓井管匯額定工作壓力與所用防噴器的組合的額定工作壓力一致。6)不允許將節(jié)流壓井管匯作為日常灌注管線使用。2023/2/51262004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)井被壓住的表現(xiàn)1)泵壓平穩(wěn),進口排量等于出口排量,進口密度等于出口密度。2)返出液體無氣泡,停泵后井口無溢流,進口與出口壓力表讀數(shù)近于相等。2023/2/51272004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)注意事項1)壓井前應用油嘴排除井筒上部存氣。2)壓井前應檢查泵注設(shè)備,以免中途停泵,造成壓井液氣浸。3)用改性壓井液壓井時,壓井前應先替入部分前置液脫氣;高油氣比井可用清水循環(huán)除氣,待出口見水后,再替入改性壓井液。2023/2/51282004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4)為保護產(chǎn)層,應避兔壓井時間過長,減少壓井液對產(chǎn)層污染。5)當進口液量超過理論井筒容積時,仍不返出或大量漏失,應停止作業(yè),請示有關(guān)部門,采取有效措施。6)壓井時應用大的泵排量,為防止管線堵塞,應裝過濾網(wǎng)。2023/2/51292004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法7)壓井時不應在高壓區(qū)穿行,如出現(xiàn)刺漏,應停泵泄壓后再處理,開關(guān)閘門應側(cè)身操作。8)擠壓井的壓井液擠人到產(chǎn)層頂部以上50m,計量一定要準確。2023/2/51302004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法9)若重復壓井,必須將前次壓井液排凈,排除量應大于井筒容積的1.2~1.5倍。10)現(xiàn)場要準備防噴閘門及所用接頭等,以備井噴時搶裝井口,再次壓井。2023/2/51312004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3.影響壓井作業(yè)的主要因素(1)壓井液性能壓井過程中,井內(nèi)和地層內(nèi)各種條件都在不斷地對壓井液進行著作用,促使性能合適的壓井液在不斷地變化,影響著壓井的成功率。壓井液性能破壞的主要原因是“四浸”。2023/2/51322004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法1)水浸即在壓井過程中,外來水浸人使壓井液性能破壞。壓井液受到水浸后,其粘度變小,密度降低,應及時調(diào)整其性能。2023/2/51332004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法2)氣浸是地層(油井)內(nèi)的天然氣大量混人壓井液中,占據(jù)井筒內(nèi)體積,其密度下降,粘度增加,造成壓井困難。這種情況的發(fā)生,是井噴的“警告信號”,應立即調(diào)整壓井液性能。2023/2/51342004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法3)鈣浸(水泥浸)地層中的石膏浸入壓井液之中,造成了改性壓井液中的鈉基粘土性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殁}基粘土,稱為鈣浸。壓井液鈣浸后其粘度和切力降低,失水量增大;水泥浸是由于水泥浸入使改性壓井液性能變壞,其粘度增大,流動性變差,失水增加,造成壓井困難,嚴重時會損害產(chǎn)層。此時,應加人褐煤堿劑、單寧酸粉等,采取沉淀法恢復壓井液性能。2023/2/51352004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法4)鹽水浸地層中鹽(水)浸入后,壓井液性能發(fā)生變化,使改性壓井液粘度增大,易氣浸造成密度降低,嚴重時會發(fā)生井噴事故。防止改性壓井液鹽水浸的辦法是預先提高改性壓井液密度,將鹽水層壓住,加入處理劑,穩(wěn)定其性能,使鹽水浸不能發(fā)生。2023/2/51362004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(2)設(shè)備性能影響泥漿泵的排量達不到設(shè)計要求,上水不好,使壓井液不能連續(xù)注入,甚至出現(xiàn)設(shè)備故障,延誤作業(yè)時間,壓井液被破壞,導致壓井失敗2023/2/51372004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(3)造成壓井失敗的主要困素1)井下情況不明(或不詳)對井下結(jié)蠟嚴重、高壓水層、油氣比、靜壓及周圍連通情況等不清,在壓井過程發(fā)生預料不到的問題,導致壓井失敗。2)準備不充分。沒有必備的處理劑,無法調(diào)配壓井液性能;管線上的不緊或有破裂處,檢查不嚴格,壓井過程中管線滲漏;準備壓井液數(shù)量不足,迫使壓井工作半途而廢。2023/2/51382004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法

3)技術(shù)措施不當。如在壓井過程中井口壓力控制不當,影響壓井的進行。出口控制過大,地層噴吐流體進人井筒,使壓井不能成功;如果出口控制過小,使大量壓井液注入產(chǎn)層,侵害產(chǎn)層,后患無窮。2023/2/51392004.3.11井下作業(yè)井控壓井方法(4)壓井作業(yè)應錄取的資料時間;壓井方式;壓井液名稱;壓井液相對密度(進、出口);壓井液粘度;泵壓;用液量;深度。2023/2/51402004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控壓井方法高壓井壓井工藝技術(shù)噴水降壓技術(shù)不壓井作業(yè)工藝技術(shù)2023/2/51412004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)2023/2/51422004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)1.氣井和高壓高油氣比井壓井工藝技術(shù)氣井和高壓高油氣比井的共同特點是井口壓力高、氣量大,與常規(guī)油水井大修的主要區(qū)別是壓井作業(yè),首要安全目標是防噴,以及防火、防爆,因此壓井作業(yè)在這類井中顯然尤為重要。2023/2/51432004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)在氣井和高壓油氣比井中,每一次壓井作業(yè)并不是孤立的,而要考慮實際情況,比如井眼和井口狀況以及受壓極限、井內(nèi)管柱、地面管線、設(shè)備能力等。處于關(guān)井狀態(tài)井口壓力通常處于最高值,泵送壓力必須高于該值以迫使液體泵入井中。在多數(shù)情況下,常規(guī)油水井的壓井方法也適用于氣井和高壓高油氣比井,所不同的是氣井和高壓高油氣比井需動用大級別泵車,甚至壓裂車進行壓井作業(yè);2023/2/51442004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)

二是壓井液易氣浸,需要與之相適應的隔氣與脫氣措施。氣浸嚴重的壓井液應考慮使用消泡劑除氣技術(shù)。該技術(shù)有操作簡單,除氣直觀,節(jié)約費用和作業(yè)時間的特點,是確保壓井成功的有效措施之一。2023/2/51452004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)(1)正循環(huán)法推薦正循環(huán)壓井法是基于放噴管線安全連接的考慮,當然也應滿足可正循環(huán)流體的條件。

1)出口管線出口管線的連接是進行氣井和高壓高油氣比井壓井作業(yè)的重要環(huán)節(jié),以接硬管線且平直,10m一固定,雙閘門控制出口為原則,推薦的正循環(huán)壓井出口管線連接是:套管閘門+針型閥(節(jié)流閥)+硬管線,出口點火。2023/2/51462004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)考慮到修井機鉆臺底座有限,不能裝雙閘門的情況,也可選擇如下連接方式:套管閘門+硬管線(6m左右)+針型閥(節(jié)流閥)+硬管線,出口點火。硬管線的長度不少于50m,通徑不小于Φ62mm,對于大流量的氣井,推薦采用通徑為Φ100mm的放噴管線。針型閥(節(jié)流閥)的主要作用是控壓,無針型閥(節(jié)流閥)時,也可短時間內(nèi)選用配套的套管閘門作為控壓和放噴使用。裝雙放噴閘門的目的是一但外閘門被損壞,可關(guān)閉內(nèi)閘門,更換外閘門,不至于失控。放噴管線應按規(guī)定試壓合格。2023/2/51472004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)操作程序:試壓——點長明火——全開內(nèi)套管閘門——開針型閥(節(jié)流閥或外套管閘門)——排氣或控壓進行正循環(huán)壓井作業(yè)。2023/2/51482004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)2)作業(yè)程序a)控制排氣。排除井筒內(nèi)的部分高壓氣體,使井筒形成一個短暫的相對穩(wěn)定“低壓漏斗區(qū)”,這樣有利于壓井。b)控壓循環(huán)墊大量隔離液(一般使用清水),隔氣或者脫氣,也可借鑒司鉆法用隔離液進行第一個循環(huán)。c)控壓泵入設(shè)計密度和數(shù)量的壓井液,循環(huán)至進出口壓井液密度相等,井不外溢,完成壓井作業(yè)。2023/2/51492004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)(2)擠壓法適用于不能使用常規(guī)法進行循環(huán)壓井的井。假如井下條件、井中的管柱和地面設(shè)備能承受關(guān)井壓力和所施加額外壓力,則可以適當速度泵入設(shè)計密度的壓井液將井壓住。擠壓法壓井作業(yè)周期較長,對井筒、井口以及設(shè)備能力要求高,長時間擴壓壓井液易氣浸。如果井口出現(xiàn)超壓,則應在擠壓井前,采用灌注壓井液和排氣的方法來降低井口壓力。2023/2/51502004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)把壓井液泵入井筒后,讓壓井液在井筒內(nèi)下降,這需要幾分鐘至半小時。如果灌注壓井液的工作沒有做好,許多本來可控制的情況就會演變?yōu)榫畤姟?/p>

一般作業(yè)程序:反擠隔離液(一般為清水)5~10m3——壓井液——關(guān)套管閘門;正擠隔離液5~10m3——壓井液——關(guān)油管閘門——擴壓——活動管柱——洗井。2023/2/51512004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)(3)反循環(huán)正擠法對于氣井和高壓高油氣比井的循環(huán)壓井作業(yè),都要控壓。在施工現(xiàn)場控壓是一項較繁瑣的工作,不但需要準確的計算,而且需要現(xiàn)場操作技巧和經(jīng)驗;流體的循環(huán)流動,對油氣層中的高壓油氣有一個攜帶壓力,是上返壓井液易氣浸的原因之一。2023/2/51522004.3.11氣井、高壓井壓井工藝技術(shù)反循環(huán)正擠法壓井是控壓反循環(huán)壓井液至壓井管柱的管腳處,確保環(huán)形空間內(nèi)的壓井液完好,再正擠壓井液至設(shè)計井段,關(guān)井,擴壓,洗井。在反循環(huán)和正擠壓井液前,均墊隔離液隔氣。該壓井法避免了井底攜帶壓力對壓井液的浸害,結(jié)合了循環(huán)法與擠壓法的優(yōu)點,擠液量少,易于操作,成功率高2023/2/51532004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控壓井方法高壓井壓井工藝技術(shù)噴水降壓技術(shù)不壓井作業(yè)工藝技術(shù)2023/2/51542004.3.11噴水降壓噴水降壓的原理依據(jù)液體從高壓向低壓流動的原理,長時間注水造成水井井底壓力大于井筒液柱的壓力,突然打開井口進行壓力釋放,在壓差的作用下,井內(nèi)的液體噴出井口,通過一定的時間后井底壓力與液柱產(chǎn)生的壓力平衡,液體不在從井內(nèi)溢出,完成噴水降壓過程。2023/2/51552004.3.11噴水降壓噴水降壓的作用(1)降壓作用因為注水井的井底壓力很高,井筒內(nèi)充滿高壓液體,當打開井口進行井下作業(yè)時,井內(nèi)的高壓液體必然以較大的速度和排量源源噴出。為了保證井下安全,使井下作業(yè)順利進行,一般在放噴出口安裝噴嘴,以控制噴率(單位時間內(nèi)的噴水量)。2023/2/51562004.3.11噴水降壓隨著放噴時間的增長,噴出量的增多,井筒內(nèi)的壓力不斷下降,噴勢及噴出量必然降低。注水井噴水降壓就是應用這個道理,使井口壓力降為零,井口處的噴率趨近于零。即可拆除井口,進行井下的各種修理和起下油管作業(yè)工作。2023/2/51572004.3.11噴水降壓(2)洗井解堵作用通過噴水降壓可以使井底附近地帶的地層中的雜質(zhì)、鉆井完井時或固井時泥漿造成的堵塞物、投產(chǎn)作業(yè)時帶入井內(nèi)的雜物及含油層位排出的有機物質(zhì)等在井口突然放壓的情況下,在壓差的作用下,隨液體流出井口,達到解除近井地帶地層堵塞的作用。同時,由于高壓液體通過井筒噴出地面,還有洗井的作用。2023/2/51582004.3.11噴水降壓(3)節(jié)能降耗作用由于長時間注水,地層被一些堵塞物充填后地層滲透率下降,注水壓力升高,通過噴水降壓后使地層的滲透率得以恢復,可降低注水時的注入壓力,有節(jié)能降耗的作用。2023/2/51592004.3.11噴水降壓噴水降壓的原則(1)要選擇注入壓力比較高的井進行噴水降壓,注入壓力低的井沒有必要采取此種措施。(2)由于油管容積比環(huán)形空間容積小,所以在同一口井、同一噴率下,采用油管噴井水比套管噴水見到地層水時間早。觀察情況及時,便于根據(jù)小的變化隨時調(diào)整噴率。2023/2/51602004.3.11噴水降壓(3)在同一噴率的條件下,用油管噴水流速高,攜砂及雜質(zhì)能力強、速度快,并能安全將砂子及雜質(zhì)帶至地面,用套管噴水流速低,攜砂及雜質(zhì)能力低,甚至帶不到地面滯留在井內(nèi),效果不好。(4)采用套管噴水,容易造成套管磨損,而縮短油井壽命。2023/2/51612004.3.11噴水降壓(5)套管噴水攜帶能力弱,砂子及雜質(zhì)可能在環(huán)形空間內(nèi)沉淀,容量將井內(nèi)管往卡住形成事故。而油管噴水不會造成卡管柱事故。2023/2/51622004.3.11噴水降壓噴水降壓工藝(1)噴水降壓工藝方法根據(jù)液流方式的不同常用的有兩種:一種是油管,一種是套管(即油套管環(huán)形空間)。油管噴水降壓具有見效快、流速快、安全等優(yōu)點;套管噴水降壓則流速慢、損傷套管、容易發(fā)生卡管柱事故,只有在油管被堵塞的情況下使用。所以現(xiàn)場上常常以油管噴水降壓為主。2023/2/51632004.3.11噴水降壓(2)噴水降壓的技術(shù)措施1)在一定的噴率下,噴出的總水量大于噴水管(油管或油套環(huán)形空間)容積的2~3倍后,若含砂量仍不上升,即可逐漸提高噴率。但是每次提高幅度不應超過開始噴率的1/3。2023/2/51642004.3.11噴水降壓2)如果提高到某一噴率后發(fā)現(xiàn)含砂量突然上升并呈連續(xù)狀況,說明地層已達到極限噴率(臨界噴率)。繼續(xù)觀察30分鐘,若含砂量不降,則立即控制到臨界噴率以下噴水,以減緩井內(nèi)流體對地層的沖刷,避免井底附近地層強度降低。2023/2/51652004.3.11噴水降壓3)噴水降壓過程中每隔半小時要記錄壓力、噴水量、含砂量、含泥量、含雜質(zhì)量等參數(shù)。以便及時調(diào)節(jié)與控制適當?shù)膰娐省?)經(jīng)長時間噴水后壓力仍然不降,井口壓力異常高且出水量充足,應立即關(guān)閉井口閥門,采取必要的壓井措施,選用適當比重的水基壓井液進行壓井作業(yè)。2023/2/51662004.3.11噴水降壓5.噴水降壓的注意事項(1)噴水降壓時要注意環(huán)境保護,不得隨意亂放毀壞周圍的環(huán)境。(2)噴水降壓前要做好放水前的準備工作,不得盲目施工造成生產(chǎn)或安全事故。(3)噴水降壓期間要有專人負責進行監(jiān)控,及時根據(jù)噴出水量及水質(zhì)情況進行調(diào)節(jié)噴水方案。(4)噴水降壓時具體操作人員不得正對著水流噴出方向進行操作,應站在與水流噴出方向的側(cè)面進行操作。2023/2/51672004.3.11關(guān)井程序與壓井技術(shù)井下作業(yè)井控關(guān)井程序井下作業(yè)井控壓井方法高壓井壓井工藝技術(shù)噴水降壓技術(shù)不壓井作業(yè)工藝技術(shù)2023/2/51682004.3.11不壓井作業(yè)工藝在高壓油井和注水井進行井下作業(yè)時,由于井內(nèi)壓力較高,采壓井或放噴的措施是降低井口壓力,保證在作業(yè)施工時不噴,使施工能夠順利進行。但是無論使用何種壓井液,在符合壓井原則的情況下,也都會對地層產(chǎn)生傷害,尤其是采用泥漿為壓井液時地層受的傷害較嚴重,直至影響原油產(chǎn)量和水井注入量。如果采用不壓井、不放噴的方法降壓,用井控裝置來控制井噴現(xiàn)象發(fā)生,還能進行井下作業(yè)施工.則是最好的井控方案。2023/2/51692004.3.11不壓井作業(yè)工藝1.不壓井作業(yè)的定義不壓井作業(yè)就是依靠井內(nèi)管柱上的密封工具與專用井控裝置相配合,在加壓工具的控制下,而進行的不壓井、不放噴起下管柱的過程。2023/2/51702004.3.11不壓井作業(yè)工藝2.不壓井作業(yè)選井原則(1)井內(nèi)有油管工作筒或其它油管密封裝置。(2)井內(nèi)技術(shù)狀況清楚,無落物、套管變形,不需要進行其它作業(yè)。(3)井口壓力:146mm及以下套管壓力不超過4MPa。168mm及以上套管壓力不超過3MPa。(4)井口能安裝井控裝置。2023/2/51712004.3.113.不壓井起下作業(yè)裝置針對帶壓作業(yè)的特點,不壓井、不放噴起下作業(yè)裝置可以在井口有壓力的情況下安全完成起下作業(yè)。起下作業(yè)裝置由三部分組成:井口控制部分、加壓部分、油管密封部分。2023/2/51722004.3.11不壓井作業(yè)工藝(1)井口部分井口控制部分包括自封、半封、全封封井器。主要起井口密封作用。(2)加壓部分加壓部分包括加壓支架、加壓吊卡、加壓繩、安全卡瓦等,其作用是在油管上頂時順利起下油管。2023/2/51732004.3.11不壓井作業(yè)工藝1)加壓支架加壓支架由支架、固定螺釘、滑輪、滑輪軸等組成。它的作用是承受加壓鋼絲繩的力和轉(zhuǎn)變力的方向,把絞車的上提力變?yōu)榭刂朴凸苌享數(shù)南聣毫拖蚓畠?nèi)壓送油管的下壓力。加壓支架計算負荷為200kN,適用鋼絲繩直徑為12.5~18.5mm。2023/2/51742004.3.112)加壓吊卡它是加壓起下油管的專用工具。由殼體、滑輪、活門等組成。它的作用是在加壓起下油管時壓送和扶正油管。加壓吊卡下部和普通吊卡相似,當活門處于開口位置時,將油管放入,使油管接箍正好位于吊卡上、下兩部之間,靠上部殼體直徑92mm的臺肩壓住油管接箍,加壓吊卡左右兩端滑輪與加壓鋼絲繩連接,開動修井滾筒,可通過加壓鋼絲繩來控制起下作業(yè)。2023/2/51752004.3.11不壓井作業(yè)工藝

技術(shù)規(guī)范:

使用范圍:Φ62mm油管;高度:375mm;寬度:478mm;主體上孔直徑:77mm;主體下孔直徑:76mm。2023/2/51762004.3.11不壓井作業(yè)工藝3)加壓繩

加壓起下時所用的鋼絲繩稱為加壓繩??煞譃榧訅豪K和提升繩兩段,2023/2/51772004.3.11加壓繩應用范圍和技術(shù)規(guī)范見下表規(guī)范名稱長度mm繩徑mm拉力kN繩徑mm拉力kN繩徑mm拉力kN提升繩46~5012.514.515.523.018.535.2加壓繩74~8012.514.515.523.018.535.22023/2/51782004.3.11不壓井作業(yè)工藝4)安全卡瓦

安全卡瓦是依靠卡瓦卡住油管,防止油管上頂飛出的不壓井起下安全設(shè)備。主要由主體、手把連桿機構(gòu)和卡瓦組成。當手把受

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