石油行业名词.docx
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石油行业名词
洗井:
由于工程需要,在修井作业过程中,将洗井介质由泵注设备经井筒注入,把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面,从而改变井筒内的介质性质达到作业要求。
这种作业过程叫做洗井。
压井:
当出现溢流或井喷时,向井内泵入高密度钻井液以恢复和重建井内压力平衡的作业。
压井的目的是把井下油层压住,使其在射孔或作业时不发生井喷,保证试油和作业安全顺利地进行。
同时又要保证施工后油层不因为压井而受到污染损害。
压井时若压井液密度过大,或压井液大量漏入油层,少则影响油层的正常生产,延长排液时间,严重者会把油层堵死,致使油层不出油。
如果压井液选择的密度过低不能把油层压住,在施工中会造成井喷。
因此,施工中应当注意合理选择压井液的密度和压井方式,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”。
通井:
通井的目的一是清除套管内壁上粘附的固体物质,如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等;二是检查套管通径及变形、破损情况;三是检查固井后形成的人工井底是否符合试油要求;四是调整井内的压井液,使之符合射孔要求。
根据套管通径选用API标准通井规通至人工井底。
对于裸眼、筛管完成的井,通至套管鞋以上10~15m,然后用油管通至井底。
通井规大端长度应大于1.2m,外径小于套管内径6~8mm,大于封隔器胶筒外径2mm,通井过程中遇阻加压不超过20kN,保证起下测试管柱通畅。
通井应记录:
时间、通井规规格、起下前后通井规痕迹、遇阻及探井底加压大小、重复探井底次数及通井深度。
1)通井规的技术规范,表3-2所示。
表3-2常用通井规的主要技术参数
套管规格mm
114.30
127.00
139.70
146.05
168.28
177.80
通井规规格
外径,mm
92~95
102~107
114~118
116~128
136~148
144~158
长度,mm
1200
1200
1200
1200
1200
1200
接头连接螺纹
钻杆
NC26
NC26
NC31
NC31
NC31
NC38
油管
φ60TBG
φ60TBG
φ73TBG
φ73TBG
φ73TBG
φ89TBG
2)通井规选择的原则
(1)通井规的直径应小于施工井套管内径6~8mm。
(2)通井规的长度为1200mm,特殊井可按设计要求而定。
3)通井的目的
(1)消除套管内壁上的杂物或毛刺,使套管内畅通无阻;
(2)核实人工井底深度,以确保射孔安全顺利进行。
4)通井原则:
通至人工井底,特殊井则按施工设计通井。
5)各类施工井的质量要求:
(1)普通井通井
①通井时,通井规的下放速度应小于0.5m/s。
通井规下至距人工井底100m时,要减慢下降速度。
②通井规下至人工井底后,上提完成在人工井底2m以上,用1.5倍井筒容积的洗井液反循环洗井,以保持井内清洁。
③起出通井规后,要详细检查,发现痕迹需进行描述,分析原因,并上报技术部门,采取相应措施。
(2)老井通井
①通井规的下放速度应小于0.5m/s,通至射孔井段、变形位置或预定位置以上100m时,要减慢下放速度,缓慢下至预定位置。
②其他操作方法与普通井通井相同。
(3)水平井、斜井通井
①通井规下至45°拐弯处后,下放速度要小于0.3m/s,并采用下1根—提1根—下1根的方法。
若上提时遇卡,负荷超过悬重50kN,则停止作业,待定下步措施。
②通至井底时,加压不得超过30kN,并上提完成在井底2m以上,充分反循环洗井。
③提出通井规,纯起管速度为10m/min,最大负荷不得超过油管安全负荷,否则停止作业,研究好措施后再施工。
④起出通井规后,详细检查,并进行描述。
(4)裸眼井通井
①通井规的下放速度应小于0.5m/s,通井规距套管鞋以上100m左右时,要减速下放。
②通井至套管鞋以上10~15m。
③起出通井规后,详细检查,发现痕迹进行描述和分析,并上报技术部门,采取相应措施。
④用光油管(或钻杆)通井至井底。
⑤上提2m以上后彻底循环洗井。
⑥起出光油管(或钻杆)。
(5)筛管完成井与裸眼井要求相同。
套管刮削施工
准备工作
1.设备与工具的准备
400型水泥车1台、套管刮管器1个、自封封井器1个。
2.洗井液的准备
按井筒容积的1.5~2.0倍,准备好刮削洗井用的修井液。
操作步骤
1.按套管内径选择合适的套管刮削器。
2.将套管刮削器连接在管柱底部,条件许可时,刮削器下端可多接尾管增加入井时重量,以便压缩收拢刀片、刀板。
3.下油管5根后井口装好自封封井器。
4.下管柱时要平稳操作,下管柱速度控制为20~30m/min。
下到距离设计要求刮削井段前50m时,下放速度控制为5~10m/min。
接近刮削井段并开泵循环正常后,边缓慢顺螺纹紧扣方向旋转管柱边缓慢下放,然后再上提管柱反复多次刮削,悬重正常为止。
5.若中途遇阻,当悬重下降20~30kN时,应停止下管柱。
边洗井边旋转管柱反复刮削至悬重正常,再继续下管柱,一般刮管至射孔井段以下10m。
6.刮削完毕要大排量反循环洗井一周以上,将刮削下来的脏物洗出地面。
7.洗井结束后,起出井内全部刮削管柱,结束刮削操作。
技术要求
1.选择适合的套管刮削器。
2.套管刮削器下井前应认真检查。
3.刮削管柱下放要平稳。
4.刮削射孔井段时要有专人指挥。
5.当刮削管柱遇阻时,应逐渐加压,开始加10~20kN,最大加压不得超过30kN,并缓慢上下活动管柱,不得猛提猛放,也不得超负荷上提。
五、相关知识
(一)套管刮削
套管刮削是指刮削套管内壁,清除套管内壁上水泥、硬蜡、盐垢及炮眼毛刺等的作业。
(二)套管刮削器的分类
套管刮削器包括:
胶筒式套管刮削器、弹簧式套管刮削器、防脱式套管刮削器。
下面分别介绍各种刮削器的结构、技术参数、工作原理及操作方法。
(三)套管刮削器的工作原理
套管刮削器装配后,刀片、刀板自由伸出外径比所刮削套管内径大2~5mm左右。
下井时,刀片向内收拢压缩胶筒或弹簧筒体,最大外径则小于套管内径,可以顺利入井。
入井后,在胶筒或弹簧的弹力作用下,刀片、刀板紧贴套管内壁下行,对套管内壁进行切削。
每一次往复动作,都对套管内壁切刮一次,这样往复数次,即可达到刮削套管的目的。
(四)套管刮削器的用途
套管刮削器主要用于常规作业、修井作业中清除套管内壁上的死油、封堵及化堵残留的水泥、堵剂、硬蜡、盐垢及射孔炮眼毛刺等的刮削、清除。
(五)各种套管刮削器的结构及技术规范
1.防脱式套管刮削器
(1)结构:
防脱式套管刮削器由上接头、下接头、壳体、刀片、弹簧、刀片座等组成,见图3-4所示。
(2)技术规范及参数,见表3-5所示。
表3-5防脱式套管刮削器技术参数
序号
规格型号
外形尺寸,mm
(外径×长度)
接头螺纹
刮削套管mm
刀片伸出量mm
钻杆
油管
1
GX-T114
112×1119
NC26(2A10)
φ60TBG
114.30
13.5
2
GX-T127
119×1340
NC26(2A10)
φ60TBG
127.00
12
3
GX-T140
129×1443
NC31(210)
φ73TBG
139.70
9
4
GX-T146
133×1443
NC31(210)
φ73TBG
146.05
11
5
GX-T168
156×1604
330
φ89TBG
168.28
15.5
6
GX-T178
166×1604
330
φ89TBG
177.80
20.5
2.胶筒式套管刮削器
(1)结构:
胶筒式套管刮削器由上接头、壳体、刀片、胶筒、冲管、下接头等组成,见图3-5所示。
(2)技术规范及参数,见表3-6所示。
表3-6胶筒式套管刮削器技术参数
序号
规格型号
外形尺寸,mm
(外径×长度)
接头螺纹
刮削套管mm
刀片伸出量mm
钻杆
油管
1
GX-T114
112×1119
NC26(2A10)
φ60TBG
114.30
13.5
2
GX-T127
119×1340
NC26(2A10)
φ60TBG
127.00
12
3
GX-T140
129×1443
NC31(210)
φ73TBG
139.70
9
4
GX-T146
133×1443
NC31(210)
φ73TBG
146.05
11
5
GX-T168
156×1604
330
φ89TBG
168.28
15.5
6
GX-T178
166×1604
330
φ89TBG
177.80
20.5
(六)套管刮削器刮削操作的质量及安全要求
1.质量要求
(1)刮削套管作业必须达到设计要求,井下套管内通径畅通无阻。
(2)刮削完毕充分洗井,将刮削下来的脏物洗出地面。
(3)资料收集齐全、准确,其内容包括:
a、刮削器型号、外形尺寸;
b、刮削套管深度、遇阻位置、指重表变化值;
c、洗井时间、洗井液量、泵压、洗井深度、排量;
d、出口返出物描述。
2.安全要求
(1)作业时必须安装经过鉴定、符合要求的指重表及井控装备。
(2)下井工具和管柱均应经地面检验合格。
(3)刮削管柱不得带有其他工具。
(4)严禁用带刮削器的管柱冲砂。
(5)刮削过程中,必须注意悬重变化,悬重下降最大不超过30kN。
(6)刮削器使用一次后,要及时检修刀片,检查弹簧,保持刮削器处于良好状态。
解除通井规卡
1)详细计算通井规遇卡的准确位置。
2)罗列通井规遇卡的原因,并用排列剔除的方法找出一至两个遇卡的主要原因。
3)针对原因制定解卡方案。
4)检查井架绷绳、天车,游动系统,要符合标准。
5)通井规因套管变形遇卡后可用上提下放方法解除。
6)通井规如因结垢遇卡时,可根据垢型选用酸液浸泡,然后上提、下放活动解卡。
7)通井规在油层上部遇卡时,可用水泥车从油管内打入液体,进行蹩压,同时进行上提和下放的方法进行解卡(蹩压压力不得超过油层破裂压力或套管抗内压力的70%)。
造成通井刮管器卡钻的原因主要是:
套变、小件落物、加压过大、脏物卡、通井规和刮管器不能同时下入井内。
有个问题是我,我在现场遇到一个通井规的长度是2900mm,这是否是合乎规范的呢?
而且我发现现场很多操作人员要么是刮屑通井联作,要么是直接下通井规,这样是不是很危险?
水平井通井规上下需要倒角45度,水平段油管接箍最好也倒角45度,这样不损伤套管,有利于起下管柱。
刮屑通井联作这是为了节约施工周期,采取的节约工序的手段之一,如果平稳操作,不会出现事故。
通井规的长度目前没有一定的技术规范,之所以通井,就是为了下入井下工具时不出事故,根据所下工具规范,才能制定通井规规范,一般外径大于所下工具最大外径2mm,长度大于所下工具最大长度0.5m,就能满足下井工具顺利起下。
为了防止通井卡通井规造成事故,我们专门研制了多功能防卡通井规,即使由于套管变形,造成卡钻,也能顺利解卡,该技术已申报国家专利。
一定是先通井后刮削,次序不能颠倒,通井规采用较软材质的钢,遇阻后要压一压,起出后观察压痕,再决定是不是用整形器整形,刮削后要充分洗井。
钻杆刮削器下井前仔细丈量内外径,发现涨扣坚决不能下井,钻杆刮削器下面不允许再连接管柱。
刮削器外径要和钻杆接头一致,要不然液压钳打不上,还得用B形钳,现场操作比较繁琐。
流压:
油井正常生产时测得的油层中部压力。
压力系数:
原始地层压力与静水柱压力之比。
原始地层压力:
油层在未开采前,从探井中测得的油层中部压力。
静水柱压力:
井口到油层中部的水柱压力。
静止压力:
采油(气)井关井后,井底压力回升到稳定状态时,所测得的油层中部压力,简称静压。
等于1时,属于正常地层压力;大于1时,称为高异常地层压力,或称为高压异常;小于1时,称为低异常地层压力,或称低压异常。
主要是用它来判别地层压力是否异常的一个主要参数。
但是有人说用1来做标准就笼统了,不同的区块有不同的常压值,一般油田都是0.8-1.2是正常值,小于则是低压区,大于则是高压区。
它对钻井、修井、射孔等工程有重要作用,油层高压异常地层钻井修井过程中要加大压井液的密度,防井喷;低压异常地层钻井修井时,要相应降低压井液的密度,防止井漏,污染地层。
地层压力系数也是确定开发层系的一个重要依据,相同压力体系的地层可以用同一套井网开发,不同压力体系的地层需要不同的井网进行开发,否则层间干扰太大,不能有效发挥地层产能,有时可能造成井下倒灌现象的发生。
桥塞:
桥塞的作用是油气井封层,具有施工工序少、周期短、卡封位置准确的特点,分为永久式桥塞和可取式桥塞两种。
桥塞-桥塞封层工艺
(1)永久式桥塞封层工艺
简述
永久式桥塞形成于80年代初期,由于它施工工序少、周期短、卡封位置准确,所以一经问世就在油气井封层方面得到了广泛应用,基本上取代了以前打水泥塞封层的工艺技术,成为试油井封堵已试层,进行上返试油的主要封层工艺。
目前在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压等特殊层位,为方便后续试油,封堵废弃层位,通常采用该类桥塞进行封层,同时对于部分短期无开发计划的试油结束井也采用永久式桥塞封井。
此外,该桥塞也用于深层气井的已试层封堵,为上返测试、压裂改造等工艺技术的成功实施提供保障。
桥塞-桥塞封层工艺
工作原理:
利用电缆或管柱将其输送到井筒预定位置,通过火药爆破、液压坐封或者机械坐封工具产生的压力作用于上卡瓦,拉力作用于张力棒,通过上下锥体对密封胶筒施以上压下拉两个力,当拉力达到一定值时,张力棒断裂,坐封工具与桥塞脱离。
此时桥塞中心管上的锁紧装置发挥效能,上下卡瓦破碎并镶嵌在套管内壁上,胶筒膨胀并密封,完成坐封。
结构与特点:
永久式桥塞外观图见图1,结构有如图2所示几个部分组成:
桥塞封层工艺
1-销钉;2-锁环;3-上压外套;4卡瓦;5上坐封剪钉;6-保护伞;7-
封隔件;8-中心管;9-锥体;10-下坐封剪钉
桥塞-桥塞封层工艺
该桥塞具有以下特点:
①结构简单,下放速度快,可用于电缆、机械或者液压坐封。
②可坐封于各种规格之套管。
③整体式卡瓦可避免中途坐封。
④采用双卡瓦结构,齿向相反,实现桥塞的双向锁定,从而保持坐封负荷,压力变化亦可保证密封良好。
⑤球墨铸件结构易钻除。
⑥施工工序少、周期短、卡封位置准确、深度误差小于1m,特别是封堵段较深、夹层很薄时更具有明显的优越性。
主要技术指标:
①工作温度:
120℃-170℃。
②工作压力:
35Mpa,50Mpa,70Mpa。
③坐封力:
140~270kN。
④适用套管:
127mm~244.5mm
适用井条件:
①桥塞深度以上的套管无变形,坐封位置的套管钢级强度不超过P110。
②井筒液体清洁、无杂物、无结块,密度小于1.5g/cm3,粘度小于30mPa·s,H2S含量小于5%。
施工方式:
永久式桥塞根据下井方式,分为电缆输送和油管输送两种。
a、电缆输送可钻桥塞的施工步骤和注意事项:
施工步骤:
①用电缆将专用的捕捞器下至桥塞坐封深度以下,目的是检查套管内径,捞出井内液体中影响顺利下入的杂物,捕捞器的外形尺寸等于或稍大于桥塞的外形尺寸。
②将桥塞、坐封工具、安全接头、磁性定位器与电缆连接好,平稳下入井内,下放速度在4000m/h以内。
③测套管接箍,准确调整桥塞坐封位置。
④通电引爆,坐封桥塞,引爆5min后上提、下放电缆2~4m,判断桥塞是否已坐封。
⑤起出坐封工具,在工具提出井口前,须检查泄压头是否冲掉,防止拆卸时残余压力伤人。
⑥桥塞坐封后,井口密封接好试压管线按要求进行试压,验证其密封的可靠性。
⑦试压合格后,下倒灰筒,在桥塞顶部倒入一定量的水泥浆。
注意事项:
①施工前,必须认真检查电缆、绞车、仪表和下井的工具仪器。
②雷管、炸药包等易燃易爆品,必须按规定严格保管、运输和使用。
③套管必须经过刮削或用标准的通井规通过。
④井内液体要经过过滤,保证无杂物。
⑤桥塞下放速度必须严格控制,若有遇阻现象,只能慢慢活动,不能猛冲。
b、油管输送桥塞是针对大斜度井、定向井和稠油井下电缆桥塞常出现遇阻的情况而开发研制的。
与电缆桥塞相比,仅仅是输送方式和坐封方式不同。
油管输送桥塞是用油管或钻杆将桥塞下至预定位置,由地面加压坐封,施工步骤、安全注意事项等与电缆桥塞大体相同。
(2)可取式桥塞封层工艺
简介
可取式桥塞是随着永久式桥塞的出现而产生的,形成于80年代,作为一种油田用井下封堵工具,在油田勘探和开发中广泛用于对油水井分层压裂、分层酸化、分层试油施工时封堵下部井段。
它较好地解决了坐封、打捞、解封操作复杂,使用成功率低的问题。
功能上部分可以替代丢手+封隔器、永久式桥塞和注灰封堵,是一种安全可靠、成本低廉、功能齐全的井下封堵工具。
目前在中浅层试油施工中,对于封隔异常高压、高产、跨距大或者斜井等特殊层位,实现上返试油,双封封隔器施工的成功率较低,为方便后续后续试油,提高试油一次成功率,通常采用该类桥塞进行封层。
工作原理:
该桥塞下井时通过拉断棒及拉断环与坐封工具连结,利用电缆或者管柱将其输送到井筒预定位置后,通过地面点火引爆或者从油管内打压实现桥塞坐封和丢手,既安全又可靠。
打捞时只需下放打捞工具打开该桥塞上的中心管锁紧机构再上管柱即可实现解封。
具有坐封、打捞、解封操作简单、施工方便使用成功率高等特点。
结构与特点:
同永久式桥塞基本一样,也是由坐封机构、锚定机构和密封机构等部分组成。
结构如图:
桥塞-桥塞封层工艺
该桥塞具有以下特点:
①桥塞坐封力由张力棒控制,保证坐封安全可靠。
②能可靠地座封在任何级别的套管内,可在斜井中安全使用,不易遇阻遇卡。
③锁紧装置保护座封负荷,保证压力变化下仍可靠密封。
④双道密封胶筒能可靠密封。
⑤打捞头和平衡阀相配套容易解封。
⑥由于非正常原因不能捞出时,可较方便地钻除。
主要技术指标:
①工作温度:
120℃-170℃。
②工作压力:
45Mpa。
③适用套管:
101.6mm~177.8mm
适用井条件:
①桥塞深度以上的套管无变形,坐封位置的套管钢级强度不超过P110。
②井筒液体清洁、无杂物、无结块,密度小于1.5g/cm3,粘度小于30mPa·s,H2S含量小于5%。
施工方式:
永久式桥塞根据下井方式,分为电缆输送和油管输送两种。
a、电缆输送可取式桥塞的施工步骤和注意事项:
施工步骤:
①桥塞下井前,应向投放器油室中灌满柴油,装好尼龙塞,分别装入火药柱、点火器,达到技术要求后,联接相关马龙头、磁性定位器、桥塞投放器、桥塞主体。
②可取式电缆桥塞下井前,关闭井场所有动力设备,切断电源,并对投放器进行通断检查,并及时放电,阻值正常,保证完好。
③检查磁定位器的讯号,使它的性能达到标准,再检查各部位的机械联接是否牢固可靠。
④桥塞下井时,电缆下放速度井口段不得超过1800米/小时,正常下放速度不超过3000米/小时,中途减速换档操作要平稳。
⑤桥塞点火后,观察电流表、绞车电缆,以判断火药是否点燃,桥塞是否座封。
(一般应控制在30秒左右)。
点火后电流表有大幅度摆动,电缆和绞车有明显晃动,证明桥塞座封,此时电缆及投放器应静止5分钟,待井下投放器内剩余气压完全泄完。
⑥桥塞坐封后,井口密封接好试压管线按要求进行试压,验证其密封的可靠性。
注意事项:
①施工前,必须认真检查电缆、绞车、仪表和下井的工具仪器。
②小队要有专人负责指挥作业机进行机械起吊,做到操作平稳、不碰不撞。
③发现桥塞遇阻应慢起,起速不得超过1800米/小时,上起中途不得换档或停车,起出后停止施工。
b、油管输送桥塞是针对大斜度井、定向井和稠油井下电缆桥塞常出现遇阻的情况而开发研制的。
与电缆桥塞相比,仅仅是输送方式和坐封方式不同。
油管输送桥塞是用油管或钻杆将桥塞下至预定位置,由地面加压坐封,施工步骤、安全注意事项等与电缆桥塞大体相同。
可取式桥塞的打捞
①用油管连接桥塞专用打捞器下井,当管柱下放到桥塞座封位置以上50米时,减速慢下,注意观察吨位表。
②当吨位表有明显减小变化,打捞器已到鱼项,立即停车,采用压裂车从油管和油套环空中进行正、反循环冲砂,将桥塞上部沉砂及杂物返出井口,然后正转油管使打捞器套铣进入桥塞上部。
③利用油管钻具重量缓慢下压打捞器,并观察吨位表和油管柱,若有变化证明打捞器的衬管下推桥塞平衡阀,并使打捞器的爪子已抓住了打捞头。
④上提管柱,同时观察吨位表,若在原管柱悬重的基础上增加约2—3吨,突然降止原悬重时,证明桥塞已成功解封,然后均速起出管柱和打捞器以及桥塞主体。
⑤若打捞器抓住桥塞后反复上提管柱不解封时,可将钻具悬重提起,正向转动油管,使桥塞上部安全帽自行脱开,起出管柱和打捞器,然后套铣桥塞本体。
水平井
水平井示意图
石油行业定义
井斜角达到或接近90°,井身沿着水平方向钻进一定长度的井。
如附图所示,井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。
有时为了某种特殊的需要,井斜角可以超过90°,“向上翘”。
一般来说,水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏,目的在于增大油气层的裸露面积。
水平井钻井技术发展概况
1863年,瑞士工程师首先提出钻水平井的建议;
1870年,俄国工程师在勃良斯克市钻成井斜角达60°的井;
瑞典和美国研制出测量井眼空间位置的仪器,1888年俄国也设计出了测斜仪器;
1929年,美国国加利福尼亚州钻成了几米长的水平分支井筒;
30年代,美国开始用挠性钻具组合在垂直井内钻曲率半径小的水平井分支井眼;
1954年苏联钻成第一口水平位移;
1964年—1965年我国钻成两口水平井,磨—3井、巴—24井;
自来80年代以来,随着先进的测量仪器、长寿命马达和新型PDC钻头等技术的发展,水平井钻井大规模高速度的发展起来。
我国水平井钻井在90年代以来也取得了很大发展,胜利油田已完成各种类型水平井百余口,水平井钻井水平和速度不断提高。
水平井类型
根据水平井曲率半径的大小分为:
长半径水平井longradiushorizontalwell设计井眼曲率小于6°/30m的水平井;
中半径水平井mediumradiushorizontalwell设计井眼曲率为(6°~20°)/30m的水平井;
中短半径水平井medium~shortradiushorizontalwell设计井眼曲率为(20°~60°)/30m的水平井;
短半径水平井shortradiushorizontalwell设计井眼曲率为(60°~300°)/30m的水平井;
超短半径水平井ultrashortradiushorizontalwell井眼从垂
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