井下作业及其监督管理 下载本文

部位的摩阻可以达到这样大,实在令人惊叹。现在我们将砂卡视为粘卡,摩阻系数以0.15为准,计算深度1950——2050米处砂埋油管所产生的摩阻:

1.砂埋部位油管所处的平均深度:(1950+2050)÷ 2=2000米; 2.砂埋部位油管总长度:2050-1950=100米;

3.砂埋部位油管外表面积:7.3cm×3.14×10000cm=229220cm2

4.砂埋部位油管壁受侧压值(砂粒间有较大孔隙,设管柱外壁与砂柱中砂粒的接触面积仅为外壁面积的30%):200kg∕cm2×229220cm2×0.3=13753.2吨;

5.以摩阻系数0.15为基准,计算被卡部位摩阻:13753.2吨×0.15=2062.98吨。 这个结果数值也只能是一个设定值,但并不是毫无根据的设定值。当然砂卡和粘卡并不是一回事。当砂埋后,在使用足够大的力量上提的状态下,如果管柱外砂环厚度较大,会出现砂粒间的不断错位情况。这种现象相当于粘卡后浸泡了解卡剂,使粘卡介质及井壁松散坍塌,出现了解卡的征兆。但无论如何,即使将这个数值再降数倍,也足以说明,一旦管柱被砂埋,其后果是多么严重。当一根油管砂埋,用钻杆对其上提50吨,而不能解卡就是这种情况。

油管一旦被砂埋,大多情况下,只有通过大修套冲的方法逐根解卡。因此在冲砂作业中,我们必须给予高度重视,密切关注。

冲砂的方式:

1.正冲砂:由油管进入液体,环形空间排出液体的冲砂方式。 2.反冲砂:由环形空间进入液体,油管排出液体的冲砂方式。

3.正反冲砂:先行正冲砂,待砂子悬浮至油管鞋上部的环形空间一定位置后,迅速改为反冲砂的方式。

各种冲砂方式的优缺点: 1.正冲砂:冲力强,携砂慢; 2.反冲砂:携砂块,冲力弱:

3.正反冲砂:正冲砂与反冲砂两者的优点可以兼顾,但又产生了新的缺点:在由正倒反后的过程中,极易发生砂卡事故。因为改为反冲时,砂子由环形空间进入油管。同体积的砂子在油管内形成的砂柱要比套管内形成的砂柱要长许多,砂子上升阻力较大,这时会出现较高的泵压。如果油层有漏失,则会出现出口无返出的情况。尚存在于环形空间而未进入油管的砂子会将油管埋住。砂卡油管的事故会随之发生。

冲砂过程中砂卡事故的预防: 1.预防砂卡事故的关键:

(1).保证液体的上返速度大于砂子的自由下沉速度足够的量值,是保证安全冲砂的最重要措施之一。必须保证二者之间的比值大于2.。

(2).在上一根冲完停泵到下一根开泵的间隙时间,必须保证环形空间的砂子下落到的最低点与管鞋具有足够的距离。这个距离是足够安全的。从理论上讲,砂子在向下沉降移动中不落到管鞋位置就是安全的。但在实际执行中,这个距离必须可以应对水泥车突发故障,保证水泥车不能启动时立即卸掉所接单根,上提井内管柱至安全位置。所以这段距离必须尽可能加大一些。宁可在停泵前多冲洗一些时间,或更多时间,而决不缩短这一段时间。所要缩短的时间是由停泵到开泵的时间。这

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段时间应当是分秒必争的。

(3).在冲砂过程中,必须始终如一地有人观察进口泵压和排量,始终如一地有人观察出口排量,两个排量中有一个出现问题,就应该立即采取措施。采取措施无效应立即抢提油管至原砂面10米以上。并要不间断地活动管柱。

2.对不同种类的砂子在液体中的自由沉降速度要进行研究。 不同的砂子,同种砂子中不同的粒度,它们在同一冲砂液中的自由沉降速度是不同的。如果我们能够掌握这些,会对安全冲砂和快速冲砂有一定帮助。如果我们不掌握这些,那么就宁可相信砂子的粒度大一些而不是小一些;其自由沉降速度块一些而不是慢一些。

下面是密度2.65的不同粒度的石英砂在清水中的自由沉降速度 平均粒度mm 7.300 1.850 1.550 1.190 1.040 0.760 0.510 下降速度m ∕ s 0.3030 0.1470 0.1270 0.1050 0.0940 0.0770 0.0530 平均粒度mm 4.600 0.370 0.300 0.230 0.200 0.156 0.126 下降速度m ∕ s 0.24000. 0.0.410 0.0340 0.0285 0.0244 0.0172 0.0120 平均粒度mm 2.300 0.116 0.112 0.080 0.055 0.032 0.001 下降速度m ∕ s 0.167 0.0085 0.0070 0.0042 0.0021 0.0007 0.0001 在上面的数值中,我们应当尽可能记住较大值,这对保证冲砂安全是有益的。

监督和关注要点:

1.水质清洁,盛水容器清洁; 2.水泥车要保持足够的排量; 3.有专人观察泵压和出口;

4.接单根前充分洗井,接单根中操作要快;

5.冲至设计深度后充分洗井,保证出口液体中没有残存砂; 6.确认冲砂深度准确无误。 (六)、洗井.

严格意义上的洗井是向井筒内打入具有一定性质的洗井工作液。把井壁上的结垢、死油、铁锈、杂质等污物通过冲洗,混合到工作液中携带出井外。

对洗井工作液的要求是与油层配伍,洗井过程中不会污染油层。

监督和关注要点:

1.洗井液严格按设计要求选用。加入的化工原料比例不短少; 2.洗井结束后,洗井液进出口密度要一致。出口清洁无杂质; 3.注水井洗井工作液应满足下面要求: (1).含铁量不大于0.5mg ∕ L; (2).含油量不大于30 mg ∕ L; (3).PH值6.5-8.5;

(4).固体悬浮物:清水不大于2-3mg ∕ L,油田污水不大于2-5mg ∕ L; (5).洗井工作液不得漏入地层,最大限度地减少对地层的伤害。

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(七)、通井和刮削.

通井:用具有规定外径和长度的柱状规,连接在管柱下部,检查套管内径,剥落附着在套管壁上的残存垢质为通井。

刮削:用带有弹性刮削片的工具,连接在管柱下部,以清除套管壁上的水泥、硬蜡、水垢等杂质,以及炮眼毛刺等。刮削的本意是使套管光滑,露出原始外表。为下入封隔器或其它与套管相接触的工具扫清障碍。

通井和刮削是对套管的一次小型清洗,同时也是对套管内径情况的摸底和资料录取。

监督和关注要点:

1.选用通井规和刮削器必须符合设计要求; 2.严格控制下放速度;

3.在刮削遇阻井段,应边循环冲洗边缓慢下放,并反复多次活动,直至悬重正常;

4.管柱遇阻不得猛蹾、猛下。当悬重下降20-30kN时,应停止下放,用上提再下放,反复活动管柱的方式,以达到正常;

5.不得使用通井规和刮削器做冲砂工具。 (八).找串和验串

找串和验串在概念上的界定划分不是十分清晰。常常是找串和验串为同一工作。如果已经确定了某一井段套管外串槽,这时通过井下作业的方法录取串通量资料可以叫做验串。如果尚不能确定串槽与否,或者确定有串槽,尚不知准确井段,用井下作业的方法确定是否串槽和串槽位置可以叫做找串。这时的找串和验串是同时进行的。

找串和验串是确定油井故障性质。因此资料录取的准确性至关重要。找串、验串的进行在井下作业中可以采用封隔器试压和放射性同位素测试方式,也可以采用声幅测井与原声幅对比的方式。

1.封隔器找串:它一般是针对两个已放开的层。将一个封隔器卡在两个层之间,对下部层打入清水,若环形空间返出,说明两层串通。

2.放射性同位素找串:它一般是针对未放开的层对放开的层的串通。若底部为水层,但未射开。上部为油层,已射开。发现油层突然出水。怀疑底部水层上串,可以采用向油层挤入同位素的方法来检验。施工方法是先测出两个层间的放射性基线。再向油层挤入同位素。然后用清水充分洗井,洗去套管内壁可能粘着的同位素。再测放射性曲线。最后进行两条放射性曲线的对比,在对比中得出结论。

监督和关注要点:

1.封隔器找串前,在油层井段上方验证其密封性。找串完毕后提至油层井段上方再度验证封隔器密封性。两次验证完好,说明找串中封隔器完好;

2.试吸收量和串通量选用8、10、8或10、8、10三个压力值。每值稳压10min泵入。记录好吸收量。上述压力值根据实际情况可以变更,当然也不限于取三个点,也不限于其中两点数据相同。

3.确保管柱深度准确无误;

4.找验串管柱连接后要先行试压,确保不漏;

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5.使用同位素找串,洗井液必须回收处理。不得乱排乱放。当班人员必须过问落实此事。

七.常规作业项目相关知识

井下作业,施工项目不少,知识繁多。其中的细节即使从事井下作业的人也很难完全掌握。我们决不能要求非从事井下作业的人也去完全掌握这些知识。但是油井管理与井下作业毕竟有着紧密的联系。如同从事井下作业的人掌握一些采油方面的知识对井下作业具有指导意义一样,从事油井管理的人掌握一些井下作业方面的知识,同样会受益匪浅。

下面仅就常规作业项目相关知识作简单介绍。

(一).油井检泵 1.油井检泵的概念

抽油井在生产过程中,会受到砂、蜡、气、水、偏磨及各种腐蚀介质的影响。使工作泵或系统中的某些部件出现故障。如杆体断脱、管内结蜡,油管因偏磨而裂口、因腐蚀而穿孔、因断脱而落井以及螺纹漏失等。这些故障会造成油井停产。另外由于工作条件的变化,也须调整某些参数。如泵径、泵深及泵挂结构等。这种为消除抽油井泵挂系统故障和调整工作参数的作业称为检泵。

按照检泵的原因和目的的不同,检泵可以分为计划检泵(又称周期检泵)和躺井检泵(又称无计划检泵)。计划检泵就是检泵的日期是预先定好的,而躺井检泵是在油井不能正常生产时采取的紧急措施。

2、检泵施工作业

管式泵的检泵主要内容是起下油管、抽油杆、洗井冲砂、组配管柱。这些工作内容的完成对所使用的管柱和工具都有特定要求。

(1).对油管质量的要求:

a.无弯曲变形、无裂缝、无腐蚀,螺纹完好;

b.油管内外清洁,无油污、无结蜡、无泥砂、无铁锈及其它杂质; c.下井前用标准通径规(∮73mm油管用∮59.5mm通井规)通过。 (2).对抽油杆质量的要求:

a.无弯曲变形、无裂缝、无腐蚀,螺纹完好,外螺纹台肩和接箍端面平整,无凸台和凹坑;

b.杆体无偏磨,接箍偏磨剩余厚度大于原厚度的80% ; c.杆体清洁,无油污、无结蜡和泥砂; (3).对深井泵的质量要求: a.有出厂合格证; b.泵体内外清洁;

c.泵筒无弯曲、螺纹无损伤、各部螺纹连接紧固; d.活塞表面光滑,无伤痕,阀球滚动灵活;

e.活塞在泵内转动灵活。一人拉活塞轻快自如,无卡阻现象。用手堵住吸入阀,拉动活塞,手感有明显吸力。

(4)、组配管柱的质量要求.

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