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1、油水井维护作业,二一一年十月,第二采油厂井下作业管理部,目 录,中石化井下作业分类,第一部分,第二部分,第三部分,维护作业设计要点及工序要点,常用井下管柱介绍,中石化井下作业分类,措施作业：是以实现增产、增注或用特殊作业方法取得新的地质成果为目的的修井作业（它包括新井、老井作业工作量之和）。 维护作业：是指维护油水井正常生产的日常维修作业，如检泵、下泵、换封、换油管、换抽油杆、冲砂、一般性打捞、解卡,以及动管柱监测等，不是以增产为目的的新工艺试验等。 新井投产：包括新井、侧钻井等投产。,大修：是指套损井治理、处理井下复杂故障，恢复油井生产能力的修井作业，如套管整形、套管加固、取换套管、下小套管
2、、复杂解卡打捞、处理井下事故等。 补孔改层：指用射孔枪进行补孔改层的作业施工。 解堵：指用活性水、稀油以及超声波等物理方法进行近地层简单解除堵塞的作业施工。 转抽：自喷转为抽油机井生产。 泵升级：指抽油泵径由小换大，或电泵排量由小换大。,泵加深：指泵挂加深100m及以上。 封窜堵漏:包括找漏验窜。 稠油热采：蒸汽吞吐井下注汽管柱和生产管柱只统计一井次，蒸汽驱或其他热采每作业一次计一井次。 井况监测、油藏监测：仅指动管柱监测，其费用仅统计作业费用。 吞吐调剖:包括注汽吞吐井调剖及其他油井吞吐措施。,改采井：改换气、水井井别为油井。 检泵：解除管、杆、泵、封等井下工具及砂卡、蜡卡等井筒故障，恢复油
3、井生产能力、维护油井正常生产的修井作业，冲砂检泵、检泵换封等也包括在内。 新井投产投注时所采取的工艺措施，不作为增产增注措施统计其工作量和增产增注量。 所有作业工作量均以正式投产时开始计算。当月作业、交井、结算，但是没有生产的作业井，放到下月投产时统计工作量。,目 录,中石化井下作业分类,第一部分,第二部分,第三部分,维护作业设计要点及工序要点,常用井下管柱介绍,油水井,井埋藏在地下的石油需开采到地面的通道。 钻井利用机械设备或人力将地层钻成孔眼的工作。 油井（生产井）是为了开采石油或天然气钻的井。 水井（注入井）是在油、气田开发时为了保持油、气田压力而向地层内注水或注气的井。,基本概念,1-
4、导管 2-表层套管 3-表层套管水泥环 4-技术套管 5-技术水泥环 6-高压气层 7-高压水层 8-易塌地层 9-井眼 10-油层套管 11-主油层（目的层） 12-油层套管水泥环,油井（水井）由直径和长度不同、而轴心线重合的几层套管所构成的。,完井方式 油井与油层相连通所采取的形式及结构。,油井从诞生起，就有一个深度起点，这个起点相当于坐标原点。油井深度起点就是该井钻井时转盘上平面的中心。钻井完井后，转盘没有了，深度起点依然存在。 联入是在下套管时用来调整第一根套管接箍位置，一般情况下联入等于钻井转盘上平面到第一根套管接箍上平面的距离，它和套补距的关系是：联入=套补距+套管短接+套管下法兰
5、。 油补距就是油管头到油井深度的起点的距离。 油管头就是油管的最上端。 计算下井管柱深度时会用到油补距： 管柱深度管柱长度+油补距,（1）注水井管柱深度计算： 完成深度油补距+油管挂长度+油管长度+工作筒长度+其他工具长度 （2）机械采油井管柱计算： 泵深油补距+油管挂长度+油管累计长度+泵筒吸入口以上工具长度 计算标准：56/38mm泵以56mm和38mm泵筒连接处为泵深；其他泵是以泵底端为泵深计算面。 （3）分层管柱计算： 卡距深度上封隔器密封件上端面以下长度+中间井下工具长度+中间油管累计长度+下封隔器密封件上端面以上长度。,（一）维护设计编写准则,1、工程设计应根据行业标准、企业标准和
6、作业规范进行编写； 2、工程设计应具有科学性、经济性、符合HSE规范，满足油田开发实际要求； 3、设计前必须进行资料分析、现场落实和前期研究，重点设计必须进行可行性论证。,维护前期落实工作 1、采油队发现油、水井生产异常后立即做好落实和处理工作，无效后向油矿相关主管部门申报，经油矿确认并上报作业管理部批准后方可上修作业。 2、油井需要落实的资料：产状、示功图、液面、泵况（憋压、验管资料）、井筒管柱结构、本井及周边井状况、上次作业情况等资料。 3、水井需要落实的资料：生产情况、油压、套压、井筒管柱结构、上次作业情况等资料。,维护地质设计编审流程 采油队地质技术员负责维护地质设计的编写（内容包括需
7、维护井的基本数据、生产情况、以往作业情况、示功图和动液面的分析、上修必要性的论证、工艺优化建议等），上报至油矿地质组技术主管审核，报主管领导批准，地质设计要标明年累计维护作业次数。,维护工艺设计编审流程 油矿生产组设计人员收到维护地质设计核实后编制维护工艺设计，主管矿长审核，作业管理部批准。特殊井维护工程设计，由厂工程所设计人员编制维护工程设计，技术主管审核，报主管所长批准 。,维护工艺设计要求包含以下内容 （1）基本数据 （2）目前井下管柱 （3）前两次作业问题描述及采取的措施 （4）问题的综合分析及本次作业对策措施 （5）套管、油层保护措施 （6）施工工序及技术要求 （7）井控要求 （8）
8、作业监控要点 （9）完井管柱示意图,维护作业设计注意事项 (1)维护作业设计要对故障情况及采取措施要如实、详细描述； (2)维护作业设计对基本数据、生产数据、井筒技术状况和管柱结构、套损、漏失、落物、井下工具等数量、型号提供要完整、准确数据； (3)设计必须注明A、B、C类井，对于有特殊要求的井要重点说明； (4)对于年维护作业两次及以上井，油矿必须结合地质所、工程所工艺室制定出下步治理措施，不能只进行简单的检泵作业； (5)对于敏感性油层应严格控制入井液，并在设计上注明； (6)维护设计的变更按照维护设计审批流程进行。,油井维护作业存在的误区 (1)维护作业能增油。否 油井维护作业是以维持油
9、井正常生产为目的，影响产量的高低有许多因素，泵效差的井换泵后泵效变高，液量会变高，但维护作业不是以增产为目的的。 （2）新泵要比旧泵好。否 影响泵效的因素有很多：沉没度、流体性质温度、泵况、井斜等。现场实践证明，旧泵在井下使用一段时间后，活塞与泵筒配合较好，效果反倒好。新泵加工过程活塞、衬套单独生产，组装一起后虽经检验合格，但活塞与泵筒运动配合不一定好。,油井维护作业存在的误区 (3)油井要定期检泵。否 油井是否检泵要根据憋压、沉没度、功图、生产情况等资料。在正常生产情况下，不需要定期检泵。2011年作业井中就有102口井检泵周期超过1000天，有20口井超过1800天。实践证明，只要油井生产
10、参数合适，目前的井下管、杆、泵完全可以使用3年以上不用更换。 对于泵效低的井，应结合功图、液面等资料分析，在冲程、冲次还有上调余地的井，应先考虑调大参，无法调整后再考虑换泵。,油井维护作业存在的误区 （4）泵漏失不正常。否 活塞和衬套之间是间隙配合，在井下液柱压力下，本身就会漏失,在合理范围内是正常的。管式泵憋压下冲程降的比抽稠泵少，是因为目前使用的管式泵是1级泵，抽稠泵是2级泵，间隙不一样。,河南油田泵检验分级标准,（二）常用井下管柱设计要点,1、起泵测压油井井下管柱组配要求 起泵测压油井(包括稠油热采油井)井下管柱组配要求：油管下深至油层中部，尾部为筛管加丝堵或十字叉。见示意图A、B。,十
11、字叉,2、分层测压油井井下管柱组配要求 分层测压油井井下管柱以分层注水井管柱方式组配，使用普通配水器，底部不加撞击筒和球座，底部加丝堵。分层测压段及井下工具下深要求，每级偏心配水器下深，应对应该层中部。,分层测压油井井下管柱示意图,3、油井偏心井口测压井井下管柱组配要求 偏心井口测压油井下井管柱要求不下封隔器，油管底部为筛管加丝堵或十字叉(筛管和丝堵的下深应在油层顶界15米以上) 。,偏心井口油井井下管柱示意图,偏心环空通道,4、笼统(合注)井井下管柱下深规范及要求 笼统(合注)注水井，下井管柱要求喇叭口或十字叉下深，应在注水层顶界1520米左右 。,注 水 层,人工井底,油管,喇叭口或丝堵,
12、喇叭口井下管注 示意图,5、分层注水井井下管柱 （1）分层注水井井下管柱下井要求，撞击筒或减震器下深应在最下层注水层段底界1520米左右； （2）上、下级工具之间最小间隔5m以上； （3）封隔器卡点位置要避开套管接箍、射孔炮眼、套损、管外窜井段；,层 段,层 段,层 段,偏心配水器,偏心配水器,底部球座,撞击筒,偏心配水器,封隔器,封隔器,人工井底,分层注水井下管柱示意图,6、下防砂泵井下管柱 防砂泵泵下尾管必须接油管+丝堵，不能接筛管、十字叉 。,7、防砂井下管柱要求 防砂井生产管柱要与防砂管鱼顶预留5米以上空间，防止相互碰刮。7 寸套管井同时要求管柱底部必须接3“十字叉，以防止管柱掉井落入
13、防砂管内部，造成捞防砂管。,3“十字叉,8、5“过泵堵水工具要求 施工材料： FXGWGB-X445-116、封隔器各一； 89mm平式油管，用于连接过泵堵水、封隔器； 60mm平式油管，生产管柱通过过泵堵水、封隔器； 16mm抽油杆，配套60mm平式油管使用； 泵使用36mm管式泵。 冲砂注意：冲砂必须用56mm或42mm小管，严禁使用外径超过73mm的工具。 5“过泵堵水工具最大内通径74mm。,9、隔热一体化管柱要求 5“隔热一体化管柱使用89mm隔热管，内部最大通径50mm，必须和38mm低阻泵配套使用。,10、带泵、封井管柱要求 热采井下封隔器的必须在井口加两根伸缩管，伸缩管下井前要
14、拉开。Y241封隔器下井前要提前把球投进球座，以便坐封。 常采井带封超过800m以上考虑使用过桥泵。,伸缩管,1、蜡卡：油井结蜡造成管柱堵塞，或清蜡不彻底，井筒蜡未能全部返出造成清蜡后卡活塞，地层不出液等。 预防措施：及时清蜡，保证清蜡效果。 2、砂卡、砂堵：在易出砂区块和层位，原油携带地层砂进入泵筒，部分砂沉积到活塞、尾管及其他工具上，造成砂卡、砂埋油层或管柱。 预防措施：防砂；控制生产压差，避免地层出砂；调整生产参数，避免砂沉积；油含砂井要避免停井，停井后要及时将活塞提出工作筒，避免砂沉积到活塞上卡。,（三）常见油井故障原因分析,3、杆断脱 （1)偏磨：由于井身结构（大斜度、定向井、水平井
15、、特殊结构井）造成杆在上下运动过程摩擦油管内壁，造成偏磨，在含水较高的井表现更严重；对于稠油井，活塞下行阻力较大，使抽油杆在下冲程中发生失稳弯曲，抽油杆接箍或本体与油管壁产生摩擦。,抽油杆接箍偏磨,油管偏磨,抽油杆受力中和点概念及其治理 抽油杆在下行过程中受到流体阻力、活塞与衬套摩擦力、抽油杆与油管之间的磨阻等作用，使抽油杆下部受压，上部由于自重受拉，结果造成抽油杆在下行过程中上部速度大于下部杆柱速度，产生弯曲变形，在抽油杆上必然存在一点既不受压也不受拉的点，即中和点。中和点的位置高低取决与抽油杆的下行阻力，下行阻力增大，中和点位置相对上移。 在实际作业过程中，如果发现杆偏磨，应找出偏磨严重杆
16、深度，初步确定该井中和点的位置，根据井深结构和地质要求、泵深进行加重和防磨器安装。 偏磨一般可分为两类：杆柱失稳、井眼轨迹，具体井需要具体分析。,含水对偏磨的影响 油井偏磨是任何抽油机井都必然发生的, 随着油井含水的上升,油井偏磨的情况逐渐加剧。其原因是,当油井产出液含水大于74.02%时产出液换相,由油包水型转换为水包油型。管、杆表面失去了原油的保护作用,产出水直接接触金属,腐蚀速度增加。摩擦的润滑剂由原油变为产出水,由于失去原油的润滑作用,杆管间的摩擦系数随着油井含水升高而增大,尤其当含水大于90 %时摩擦系数提高到低含水时的6倍,摩擦力也增大到6倍(见下表) ,从而造成油管内壁和抽油杆磨损速度加快,磨损严重。 原油含水与摩擦系数的关系 含水( %) 90 摩擦系数 0.06-0.13 0.13-0.25 0.25-0.3 0.3-0.45
