常见井下作业工艺技术

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二、油井水泥
•因为油井水泥凝固受温度影响很大，故根据井的深浅的不 同分热井水泥与冷井水泥。 2、选用原则： 按水泥API等级标准分A-H多个等级（以下数据为模拟 试验所得）： A、B、C级用于从地表(26度)到1828.8m(76度井温)的浅 井 D、E、F级用于1830—4878m(井温76-160度井温) G、H级用于从地表到2438.4m(93度井温)的井。G级有普 通、中抗和高抗之分。 高抗G级是我们常用的。
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四、冲砂施工工序
• ⑪ 准备工作。
•
冲砂前，采油队提前倒好冲砂流程，如果是 高压水井，应提前停注降压。作业队技术人员 熟悉冲砂方案、冲砂井情况和冲砂要求。作业 队上井，布臵好水泥车、储液罐和沉降罐，连 接好地面冲砂管线，准备好足够量合适的冲砂 液量，如决定采用混气液冲砂，则需准备好压 风机，立好起升支架。
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六、安全质量控制（监督）要点
11、冲砂至设计深度后，保持出口排量400L/min， 含砂小于 0.2% 为合格，上提油管 20m ，沉砂 4h左右，再探砂面。 12、冲砂液与地层配伍，密度合适。高压油井或 水井可用清水，低压油井可用本油井产出的 混合液或混气液。 13、一般采用正冲砂方法。特殊情况下，如打捞、 地层出砂、井筒有已堵漏点要保护等可灵活 地改变冲砂方式。
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八、监督点
1) 理解设计，按设计的工序和要求监督。 2) 下井管柱清洁、紧固、准确。 3) 各类数据 ( 包括井内管柱 \ 各工序资料数据的 录取)清楚，准确。 4) 打塞前井筒液体的准备情况 ( 是否平衡 ? 是否 洗净?是否喷漏？)要清楚。 5) 配浆,替浆,顶浆,起管,洗井,关井过程中是否 有异常情况。以及对异常情况的处理方面的 记录要清楚。 6) 探灰,验塞是否合格
“灌香肠”-----指水泥浆在油管内固结。原因如上。 只是水泥浆没在环空内，没将油管卡死在井内，损失要 小。另例：广1-8报废井替1.2方比重1.9的泥浆后,不洗 井起管,结果灌肠8根
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六、打塞失败的举例分析
1) 顶替水不足或过量（计量误差、地面漏失) 2) 地层负压（主要针对悬空塞），造成塞面下 沉或灰浆进地层而探无塞面（需要采取填砂 等前期工作） 3) 地层压力高，井口外溢，在替浆后起管、洗 井过程中，灰浆上顶被洗出地面（原因是压 井不合格） 4) 顶替水的密度和井筒内液体密度不一致，造 成起管过程中或油管喷或套管喷水 5) 干水泥不合格，水泥浆不凝固；灰浆比重没 达要求；设备和特种车辆在关键的时候坏.
为打（注）水泥塞。
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二、油井水泥
油井水泥是一种凝固很快，且在较短时间内便有相当 高机械强度的硅酸盐水泥。它是石油工业专用水泥。广泛 用于固井工程、油气水井的修井工程上。 1、油井水泥的配制: •油井水泥是用氧化钙60-70%、二氧化硅21-24%、铝矾土 4-7%、氧化铁2-7%配制成生料。将生料在高温炉内煅烧， 获得以硅酸3钙（3CaOSiO2）、硅酸2钙、铝酸3钙、铁铝 酸4钙为主的熟料。再在熟料中加入适量的石膏研磨成细粉 制成油井水泥。
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四、打塞工艺要求
1) 打塞前洗井平衡,不喷漏. 2) 水泥浆体积 , 干水泥用量 , 清水用量的准确计 算 3) 配足量水泥浆:附加量=管内粘附 ,顶替时掺混 损失,地面设备\管线与泵内残留损失 4) 替水泥浆 : 第一要替准顶替水量 ( 密度与井内 液性一致);第二要形成压差 2—3大气压 ,保证 起管时,泥浆能从油管内自动流出(或不抽芯) 5) 反洗量为注灰管内容积的 1.5 倍 , 并观察返出 残余浆量 6) 要求从配浆开始到洗井,总时间不超过初凝时 间的75%
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三、打塞施工
压井液 水泥浆
清水
循环洗井
替水泥浆
顶水泥浆
反洗井
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关井候凝
三、打塞施工
⑬ 过程: 4)探灰面：加压3—5吨,实探与设计允许误差为 2米 .
5)验塞：
试压法--清水15M来自百度文库a,30分钟压降小于0.5Mpa
降液法--抽汲（气举）至1500米(浅井至灰面 以上20米),8小时液面不上升为合格
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六、安全质量控制（监督）要点
6 、冲砂液不得落地。推荐采用双连通罐（供液 罐、沉降罐）循环冲砂法，冲砂后经过沉降 的冲砂液泵入地面流程。见图所示： 7 、泵发生故障须停泵处理时，应提管柱至原始 砂面 10m 以上，并反复活动，有条件时可转 动管柱。(以防卡管柱-“插旗杆”) 8 、若提升设备发生故障，不能起下管柱时，必 须保持正常循环。(防“插旗杆”) 9 、泵车压力不得超过水龙带的安全压力，水龙 带（属高空高压水龙带！）必须拴好保险绳。
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探冲砂的工艺流程
活动弯头
吊卡
供液罐
水 泥 车
水龙带
封井器 采油树四通
沉降罐
出口软管
探冲砂的工艺流程
笔尖 砂面
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四、冲砂施工工序
• ⑫ 探砂面。
•
用冲砂管柱（不带任何其它下井工具）探砂 面 ， 笔 尖 距 油 层 30m 时 ， 下 放 速 度 应 小 于 1.2m/min ，大钩悬重下降 10—20KN 时，则表明 遇 到 砂面 ， 上提 重 新 试 探 ，两 次 误差 不 超过 0.5m （ 2000m 以内井深误差应小于 03m ）则探得 原始砂面，记录砂面位臵。
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三、打塞施工
⑫ 配浆 选用级别合适的油井水泥（密度3.15）,禁用 结块变质水泥或不同型号混用
配制成1.85—1.95g/cm3的水泥
要求：均匀加入,充分搅拌,提高速度,量好密度.
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三、打塞施工
⑬ 过程 1)先替水泥浆,然后用与井筒液性一致的液体, 将水泥浆顶替至灰面设计位臵以上20—30米 (油管面比套管面高出一段) 2)上提油管至预计水泥面以上1.0—2.0米,反洗 井,洗出多余的泥浆. 3)再上提油管20—30米,关井候凝48小时
• ⑮ 对管内防砂井冲洗中心管，必须标明防砂管 柱结构示意图。 • ⑯ 在方案中必须注明对水敏性地层、高漏失井 段进行防粘土膨胀、蜡球封堵炮眼、混气冲砂 等。
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三、冲砂方式：
• 一般有正冲砂、反冲砂和正反冲砂三种。 • 1、正冲砂：冲砂液沿冲砂管向下流动，在流出 冲砂管口时以较高的流速冲击井底沉砂，冲散 的砂子与冲砂液混合后，沿冲砂管与套管环形 空间返至地面。 • 2、反冲砂：冲砂液沿冲砂管与套管环形空间向 下流动，冲击井底沉砂，冲散的砂子与冲砂液 混合后，沿冲砂管返至地面。 • 3、正反冲砂：采用正冲砂的方式冲散井底沉砂， 并使其与冲砂液混合，然后改为反冲砂方式将 砂子带到地面。
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三、打塞施工
⑪ 准备 ⑴ 地面：各设备运转良好!计量池大小，计量杆、 比重计、足够多一点的干水泥，特种车辆台数
⑵ 井筒：①井筒要畅通（冲探---？是否有落物）； 完好 ( 查套 --- ？是否有变形 )--?便于将来回采 ; 清洁 ( 清洗注灰井段套管内壁的蜡质 \ 死油 \ 铁 锈，以便灰塞固结牢固 ). 。②下管通木塞至规 定深度，压井油套平衡，无喷漏，无气泡。
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五、风险处理
“插旗干”-----一般指水泥浆在油套环空固结而将打塞 管柱卡死。原因是：泥浆替到位后，水泥车坏，提升设 备也坏，管柱不能及时上提或是不能及时洗井；或者是 配浆替浆时间过长，水泥浆超过了初凝时间。避免风险 方法：1)如遇水泥车坏，及时上提打塞管柱；2)提升设 备环，及时洗井；3)考虑现场实际，配浆时加适量缓凝 剂；4)保证地面设备完好。
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六、安全质量控制（监督）要点
10 、冲砂深度：在老井口袋小于 15m 者，动管柱 作业必须探砂至井底；口袋在 15—50m 以内 者，砂柱不大于口袋的 1/2；口袋在50m以上 者，砂柱不大于口袋的 2/3 ；管内防砂井冲 洗中心管必须彻底。 出砂特别严重的井和要求进行防砂、压裂、 下返补孔的井必须冲砂至井底灰面。 对压裂后的井，油井若不能自喷生产，则探 砂面冲砂至井底（灰面或设计要求深度）； 水井则冲砂至灰面或井底。
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第二章 打水泥塞
一、打水泥塞的定义 二、油井水泥 三、打水泥塞施工 四、打塞工艺要求 五、风险处理 六、打塞失败的分析 七、特殊井打塞体会 八、监督点
一、定义
在修井过程中，为了进行调层、找串封串、
找漏堵漏、上部套管试压等，往往注入水泥浆，
在井内某一井段形成坚固的圆柱体塞状水泥面，
以实现封隔井内某一层段的目的。这种方法称
一、探砂面冲砂的定义
由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理 或措施不当会造成油井出砂，油井出砂后，如 果井内的液流不能将砂粒全部带至地面，井内 砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，增 加流动阻力，使油井减产甚至停产。同时会损 坏井下设备造成井下砂卡事故。因此，必须采 取措施清除积砂，通常采用水力冲砂和机械捞 砂两种方法。机械捞砂一般应用于压力较低的 油井，目前应用较广的是水力冲砂。
常见井下作业工艺技术
主讲人：吴朝云
目
第一章
录
探砂面冲砂
第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
打水泥塞 封隔器找漏 挤水泥浆工艺 钻 塞 油田堵水
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第一章 探砂面冲砂
一、探冲砂的定义 二、冲砂地质方案内容和要求 三、冲砂方式 四、冲砂施工工序 五、探、冲砂应录取的资料 六、安全质量控制（监督）要点
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六、安全质量控制（监督）要点
1 、不准带深井泵、封隔器等其它井下工具探砂 面和冲砂。 2、笔尖距油层30m时，下放速度应小于1.2m/min 3 、油管冲砂探砂面以悬重下降 10—20KN 为砂面 深度；管内防砂面以悬重下降 5—10KN为砂面 深度。 4 、冲砂前油管提至离砂面 3m 以上开泵循环正常 后方可再下放管柱。 5 、冲砂过程中应注意中途不可停泵，应逐渐加 深冲洗，连续冲砂超过5个单根后，要洗井一 周，方可继续下冲。
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七、特殊井打塞体会
1) 稳压候凝:对于高压不稳定井,加压3—5Mpa
2) 对油套不平衡井强行打水泥塞 :对于上部漏点 吐喷 , 可接水龙带憋压起管 1 根 , 形成 1 根油管 长的套管灰浆?也可在管柱结构上加接单流阀， 井口加自封来完成
3) 对于下面层段漏失井,采取填砂打塞?
4) 对于清水压不住的井用泥浆来压，泥浆压不 住，是否考虑采取机械桥塞等办法.
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二、油井水泥
3、物理性能：
①细度:有普通和超细之分
②凝固时间：水灰比50%时 75度时初凝1小时45分至2小时45分 22度时初凝3小时至7小时30分 ③抗折强度和流动性：水灰比50%时养护48小时 75度时大于62公斤/平方厘米（高抗） 22度时大于18公斤/平方厘米
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二、油井水泥
4、凝固影响因素： 温度越高，凝固时间缩短（起反应快） 压力越大，凝固时间缩短 加入适量缓凝剂：石膏，硫酸铁，表面活性剂 加入适量速凝剂：烧碱NaOH，NaCL，CaCL2
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四、冲砂施工工序
• ⑬ 冲砂。
•
提冲砂管至离砂面3m以上开泵循环，正常后 （指泵压、出口排量 — 保证将砂子带出地面， 正常）下放管柱冲砂（接换单根速度：视情况 而定，有冲一根后必须将砂子全部带出地面后 再接单根的，也有连续几根后再将井筒内砂子 洗净后再换单根的），冲砂至设计深度后，保 持循环至出口排量 400L/min ，出口含砂量小于 0.2%，视冲砂合格，并上提油管20m以上，沉降 4h左右复探砂面，记录深度。
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二、冲砂地质方案内容和要求
• ⑪ 冲砂井地质方案必须提供准确的油层、产液 物性、生产动态、井身结构等资料。 • ⑫ 方案应注明人工井底、灰面或丢手所在深度， 及砂面位臵和井内落物等情况。 • ⑬ 方案应提供射孔井段，特别是高压井段、漏 失井段及气层的压力值。
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二、冲砂地质方案内容和要求
• ⑭ 方案要求保留部分砂柱时，必须注明冲砂至 某深度。
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四、冲砂施工工序
• ⑭ 沉降过的冲砂液泵入地面管线。
• ⑮ 冲洗地面管线。
• ⑯ 泄压、拆卸地面管线。
• ⑰ 掩埋沉砂或拉走沉砂。
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五、探、冲砂应录取的资料
• ⑪ 探砂面
①时间;②方式;③悬重;④方入;⑤砂面深度；
• ⑫ 冲砂
①时间；②方式；③冲砂液名称、性质、液量、 泵压、排量；④返出物描述、累计砂量；⑤冲 砂井段、厚度；⑥漏失量、喷吐量、停泵前的 出口砂比；⑦沉降时间、复探砂面深度
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六、安全质量控制（监督）要点
14、冲砂施工中如果发现地层严重漏失，冲砂液 不能返出地面时，应立即停止冲砂，将管柱 提至原始砂面以上，并反复活动管柱。高压 自喷井冲砂要控制出口排量，应保持与进口 排量平衡，防止井喷。 15、采用气化水冲砂，压风机出口与水泥车之间 要安装单流阀，返出管线必须用硬管线，并 固定。