修井工艺技术
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第二章 修井工艺设计技术
生产过程中,油、气、水井经常会发生一些故障,导致井的减产,甚至停产。为了维持
井的正常的生产必须对它进行修理。
修井是指为恢复井的正常生产或提高井的生产能力,对它所进行解除故障的作业和实施
措施。亦称为井下作业。修井的目的和任务就是要保证井的正常工作,完成各种井下作业,提高井的利用率和生产效率,以最大限度增加井的产量。
根据修井作业的难易程度,常将修井分为小修和大修。若只需要起下作业和冲洗作业就
能完成的修井范围,称为小修。如更换生产管柱、检泵、清蜡、冲砂、简易打捞等井下作业均属小修范围,亦称为油水井日常维修。而大修则指工艺复杂、动用工具和设备较多的一些井下作业,如油水井打捞、套管修复、电泵故障处理、侧钻及生产井报废等井下作业都属大修范围。
修井作业基本过程
1.搞清地质动态、井下现状、判明事故原因。
2.充分准备,慎重压井。
3.安装作业井口、起或换管柱。
4.精心设计作业方案,进行事故处理。
5.下完井管柱、替喷洗井交井试生产。
第一节 解卡打捞工艺技术
是-项综合性工艺技术。目前多指井内的落物难于打捞,常归打捞措施较难奏效,如配
产配注工艺管柱中的工具失灵卡阻、电潜泵井的电缆脱落堆积卡阻、套管损坏的套损卡阻等,需要采取切割、倒扣、震击、套铣、钻磨等综合措施处理。这种复杂井况的综合处理方法通称为解卡打捞工艺技术。
综合处理措施是指解卡打捞工艺拄术实施中,采取两种或两种以上不同方式方法,如活
动管柱法无效后采取的割出卡点以上管柱,然后打捞以下落鱼并采取震击解卡,或分段分部倒、捞解卡等。直到解除卡阻、全部捞出落鱼。综合处理措施主要由下列各项工艺方法组成,而某些单项工艺方法也可独立处理完成打捞解卡施工井。
一、检测探明鱼顶状态或套管技术状况
印模法即常用的机械检测技术,通常使用各种规格的铅模、胶模、蜡模或泥模等。机械
法检测技术已在第三章套管技术状况检测技术中详细介绍,本章不再重复。只是印模检测的对象不尽相同,用于打捞解卡施工中的印模法和测井法,重点在于核定落鱼深度,鱼顶几何形状和尺寸,为打捞措施的制定和打捞工具的选择及管柱结构的组合提供依据。印模使用方
法要求同第三章。
二、卡点预测
井下工艺管柱遇卡有各种原因,而准确地测得卡点深度,对于打捞解卡是非常重要的。本
节重点介绍两种方法以供选择。
1.计算法
(1)理论计算法 理论计算法需与现场施工结合,经一定的提拉载荷后,测得被卡管
柱在某一提拉负荷下的伸长量,然后再按下式进行计算: W L A H s
z p bl E ⋅⋅= (7-1)
式中H bl 一卡点深度,; E 一钢材弹性系数,一般油管 E =20.6⨯105MPa ; A p 一
被卡管柱截面积,m 2;
L z 一管柱在上提负荷下的三次平均伸长量,m ; Ws 一平均(3次)
上提负荷,kN 。 例如某井212’’油管,钢级J —5 5,分层配注管柱,尾管下至 12 0 3.5 m ,4级K 3 4 4
—112封隔器,3级偏心配产器。管柱遇卡不动,试用理论计算法计算管柱遇卡深度。试上提
平均负荷300kN ,管柱平均伸长 l .15m ,则代入公式得:
m H bl 75.920300
15.1106.205=⨯⨯= (2)经验公式计算法
在现场计算卡点深度,有时因管柱材质不同,其弹性系数也不相同,理论计算则显得缺
少参数,而使用经验公式计算也往往十分准确,公式如下:
W L H s z
bl K = (7-2)
H bl -卡点深度,m ;L z 一三次不同负荷下的平均伸长量,m ; Ws 一三次上提
的平均负荷,kN ; K 一计算系数,212’’油管为2 4 0 3 0 0,872’’钻杆为 3 7 2 8 0 0;仍用
上面的实例,代入公式得
m K
W L H s z bl 15.92130015.1240300=== 计算结果与理论非常接近,如果条件许可,最好理论公式计算与经验公式计算结合,这
样结果会更可靠。
2.测卡仪器测卡法 测卡仪器测卡点,是近几年引进测卡车和仪器后发展起来的新的测卡技术。它大大提高
了打捞解卡的成功率和降低了施工时间,特别是测得的卡点直观准确可靠。具体做法如下。 用2~3m 长方钻杆连接井内被卡管柱,将测卡仪器通过井架天车、地滑轮后下入井内管柱中
直至遇阻。然后上提被卡管柱或扭转被卡管柱,在最少3个不同提拉负荷或转动圈数下,测
卡仪器即可将被卡管柱的卡点深度直观、准确地在地面接收面板上显示出来。
用测卡仪测管柱卡点应注意:应先进行理论公式计算或经验公式计算,预算出卡点大约
位置,然后下入测卡仪器使其处于最佳状态(不受拉伸状态入仪器入井遇阻后,慢慢上提至
预算卡点附近,一般在预算卡点上、下2~4m 范围内测卡效果最为理想。
测卡仪器由电缆接头、磁性定位器、加重杆、滑动接头、震荡器、上弹簧锚、传感器、
下弹簧锚、底部短节、导向头等部件组成。其中的磁性定位仪用来测定被卡管柱中的接箍深
度,以此准确地反映出卡点深度。上、下弹簧锚及中间的传感器是测卡仪的关键部件,传感
器可将被卡管柱在拉、扭载荷下的微小应变准确地测得并放大传递到地面二次仪表,有关测
卡仪测卡点的详细介绍已在第一章中讲述。
三、活动管柱法
活动管柱法即在原井管柱(即原被卡工艺管柱)许用提拉负荷下反复提拉、下放,使卡
点处产生疲劳破坏,达到解除卡阻。在活动管柱过程中,应注意上提负荷应保持在树柱许用