油水井大修技术

油水井大修技术（共6篇）

油水井大修技术 篇1

编写：陈

民

采油一厂工程技术大队

2004年6月

目录

一、套管损坏

（一）套管损坏的现象

（二）套管损坏的判断方法

（三）套管损坏的类型

二、解卡打捞工艺技术

（一）卡阻事故原因

（二）综合处理措施

三、套管整形与加固工艺技术

（一）机械式整形

（二）燃爆整形

（三）整形质量标准

（四）加固工艺

四、取换套管工艺技术

（一）套铣工具与其专用工具

（二）施工工序(三)工艺适用范围

（四）质量标准

五、侧钻技术

六、侧斜技术

七、大修、工程报废施工原则

油水井大修工艺技术

一、套管损坏的形式与分类

(一）套管损坏的现象

套管出现损坏的现象后，必须及时发现，妥善处理才能维护油水井井身结构的良好状况，确保油水井的正常生产。一般套管损坏，在油、水井的正常生产或进行井下作业施工中是可以通过仔细的观察，正确的分析以及进行仪器测量和实际探测是可以发现的，一般套管损坏都是有迹象的，当发现下列现象之一或几种出现时，就说明套管有损坏。

1、起、下井内钻具或井内管柱有遇阻现象；

2、进行洗井作业或冲砂时洗井液大量漏失；

3、生产过程中，出现井口压力下降，全井产液猛减；

4、井口地面附近冒油、冒水，或者井口油层套管下陷；

5、注水井在进行洗井时带出泥岩块。

6、注水井突然泵压下降，注水量大量增加；

7、进行套管试压，稳不住压力。

（二）套管损坏的判断方法

套管技术状况检测是油水井大修工艺措施的重要措施，它将为修井措施的制定和施工步骤、工具选择、完井方式等提供切实可行的依据。为修井施工设计和下步采取的措施可供必要的、可靠的参数，同时也将是修前、修后验收评价的重要依据。

套管技术状况检测常用工程测井法和机械法两种，工程测井法就是利用井径仪、井温与连续流量测井检测套管径向尺寸变化及套管腐蚀、孔洞、破裂、错断等的形状。机械法检测就是利用铅模对套管和鱼头状态和几何形状进行印

证，然后加以定性、定量的分析，以确定其具体形状和尺寸。这两种方法都为修井措施提供必要的依据和参数，同时也将为套损机理研究和预防措施的制定和实施提供可靠的资料。

（三）套管损坏的类型

每口井的客观因素不同，造成套管损坏的原因又多种多样，故套管损坏的形状和种类也很多。但按其损坏的程度和性质划分，可分为套管变形、套管错断、套管破裂等三等类型。

1、套管变形

由于地应力的作用，当套管外挤压力大于内压力时，就可能造成套管一处或多处缩径、挤扁或弯曲等套管变形损坏，这种套管变形损坏叫套管变形，套管缩径，套管挤扁，套管弯曲。

（1）套管缩径

套管缩径变形是一种觉常见的套管损坏类型，其类型种类较多，常见的种类有以下几种：

a、单向一处内凹变形； b、双向一处内凹变形； c、单向多处内凹变形； d、双向多处内凹变形； e、单向与双向复合变形。（2）套管挤扁

油水井套管由于四周受力不均而在一部分井段发生内陷不规则的椭圆变形。在实际中，套管挤扁变形也是很复杂的，有的挤扁严重，有的不十分严重；有的挤扁长些，有的短些。

（3）套管弯曲

由于泥页岩在长期的水浸作用下，岩体发生膨胀，产生巨大地应力变化，岩层相对滑移剪切套管，使套管

水平地应力方向弯曲，并在径向上出现变形，造成套管竖直思线方向弯曲变形。

（4）套管错断

错断就是套管轴向（铅垂方向）发生断裂，而在其径向（水平方向）发生了位移的双向变形叠加造成的套管损坏。套管错断一般是因为套管变形严重，最后导致上下两部位发生了相对位移，从而产生套管断裂和水平位移。

错断形式分为：

1）套管上、下断口横向位移，两断口间的上、下轴线间尚有60mm以上的通道，这种井况施工难度较小；

2）套管上、下断口横向位移，两断口间的通道小于60mm，这种井况施工难度较大；

3）断口通径基本无变化的上、下位移型，即上、下间水平通径大于110mm，上、下断口间的距离一般小于30cm，这种井况施工难度较小；

4）由于套管错断，管外破碎的水泥环、坍塌的岩壁碎块、泥、沙等在地层流体和压力作用下由断口处涌入井筒，堆落井底并向上不断涌积，卡埋井内管柱及工具。这是目前极维采取修复或报废处理的复杂套损类型。

七、解卡打捞工艺技术

解卡打捞工艺技术是一项综合性工艺技术，目前多指由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住，按正常方式不能处理的一种井下事故，如配产配注工艺管柱中的工具失灵卡阻，电泵井的电缆脱落堆积卡阻，套管损坏的套管卡阻等，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解卡打捞工艺技术。

（一）卡阻事故按其形成原因可分为以下几种类型：

1、砂、蜡卡阻型

这种类型主要指井内出砂严重、结蜡严重，将井内管柱卡埋而使之受阻。

2、小物件卡阻型

这种类型多指井内落入小如钳牙、钢球、螺帽、吊卡销子、弹簧等小物件，管柱受阻而提不动。

3、电缆脱落、卡子崩落堆积卡阻电泵

4、井下工具卡阻型

下井工具如封隔器、水力锚、支撑瓦等失灵、失效而使工具坐封原位不能活动，致使管柱受阻而提不动。

5、套损卡阻型

套管出现变形、破裂、错断，使井内管柱中大直径工具受卡阻而提不动。

6、其它类型

如水泥凝固卡、化学堵剂凝固卡、工具失效等。

（二）综合处理措施

综合处理措施是指解卡打捞工艺技术实施中，采取两种或两种以上不同方式、方法，如活动管柱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。

1、活动管柱法

这是一种优先选用的方法，即在管柱许用提拉负荷下反复提位、下放，使卡点处产生疲劳破坏，达到解除卡阻的目的。原井管经活动管柱法实施无效或

效果不明显时，采取取出卡点以上管柱，更换高强度钻杆打捞落物后，仍需优先选用活动管柱法，以更大的提拉负荷解除卡阻。

2、原井管柱遇卡阻经活动管柱无效时，应选用取出卡点以上管柱法，主要方法有切割法（化学切割法、机械切割法）、爆炸松扣法、机械倒扣法。

3、震击解卡法

这种方法比较适用于砂、蜡卡、小物件卡、化学堵剂卡阻等情况，主要有向上震击和向下震击两种方法。

4、钻磨套铣法

其它方法实施无效或效果不明显时，最后考虑使用钻磨套铣法，采用此法应慎重，并应有保护套管措施。

5、电泵解卡处理措施

对于电缆尚未脱落的电泵卡阻，应优先选用切割管柱法，将卡点以上管柱及电缆完整取出，以减少对电缆的打捞，缩短施工周期。

6、套损卡阻

取出卡点以上管柱后，先用铅模打印检测套损状况，如果落物阻挡检测不到，则应先将落物下击，让出卡阻部位，然后铅模打印，检测落实套损状况，根据套损程度采取相应的修复、整形措施，使卡阻部位的套管恢复到最大可以恢复的直径，然后再捞取落物。

7、施工工序

施工准备----压井----起原井----解卡打捞（打印、整形、活动解卡、切割、套铣解卡、打捞替喷）----下完井收尾

8、质量标准 a、不得损伤油层；

b、不得损伤套管；

c、每次所下管柱都必须有相应的交全措施，不得增加新事故。

八、套管整形与加固工艺技术

整形就是用机械方法或化学方法对套管变形部位、错断部位进行冲击挤胀、碾压挤胀、设有气体扩胀复位修复，使变形部位的套管或错断部位的套管得以恢复原来径向尺寸和通径。目前，整形的方法有机械或整形和燃爆式整形两种方法。

（一）机械式整形

1、冲胀法

应用梨形胀管器与钻杆组合的整形管柱对变形或错断部位套管进行冲击或胀管整形修复。

2、旋转碾压法

利用钻具传递转盘扭动力带动偏心辊子整形器转动，在一定钻压下，旋转对变形部位的套管整形碾压、挤胀，使变形部位的套管逐渐恢复到原径向尺寸。旋转碾压法适用于套管变形井的整形复位。

3、燃爆整形

燃爆整形就是利用炸药爆炸后产生的高温、高压气体及强劲的冲击波，使套损井段的套管向外扩张，从而达到整形复位的目的，扩张的大小，受炸药量、炸药性能的控制。

适用条件：

a、套损通径在60-100mm之间； b、套损部位以下2-3m内无落物； c、套损部位以上套管无严重弯曲；

d、套损部位管外无坍塌。

4、整形的质量标准

1）外径139.7mm（5 1/2″）套管，要求直径120mm有胀管器顺利通过。

2）外径146mm（5 3/4″）套管，要求直径126mm的胀管器顺利通过。

3）外径168mm（6 5/8″）套管，要求直径140mm的胀管器顺利通过。

（二）加固工艺

加固，就是在整形复位后，对变形、错断部位的恢复部位套管进行的钢管内衬式加固，使套管部位保持一较大的井眼通道，即起防止再次损坏又可维持生产的作用。目前常方法有不密封式丢手加固和密封式补贴加固两种方法。

九、取换套管工艺技术

取换套管工艺技术是治理错断井、变形井、破裂外漏井的一种有效的修井技术，它的主要优点是修复彻底，完全可以恢复原井套管的技术指标，完全能满足开发方案的要求。主要工艺原理是：利用套铣钻头、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，在钻压、转速、循环排量三参数合理匹配的情况下，以优质泥浆造壁防坍塌、防喷、防卡、防断脱、防丢（丢鱼头）以及组合切割、适时取套、修鱼打正等技术措施，完成对套管外水泥帽、水泥环、岩壁及管外封隔器等分段套铣，取出被套铣套管，下入新套管串补接或对扣完井。

（一）套铣工具与其专用工具

1、套铣钻头

2、套铣筒

3、套铣方钻杆

4、套管切割工具

5、套管补接工具

（二）施工工序

目前在萨中地区应用的深部取套工艺主要有两种施工方式，一种是“示踪保鱼，内割取套”的施工方式。工艺流程：

查套----处理套损井段----下“示踪”管柱----固井口导管----套铣----适时内割、打捞套管----套铣断口----捞示踪管柱----修整套管鱼顶----下入新套管与旧套磁对接----试压----起套铣筒----通井、替喷、完井

套铣管柱结构：φ290mm套铣头+φ219mm套铣筒+φ219mm方钻杆 内割刀管柱结构：φ118mm内割刀+φ73mm反扣钻杆+φ73mm方钻杆 打捞套管管柱结构：φ118mm可退式捞矛+φ73mm反扣钻杆+φ73mm方钻杆

适用条件：

1、套损通径大于90mm；

2、套损部位处于自由井段（未封固井段）。另一种深部取套施工工艺是“扩孔找鱼”取套方法。工艺流程：

通井查套----套铣----适时内割取套----套铣至变点部位起出套铣筒----下入扩孔钻具扩孔----至变点部位上提扩孔钻具----下入“找鱼”套铣头处理套损井段----打捞、修整套管鱼顶----下入新套管与旧套管补接----试压、替喷、完井

适用条件：

1、属于非坍塌型套损；

2、套损通径小于90mm；

（三）深部取套工艺适用范围：

1、重点治理标准层套管错断、外漏、破裂的油水井；

2、油层部位套损的井，套管补接后固井质量差，固井技术还不完善，目前不宜进行深部取套施工；

3、适用于套损深度小于900m的错断井，破裂外漏井的治理。

4、适用最大井斜角小于3℃，最大井眼曲率小于2°/30m的套损井。

5、当油水井套管内被落物卡死，磨铣打捞无效时，可以应用深部取套技术，取出卡阻段套管，下入新套管，恢复其正常生产。

（四）取套施工质量标准

1、完井套管对接后，下φ118mm×5000mm通井规通井至人工井底；

2、套管对新后，对射孔顶界以上至井口进行套管验漏，清水试压，压力15Mpa，稳压30mm，压降小于0.5Mpa为合格。

十、侧钻技术

侧钻技术是近几年发展、完善的一种治理严重套损井一种技术手段，从油田进入高含水开发中、后期的地下情况出发，采取侧钻恢复井点、井层、井网比钻更新井，调整井相对容易，且经济可行。

工艺原理：在选定的套损井的套损点以上某一合适深度位置固定一专用斜向器，利用斜向器的导斜和选斜作用，使用专用工具在套管侧面开窗，然后由侧钻钻具斜直向油层钻至设计深度，下入小套管固井射孔。

工艺流程：原井报废----上部套管试压----固定斜向器----套管开窗----裸眼钻进----裸眼测井----下入小直径套管----固井----测固井质量----射孔完井

适用范围：

1、套管损坏，无法修复的油井；

2、井下发生复杂事故，无法处理的油井；

3、油层出砂严重，套管又有损坏，无法采取防砂工艺的井；

4、需要钻开井底附近新的含油层系。

十一、侧斜工艺技术

侧斜工艺是99年开始在修井施工中应用的一种钻井工艺，即利用原井的井位，将原井的井眼彻底封固后，取出一部分自由段套管，显现出裸眼井段，然后按照直井的技术标准重钻一新井眼。

工艺流程：原井封固----套铣、切割取出部分套管----走向钻进----裸眼测井----下套管----固井----测井完井

适用范围：

1、对于套损深度超过900m，油层部位错断、破裂、外漏的水井，在保证彻底封固原井眼射孔井段的条件下，可以应用侧斜技术恢复生产。

2、对于井斜过大无法取套的水井，在彻底封固原井眼射孔井段的条件下，可以应用测斜技术恢复生产。

3、对于井壁坍塌、吐砂严重，井下落物卡阻井眼无法打捞的油井，可以应用侧斜技术恢复生产。

4、对于射孔井段无法彻底封固的套损水井，不宜采用侧斜技术，为满足地质开发方案要求应该直接钻更新井。

七、大修施工原则

（一）修井施工原则

1、对于拔不动的作业井，首先按处理方案施工（调查井况）。在施工中发现情况复杂、施工难度大，可以申请大修。

2、掉入井内或卡在井内的管类、封隔器和绳类等落物，鱼顶情况复杂，须使用磨铣、套铣、倒扣等处理措施，才能恢复生产的作业井，可以申报大修。

3、电泵解卡、打捞施工，可以申请大修。

4、对于最小通径小于110mm需要整形的套损井，可以申报大修。

5、需要取套的套损井，可以申报大修。

6、对于套损通径小（70-100mm），需要进行磨铣打通道的套损井，可以申报大修。

（二）工程报废原则

1、对于井壁坍塌、油层部位套损且通径小（<60mm），井内有落物，无法彻底封固射孔井段的套损水井，可以申请报废，计划更新。

2、经地质分析无利用价值的套损井，可以申请报废。

（三）大修工艺原则 油井：

1、对于套管变形的油井，采用整形、扩径技术修复利用；

2、对于套损深度小于900m的错断、破裂、外漏井，应用深部取套技术彻底修复利用。

3、油层部位错断、破裂的油井，捞出井内落物，彻底封堵原井射孔井段，应用侧斜技术修复生产。

水井：

1、标准层部位套管错断、破裂、外漏的水井，全部应用深部取套技术修复利用。

2、油层部位错断、破裂的水井，在彻底封堵原井射孔井段的条件下，可以应用侧斜技术修复利用，否则申请报废更新。

油水井大修技术 篇2

一、套管的损坏原因

套管损坏在油水井日常生产工作中经常发生, 而且其损坏原因很多很复杂, 行业里关于这种秦光的研究也有很多, 虽然各抒己见差异很大, 但总结分析之后还是有一些共性, 这些共同点对预防套管损坏很有引鉴作用。

1. 地质因素

导致油水井套管损坏的客观原因有很多, 一般包括地质层面不均匀, 有岩石阻隔, 待开采油层有一定倾角, 同时地震活动、地壳地自身运动等等都会造成油水井套管损坏。这是因为地层的一些列影响因素会引发巨大的应力, 正是这些应力损坏了油、水井套管, 应力严重时时甚至会损坏大片套管, 这会在一定程度上严重地影响开发方案的实施, 也会在一定程度上影响到油田的安全稳产。

2. 工程因素

造成套管损坏有时候也会有一些工程因素, 这些应诉主要包括:套管本身材质的质量、实际开采过程中的一系列例如注水、压裂、酸化等等问题, 同时还有油水井的相关日常管理作业等等。

1) 套管材质问题

有时候套管本身会出现一些微孔或者微缝, 或者抗拉、抗剪强度不够或者螺纹不符合要求, 完井之后, 因为长期受注水压差或者采油压差的影响, 会使井内或者是岩壁与套管的空隙处渗入一定量的气体或流体, 这会产生一定影响。

2) 固井质量问题

生产注采之间的实际关系和完井寿命都会受到固井的质量的影响, 这些影响到固井质量以及实际产生的因素主要有, 井身倾斜、井眼形状不规则、顶替液不满足规范要求、固井水泥的质量达不到标准、水泥浆的实际密度不满足施工要求等等, 都会在一定程度上影响到固井的实际生产质量。

二、大修井工艺技术

1. 捞取杂物的相关技术

在油水井具体的生产活动中, 会由于一些不可预测的外界因素引起井下杂物落下或使工具遇卡。这会严重影响到油水井正常的生产过程, 有时甚至会造成停产。所以, 要尽快采取合理的方式捞出落物, 以使油井能够尽快恢复实际生产。掉入井内的杂物如果没有出现卡钻遇阻等情况, 故障一般比较容易解决, 不需要采用套铣、转盘倒扣、磨铣等比较复杂的作业。如果在采注或修井过程中有铅锤、压力计、刮蜡片、钢丝等等比较大西瓜坚硬的物理掉入, 或者是因为违规操作造成修井工具等其他物体掉入井中, 如果用一般的提拉、震击解卡方式可以解决问题那么都归于简单打捞。如果掉入井内的杂物利用简单打捞技术不能处理, 则须使用套铣、倒扣、钻磨或爆炸等措施处理, 以恢复正常生产。

2. 套管加固技术

通过整形扩径打开变形、错断的套管的通道, 然后采用相应技术加固修复, 这么做有一定的好处, 可以改善套损井段的变形情况;能够使套管井眼的空隙得到一定的维持等等。当然也有一定的不利之处, 例如经过这种技术的修复后会使井眼通径减小。现在比较常用液压密封加固和不密封丢手加固。

3. 套管取换技术

在很长一段时间之前, 比较常用换套技术来修复位于浅层套管破裂、外漏和变形等等相关质量问题, 在具体修复过程中常常参考和新井类似的技术指标, 这种修复损井所采用的技术方式在一定程度上能够满足分采、分注的相关技术要求, 能够取得比较好的修复效果。其工艺原理是利用套铣工具在岩石和水泥环之间, 使之能够自由地下入套管内割刀, 然后利用相关工具将套损点附近的套管取至地面, 最后利用补接专用工具下入新套管进行新旧套管的对接。

4. 侧钻工艺技术

侧钻工艺技术是指在油水井的固定深度处将斜向器固定, 然后利用其斜面所具有的导斜和造斜作用, 用铣锥在套管侧面开窗, 钻出新的井眼, 然后下尾管固井。

但是在侧钻技术的具体运用中有两个问题对技术的实际运用起到了限制作用, 首先在实际操作中无法保障固井的实际质量;另外完井套管尺寸不一定能够满足要求, 这会影响到具体的分层开采技术的实施。

三、结语

制定大修技术相关处理措施要依据于具体的调查资料, 其处理措施的技术支撑是井下探视, 实现修井处理要依靠于现场操作技能, 因此使用一些措施解决修井中的问题, 同时还能够处理实际作业施工过程中的一些很难解决的问题, 使工作更更加顺利的展开。在制定修井措施时要对安全问题加以注意, 所需打捞方案的最低标准以能够脱手为准, 下井钻具的结构要求尽量简单, 修井措施制定时要充分考虑卡钻和钻具再次落井的相关预防措施。

参考文献

[1]王玲玲, 姜增所, 张建忠, 都夏蓉.水平井解卡打捞工艺技术研究田.石油矿场机械.2012 (09)

[2]李雪艳.套管对于油气井身结构的意义和作用[J].化学工程与装备.2022 (06)

油水井大修技术 篇3

【摘 要】清洁生产是兼顾经济效益和环境效益的最优生产方式，是企业实现可持续发展战略，解决资源与环境问题最有效途径。文章在对通井工序现状调查的基础上，分析了通井施工特点，研制、配套了专用工具及设备，完善了通井作业程序，消除了环境污染及潜在的井控安全隐患，实现了通井作业清洁生产。

【关键词】油水井通井；现状；思考；清洁生产技术应用；效果

油水井通井作业是检视油层套管完好程度，去除套管内壁残存杂物，确保大直径工具顺利下井的主要技术手段之一。目前，通井作业还存在管柱设计不合理、井液外溢无实时内控手段，操作环境存在安全隐患及井场环境污染等诸多问题，对油田安全发展、绿色低碳发展提出严峻挑战。因此，有必要进行研究，通过对现有工艺流程的技术改造，解决通井过程中的现实技术问题，提升油田生态文明建设水平。

一、目前油、水井通井施工作业现状

修井作业过程中，通井作为一项基础工作，在新井投产和措施施工中被广泛应用，年施工能力在万余井次以上。通井作业时，通常将通井规连接在管柱底端，随管柱下井，用以对目标套管通径，且刮除套管内壁中残存的杂物。在通井管柱下井过程中，油、套管环形空间安装防喷器与自封进行静态和实时动态控制。由于通井作业采用的通井规则为直通式，内径畅通，不具备控制功能，当井筒内充满泥浆或其他井液时，随着通井管柱下入井内，井内大量液体受压后从油管向外溢出。据统计，几乎每口新投井施工，都存在不同程度的泥浆污染，这些在通井过程中溢出的泥浆，或堆积在井口附近，或围在井场围堰内，如不及时治理，在雨季会随雨水扩散，造成井场更大程度的地面环境污染，严重违反油田清洁生产的根本要求。

而当具有一定自溢能力油、水进行措施施工前通井作业时，井液外溢现象更为严重，这些溢出地面的液体，使井口变得湿滑，恶劣的操作环境，使井口操作难度增加，降低作业时效，极易诱发安全事故。通井作业过程中，由于无内控装置，当遇有井喷预兆时，只能通过抢装旋塞阀这种事后应急手段解决，这也大大增大了作业井控风险。

二、在通井中实施清洁生产是企业转型发展的基础保障

当前，随着国家新的《安全生产法》、《环境保护法》全面实施，环境保护标准和污染治理要求越来越高，环境监测体系越来越完善，结构调整范围更广，环境风险管控更严，对油田安全发展、绿色低碳发展提出严峻挑战。为此，油田提出要坚持绿色低碳发展战略，加快实施“碧水蓝天”工程，防治并举，提升油田生态文明建设水平。

在通井作业中实施清洁生产技术，符合油田发展战略，是大势所趋。当前，油田处在转型发展的关键时期，在推进绿色低碳发展中，把降低能耗物耗、污物排放和二氧化碳等作为转型升级的切入点和重点工作，强化了油泥沙、作业废液等重点治理。因此，修井作业清洁生产工作越早动手，就越变得主动。

在通井作业中实施清洁生产技术，投入少，效益大。通井管柱的动态控制难度不大，只要在现有装备的基础上，对下井工具和作业流程有针对性的改造，就能实现通井全过程密闭施工，从而消除井液外溢现象，消灭污染来源，既减少污染物治理带来的人力物力损耗，又有更多精力实施有效益的经营生产，降低了生产成本，提高了效益，一举两得。

在通井作业中实施清洁生产技术，有利于实现本质安全化。众所周知，现场标准化操作是消除安全隐患的重要手段，在通井作业中，井液外溢会导致的井口操作条件极度变差，给井口操作带来难度，降低了作业时效和施工质量，极易诱发安全事故。一个洁净舒适的工作条件，符合油田“以人为本”的安全理念，更利于操作者身心健康，提升劳动效率。

因此，通井清洁生产技术可以减少污染物产生，降低污染治理费用和工作量，实现从末端治理向全过程预防的为主的根本性转变，对企业可持续发展具有重要意义。

三、通井施工清洁生产技术的主要实施内容

通井作业的全密闭施工涉及因素较多，当管柱下入井内后，井内液体随油管内和油、套管环形空间两条通道窜出，同时，由于井内液体不可压缩，因此须保留一条通道供井液受控流出，而流出后的井液能暂存、易回收，能得到重复利用或无害化处理。因此，清洁生产技术主要分油、套管环形空间动态压力控制技术研究、管柱内压差平衡及压力控制技术研究、修井废液储存、回收再利用及无害化处理三方面。

（一）油、套管环形空间动态压力控制技术

通井作业施工油、套管环形空间的控制可分为空井及停工时静态控制和下管柱过程中的动态控制。研制的2SFZ18-35手动双闸板防喷器能完成井内有管柱和无管柱时的关井，而自封封井装置在下管柱时动态承压不低于12Mpa，满足了下管柱过程中的油、套管密封。

1. 2FZ18-35双闸板防喷器对管柱环空的静态控制。

2SFZ18-35双闸板防喷器（图1）自上至下由上法兰、本体、下法兰、侧门及密封组件、丝杠螺母传动组件、闸板及密封胶块等件构成。壳体主体尺寸主要受闸板腔结构等参数和保证壳体承受足够的应力载荷等限制综合考虑，并进行了最大程度优化。在中间本体部分，安装两层闸板总成，上层为半封闸板总成；下层为全封闸板总成。作业施工中无论井内是否有油管，一旦出现溢流等井喷预兆或井喷发生，实现安全封井。配套的油管旋塞阀可用于管柱内控。

2.自封封井装置对管柱环空的动态控制。

研制了与双闸板防喷配套的自封封井器，用于油管起下过程中动态压力控制。自封承压能力为14Mpa。安装后井口高度仅增加50mm，即能防小件工具落井，又能在通井管柱下入过程中实现油套环空的动态密封。

3.井控管汇对返出废液的控制。

当井液返出时通过井控管汇控制井内流体的流动，使井液顺利进入储液罐。同时，节流阀可提高井压，确保自封封井器密封良好。

（二）管柱内控及压差平衡研究

1.通井工具的控制功能再造。

为实现管柱下井过程中的实时内控，研发了可堵塞通井规。

可堵塞式由上接头、通井规本体、堵塞器、洗井循环孔、承接筐、单刮刀等部件组成（图2）。

作用原理：上接头与本体丝扣连接，堵塞器装于本体内与上接头丝扣连接，在堵塞器的下方连接设有液流窗口的承接筐，堵塞器内装有单向塞。本体用于通、刮套管内通径，单向塞可用于验证井下管柱的密封性能，节省施工工序，同时防止下井过程中井液返出井口；打通堵塞器后，承接筐可用于承接被打落的单向塞，建立正、反循环洗井通道。当井内只泥浆等杂物沉淀时，可用工具底部的单刮刀轻轻拔动，破碎沉淀物后冲洗出井外。该工具更换堵塞器剪切销钉后，即可重复使用。

2.井内管柱内、外压差的平衡。

由于通井规堵塞后，油管内无液体进入，这样，随着油、套管间压差增加，会对堵塞器和油管密封造成不利影响，因此，要求每下入300米管柱即向油管内灌注清水一次，同时，通井规内置的堵塞器设计为单向塞，以防下钻过程中，液体冲击至剪钉剪断，导致管柱被打通堵塞失效情况发生。

（三）废液的储存、回收处理

为满足井内内返出液的循环、计量、储存、回收无害处理，设计配备了一池一罐。一是多功能双层循环池，可方便进行循环洗井时井内压力控制，兼具清砂、灌注等功能。二是多功能储液罐池，其容量为40立方米，且具有自收，自储功能，便于修井废液的储存、回收再利用及无害化处理。

四、通井作业全过程动态密闭作业的实现方式

结合（图3），通井作业全过程动态密闭作业的实现方式为：将可堵塞通井规接在管柱底部，随管柱下入井内，井口安装双闸板防喷器、自封及井控管汇。下管柱过程中，可堵塞通井规内的堵塞器封堵住油管通道，阻止液体上行，自封则动态控制油、套管环形空间。井内液体受压后由井控管汇控制进入回收罐。当管柱下至人工井底或设计深度后，从油管内加液压12MPa，以验证管柱密封性，合格后继续升压至14MPa剪断销钉，将堵塞器内的单向塞打落至承接筐内，打开循环洗井通道，即可进行正、反替泥浆及冲洗作业。当井内只泥浆沉淀时，可用工具底部的单刮刀轻轻拔动，破碎沉淀物后冲洗出井外。

五、油水井通井作业清洁生产技术应用效果

2012年5月，该技术在D35-8-X5井、E5-10-斜26井、D81-侧更38井、E5-9-斜11井、E441-斜10井等15口新井投产及措施施工井进行试验应用，整个通井过程始终处于可控状态下进行，未发生井液外溢现象，试验获得成功。随后，该工艺技术在胜利油田渤南油区等新井、有自溢能力的措施井等应用615井次，成功率100%，达到预期设计效果，据石油工程定额测算，已累计创效达611.925万元， 2014年被推荐为胜利油田职工创新成果推广项目，在全油田推广应用，取得良好应用效果。

六、结论

油、水井通井清洁生产技术的实施，满足了油田绿色低碳发展和安全发展的要求，实现了油田从末端治理向全过程预防为主的根本性转变。全过程封闭施工条件，源头控制污染物产生，从根本上解决了环境污染与生态破坏问题，最大限度减少原材料和能源的消耗。全过程有效控制，消除了井控安全。通井工艺内容的完善，大大改善了施工条件，提高了作业时效，也为油田推行现场标准化操作提供了基础支撑。

参考文献：

[1]罗英俊，万仁溥主编.采油技术手册（修订本1-10）[M].北京：中国石化出版社，1990-1992.

[2]吴奇主编.井下作业工程师手册[M].北京：石油工业出版社，2002.9.

第四章 油水井增产增注措施 篇4

在油田开采过程中，经常遇到一些低渗透性油层，即使在较大的压差下，它们也很难获得高的产量。有的油层在钻井过程中受到钻井液侵害，使井底附近油层的渗透串降低，这不仅导致油井产量下降．有时甚至无法投产。此外，油水井在生产过程中，也会由于各种原因造成井底附近堵塞，使注水井的注入量或油井的产油量下降，从而影响油田开采速度和采收率的提高，对于非均质多油层油田，影响更为严重。在这种情况下，就必须对油层采取各种增产增注措施。

本章主要介绍目前矿场上广泛用于油水并增产增注的两种措施，即酸化、压裂处理。

第一节

油层酸处理

油层酸处理，是油田上广泛用于改造油层、提高渗透率的措施。它是利用酸液能溶解岩层中所含盐类的特性，达到提高近井地带的油层渗透率，改善油、气、水流动状况，从而增加油、气产量和水井注入量的目的。目前，我国各油田在油层酸处理方面，广泛应用的有盐酸处理和土酸处理两种方法。有些油田还应用了“王水”处理、“热酸”处理与“热化学”处理等方法。

一、酸处理原理

酸处理是依靠向油层挤入酸液并与油层孔隙孔道起化学溶蚀作用，以扩大油流通道，提高油层渗透率；或溶解井壁附近的堵塞物(如泥浆、泥饼、各种杂质、沉淀物和细菌等)，以排除堵塞来提高井的生产能力。

由于油层岩石性质不同，堵塞物不同，所用酸液的种类也是不同的，广泛使用的是盐酸和土酸两种。

盐酸处理主要用于石灰岩、白云岩和灰质胶结的砂岩等碳酸盐含量高的地层，盐酸与地层内的碳酸盐作用时，其反应如下。

对于石灰岩：

对于白云岩：

179 以上反应生成的钙盐和镁盐都易镕于水，生成的CO2也溶于水。对于油并，酸化后可应用抽汲或自喷方法将反应的废酸排出地面，以提高油井酸处理效果。

根据室内试验和生产实践得知，当地层中所含碳酸盐类大于50％，如裂缝性石灰岩、白云岩，应用盐酸处理效果较好。对于井底堵塞，应根据堵塞物的物化性质，决定是否用盐酸处理。

砂岩的成分与碳酸盐大不相同。它主要以石英和长石为主，经胶结物胶结而成。胶结物多为粘土和碳酸盐类，胶结物数量变化幅度很大，胶结物中的碳酸盐类占百分之几到十几都有。盐酸同石英及其他硅酸盐类基本上不起反应，但氢氟酸(HF)对砂岩中的主要成分都有溶解作用。其反应式如下。

石英与HF的反应：

[粘土)与HF的反应：

碳酸盐与HF的反应：

从以上的反应来看，氢氟酸对于石英、硅酸盐、碳酸盐都有溶解能力，但反应生成物中的CaF2与MgF2会产生沉淀，堵塞地层。所以，砂岩酸化多用土酸，土酸就是盐酸与氢氟酸的混合酸液，兼有盐酸与氢氟酸的优点，故砂岩的酸处理又称为土酸处理。

根据玉门地区对岩心所进行的实验室研究表明：对于石英含量占55％，长石占10％、粘土占15％，氧化铁占10％，碳酸盐占10％的含油岩心，应用11．4％的盐酸加3％一5％的氢氟酸配制的土酸进行浸泡，其溶解度比单独用盐酸高4—6倍。由于土酸中台有氢氟酸，它们对于粘土、泥浆颗粒和泥饼的溶解能力均大于盐酸。

二、酸处理前的预处理工作

(1)酸必须稀释后再向地层中挤压，否则会造成金属设备的严重腐蚀；(2)当酸中含有的硫酸根(SO4)大于0.2％时，必须加氯化钡处理；

(3)当地层需要进行土酸处理时，若井底附近碳酸盐含量大于2％—4％时，应预先用稀盐酸处理后，再进行土酸处理；

(4)在含有大量沥青、胶质的稠油层中进行注水时，由于岩层表面吸附了环烷酸、沥青、180

2-胶质而形成一层厚膜，影响酸处理效果，所以在酸处理前应当先用溶剂(汽油)冲洗地

(5)当地层间隙水中合有大量的钠、钾离子时，在土酸处理前，应先用盐酸加以处理，以免产生硅酸盐或氟化物沉淀，堵塞油层。

三、酸处理所用的添加剂

1．防腐剂(缓蚀剂)其作用是避免或减轻盐酸对地面设备及井下管柱的腐蚀。常用的防腐剂有福尔马林(即含有甲醛38％—40％的液体)、烷基苯磺酸钠、油酸乳化物等。在高温下，使用3％甲醛+2％[7623(2—烷基吡啶)〕+3％碘化纳+0.04％氯化亚铜等复配缓蚀剂也很有效。

2．稳定剂

盐酸与金属氧化物作用后所生成的盐类与水化合可生成氢氧化物的胶质沉淀，如：

。这些胶质沉淀很容易堵塞地层孔道。为了消除或减轻这种堵塞现象，需要在盐酸中加稳定剂，以抑制氢氧化物沉淀的生成。最常用的稳定剂是醋酸，它和铁离子形成在高pH值下也不沉淀的络合物，如：

生成物为能溶于水的六乙酸合铁(皿)络离子。因为铁离子和醋酸根的结合能力比铁离子和氢氧根的结合能力强，从而减少了产生Fe(OH)2沉淀的机会。醋酸的用量一般为酸液量的1％左右。另外，还有其他稳定剂如：草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等。

3．活性剂

添加表面活性剂的作用是降低酸液的表面张力和调节反应速度。常用的表面活性剂有平平加、PP2、烷基苯磺酸钠、亚硫酸纸浆废液(CCT)、酒精、杂醇等。具体用量及活性剂类型视被处理井的具体情况而定。

4．缓速剂

为了使酸液不致在刚进入地层时就发生反应而降低酸度，除了在工艺上采取快速高压挤入酸液外，在酸液中加人缓速剂会有更大的缓速效果。缓速剂有氯化钙、烷基苯磷酸钠。其中以烷基苯磺酸钠效果较好，只要在酸中加入0.5％，即可使反应速度降低1/2。

四、提高酸处理效果的途径

实验室研究指出：酸液注入地层中并非均匀推进，而是沿油层中某些裂缝或孔道向油层纵深延伸。所以酸处理的增产作用实质上是：在高压下将酸液注入油层，溶解油层岩石孔道(裂缝)内的可溶性物质，并不断向油层内部延伸，沟通了其他油流通道(或裂缝网)，从而大 181 大提高油层的渗透率。因此，提高酸处理效果的主要途径是设法增加侵蚀孔道的延伸深度。反应速度快时，酸液很快消耗完毕，侵蚀孔道无法向纵深延伸，因此必须研究影响反应速度的因素，并设法控制反应速度。影响反应速度的因素有：

(1)酸液浓度。通常应用最广的酸液浓度为15％。浓度大于15％，将使一般缓蚀剂的防腐效果变差。近年来，由于解决了设备防腐蚀问题，趋向使用高浓度酸液。当HCl的浓度增到25％以前．随着浓度的增加，酸反应速度亦增加。这是由于酸液中氢离子浓度增高之故。但当浓度继续增长，超过25％以后，由于氢离子活性减少，反应速度反而越来越慢。这将有利于侵蚀孔道的延伸，从而提高酸处理的效果。

(2)温度和压力。随着温度的增加，防蚀困难，酸与岩石的反应速度加快．酸消耗得很快，酸处理的作用仅在井眼附近，不易做到深度酸化。目前对深井高温地层，为了减轻酸的反应速度，一般可向油层须注大量冷水，以降低并底温度，或向酸中加入缓蚀剂。实践证明，随着压力的增加，反应生成的CO2溶于残酸中使反应速度变慢。为此可以在酸液中添加一定量的液态二氧化碳，使反应速度变慢，以提高酸处理效果。压力对反应速度影响不大，一般不考虑。

(3)面容比。HCl与石灰岩之间的反应速度和面容比有关。面容比是指单位体积的酸液在缝隙中与之相反应的岩石表面积之比，即：

式中：Sφ——面容比；

A——岩石表面积； V——酸液体积。

面容比与孔隙直径或裂缝宽度成反比。孔隙直径或裂缝宽度愈小，单位体积的酸液与石接触面积就愈大，反应速度就愈快。

(4)岩石的组成与结构。岩石的组成不同，酸液对它的溶解速度也不同，低温下石灰岩的反应速度是白云岩的1.5倍，高温下它们的反应速度几乎是相同的。这是因为在白云岩的晶体表面上常常沉积着一层石英薄膜与盐酸隔绝，使白云岩的面容比小于石灰岩。另外，MgCO3与HCl的反应不及CaCO3的快。

(5)添加剂。酸中添加CO2及反应速度慢的酸液(甲酸、乙酸)均会降低酸的反应速度。综上所述，为了提高酸处理效果，必须根据所处理井的地层条件及酸处理目的，正确选择酸液种类、酸液浓度和酸的用量。为了减慢酸反应速度，增大酸液渗入油层的深度，应采用大排量注酸，控制反应速度。酸处理后应及时排出反应过后的废酸液，以免反应产物重新

182 堵塞地层。

五、酸处理工艺简介

在矿场实践中，针对酸处理的目的不同，其工艺方法也不同，大体可归纳为三类。1．解堵酸化

其主要目的是解除井壁附近的各种堵塞。如果只在井壁形成泥饼，一般要用浸泡以便将泥饼溶解掉。如果泥浆侵入地层，考虑到泥浆可能均匀地分布在井底附近地层的孔隙或裂缝中，多采用小型酸处理的办法。特点是酸液量小，压力和排量不要求很高，希望酸液能在纵向上均匀地进入地层，处理前根据情况尽可能地排出污物，以提高酸化效果。

2．层内酸化

其主要目的是溶解井底周围油层孔道(或裂缝)表面的矿物或砂粒间的胶结物的侵蚀孔道，以提高井底周围的渗透率，多采用大型酸化的方法。特点是用酸量大，要求大排量注酸、使具有足够浓度的酸液进入油层深处、以扩大酸液有效作用范围。

3．压裂酸化

其主要针对渗透率极低、岩性致密的石灰岩地层，先用一般压裂液造缝，然后在高于地层压力下向地层内挤酸，在缝面腐蚀成沟槽，增加缝的导流能力，扩大原有裂缝。裂缝是靠缝面被侵蚀后的高点来支撑．故一般可以不加砂。

第二节

油层压裂

水力压裂是油气井增产、注水并增注的一项重要技术措施，从1949年开始就已成为国内外坤田增产效果显著、应用广泛的—种方法。现今的压裂设备能力，可压开6000m的深井，造缝长度可达1km。

一、水力压裂的基本原理

水力压裂就是用高压大排量泵向油层挤注具有一定粘度的液体，当挤入液体的速度超过油层的吸收速度时，在井底附近形成足够高的压力。这种压力超过井底附近油层岩石的破裂强度及作用在油层上岩层的压力时，就会使油层产生裂缝或裂缝张开。此时继续挤入液体，已形成的裂缝就会继续向油层内部扩张。挤入油层的液体一方面使裂缝向油层内部延伸，另一方面，由于裂缝和油层间存在压差(破裂压力与油层压力之差)，大量的液体经过裂缝的壁面渗滤到油层中去，如图4—1所示。

183

图4-1 裂缝形成示意图

当进入裂缝的液体量大于缝壁的漏失量时，裂缝便不断延伸，从而渗滤面积增大，通过缝壁的滤失量也增大，则裂缝延伸的速度愈来愈小。当进入裂缝的液量等于滤失量时，裂缝会重新闭合。为了保持压开的裂缝处于张开的状态，必须在挤入液体中加入支撑剂(如砂子之类)支撑已形成的裂缝。油层中存在有这种支撑剂充填的一条或多条裂缝时，就大大增加了油层的渗透能力，减少油流阻力，油井就能增产。

要想在油层里形成足够长的裂缝，必须用高压，大排量的泵和其他设备；必须用滤失量低，悬砂能力强的压裂液，以及适宜的支撑剂。

地层岩石结构是非均质的，并存在微细的天然裂缝及层理，因而所产生的裂缝数目和方向从理论上难以准确预计。一般取决于岩石所受的地应力状态。矿场实验指出：在浅油层(700—800 m)可能产生水平裂缝，超过1000 m或1200 m，多半出现垂直裂缝。

二、压裂液类型及其性能要求

压裂液按其物理、化学性能可分为油基、水基和混合基三种类型。目前国内常用的压裂液为水基压裂液(由槐树豆粉、田菁粉以及决明子等配制而成)，也有的采用油水乳状压裂液。

按施工过程压裂液的作用，可将它分为预压液：起劈裂油层作用；携砂液：兼有将支撑剂带入裂缝中，并延伸裂缝的作用；顶替液：将井筒中的携砂液顶替到裂缝中。

压裂液在压裂过程中消耗量较大，对它的性能控制和选择，直接影响到压裂效果，施工成败和成本高低。压裂液主要性能应满足：(1)渗滤性低，以较少的用量得到较长的裂缝；

(2)悬浮性能好，能将支撑剂全部、均匀地带入裂缝缝；(3)摩阻损失少，易于泵送，以降低井口压力；

184(4)同地层原有流体及岩层有较好的配伍性；

(5)粘温性能、热稳定性好，能适应深井高温高压的要求；(6)压完后废液易于排出，不堵塞地层；(7)来源广、成本低、易于配制。

三、支撑剂的类型及其质量要求

支撑剂的选用对于压裂效果有着很大的影响。按支撑剂的性质可分为两大类：一类是韧性的，如金属球、塑料球、核桃壳。其中金属球强度大，塑料球、核桃壳球强度较低；另一类是脆性的，如砂子、玻璃球。玻璃球强度较高，砂子强度低，目前应用最广泛的仍然是石英砂，但随着井的深度增加和地层硬度增大，采用高强度支撑剂逐渐增多。

对支撑剂的质量要求是：

(1)

强度大。支撑剂在裂缝里受到裂缝壁面闭合压力的巨大压力，如果强度不够，则易被压碎，堵塞了通道，起不到增产的作用。

(2)

颗粒均匀，圆球度好。这种支撑剂充填了裂缝之后，具有较大的渗透能力。(3)

杂质少，避免堵塞缝隙。(4)

来源广，价廉。

四、压裂工艺设计

为了使压裂得到顶期的效果，必须根据地质情况合理地选择压裂井、压裂单位、压裂液和支撑剂。

1．选井选层

虽然水力压裂是广泛使用的一种增产措施，但并不是对所有的井都有效的，一般情况下，下列井适于压裂：

(1)油层岩石胶结致密、渗透率低。例如致密砂岩，石灰岩等，压裂后效果较好。(2)含油饱和度高，油井压力高的低产井。压裂后，产量常常大幅度提高。

(3)井眼附近油层受到堵塞，降低了产量和吸水能力的井。小规模压裂对于解除堵塞非常有效。

为了提高压裂效果还可采取油水井对应压裂，以水井为主。这样能起到送效、引效的作用。

此外，还应根据油田的地质情况和井网布置，调整总体规划，充分发挥油水井的作用。对于渗透率很高的井，油水边缘的井以及固井质量不好的井，一般不宜于压裂。2．压裂液的选择

185 压裂液要根据油层流体特性、岩层的物理、化学性质来选择。

(1)

根据岩石的化学性质基本上确定压裂液的类型。对于石灰岩、白云岩，宜选用酸基压裂液；对于砂岩和低溶解的岩层，宜选用水基压裂液或油基压裂液，也可以用在水基压裂液中添加二价阳离子(如加0.5％的CaCl2)。对于注水井，可以采用含盐的清水做压裂液，如果产层内含有易溶于水的盐类成分时，也可以用清水。

(2)岩石的物理性质(温度、压力、渗透率、孔隙度、有无原生孔隙和孔穴等)，特别是温度和压力需要很好考虑。一般压裂液的粘度受温度的影响较大。例如胶凝原油只能在93℃以内使用；稠化酸在高温下很快稀释，当温度高时必须增加稠化剂的用量。在一般油层温度下，水基压裂液粘度应不低于2000mPa·s，温度高时可选用粘温性能比较好的植物胶或增加植物胶的用量。

在高压井压裂时，需要选用高相对密度的压裂液，以克服井底压力，并能降低地面设备所需功率。在低压井压裂时，应选用低粘度、低相对密度液体，压裂后易于从地层中排出。

(3)所选择的压裂液必须与地层流体相适应，不会产生有害的乳状液或沉淀物。对于含有重质原油、沥青或石蜡的油层，最好不用低相对密度原油，而用水基压裂液或芳香族原油。

3．支撑剂的选择

支撑剂的类型选择取决于岩层性质及井深。对于岩石嵌入压力小的浅井可选用砂子；对于嵌入压力大的深井，一般选用不易变形或压碎的铝合金球或阔球等；对于嵌入压力中等的中、深井可选用核桃壳或硬塑料球。由于高强度支撑剂成本过高，有时对深井可先压入一部分砂子，然后再尾随一部分离强度支撑剂。

砂液比的选择取决于压裂液的性能及施工时泵的排量。一般说来，在一定条件下高的砂液比，压裂效果好。但是它又受到其他因素的制约，如果不顾排量、压裂液的悬砂能力的影响而单纯提高砂液比，在施工中往往会造成砂堵。在目前设备及压裂条件下，砂液比一般控制在10％～20％之间。随着压裂液粘度增加，砂液比可以增加到30％～40％。

支撑剂的大小：目前国内常用的砂粒直径为0.4～0.8mm、0.8～1.2mm或1．5～2.0mm。目前有一种趋势，即支撑刑的直径随压裂液的用量和粘度的增加而增大。

4．压裂后的评价

在每口井进行压裂后，应进行总结，找出成功或失败的原因，以便总结经验，以利再战。比较全面的总结，应对井下情况有所估计。例如地层里出现的裂缝，是垂直的还是水平的，裂缝的长度及其导流能力。这几个参数只靠压裂过程中的参数记录是不够的，需要特殊的方法进行测量，如应用膨胀打印或井下电视方法找出裂缝的形态，应用测地震波、地电等

186 方法测量裂缝方位。

评价一口井的压裂效果，目前常用两个指标：

(1)在可比条件下压裂前后的产量或注水量的增加倍数；

(2)增产有效期的长短。

两个参数反映了裂缝的导流能力、裂缝长度、地层供液能力的大小。压裂效果的评价不仅能验证本次压裂工作各项参数选择是否合理，而且也能说明选井是否恰当。

油水井套管破损柔性化学堵漏技术 篇5

针对上述问题, 为降低油水井生产作业成本, 提高油气开发经济效益, 我们研发了柔性化学堵漏技术。

1 作用机理

堵漏剂进入地层后在压差的作用下, 堵漏剂在结构形成剂的作用下凝聚在一起, 堵剂中的水分子被挤出堵漏剂, 堵漏剂很快形成具有很高强度的立体网状结构, 使堵漏剂在地层中的流动阻力增大, 减少了堵漏剂在地层中的流动。

随着柔性化学堵剂的不间断挤入, 充填了立体网状结构的空隙, 随着挤注压力不断提升, 相邻的析水较差的漏失层得以启动和封堵, 提高了柔性化学堵漏技术的安全性和成功率。

2 柔性化学堵剂组份及室内评价

2.1 柔性堵漏的组成及其作用

增韧剂:提高堵剂成胶后胶体的强度

结构形成剂:使堵剂短时间能形成立

体网状结构。

膨胀型活性填充剂:堵剂成胶后具有一定的膨胀性能, 保证封堵强度。提高堵漏剂的界面胶结。

性能调节剂:调节堵剂初终凝凝间。

2.2 主要研究内容

2.2.1 胶结强度和驻留性研究

由表1中的数据显示, 柔性化学堵剂与普通堵剂的性能完全不相同。柔性化学堵剂, 组份中含有结构形成剂和很多种活性材料, 堵剂能够形成具有很强抗压力的立体网状结构, 增强了堵剂在地层中的驻留能力。堵剂中的固化材料和活性材料能够产生化学反应, 可以强化堵剂的轻度。同时堵剂有一定的膨胀作用, 可以提高堵剂的胶结强度。

2.2.2 封堵速度和封堵强度试验

由表2的实验数据显示, 柔性化学堵漏剂在漏失层形能够在较短的时间内形成封堵层, 大大减少了堵漏剂漏失量, 堵剂能够注的进留的住。而且封堵速度快、封堵强度高, 而普通堵剂、超细水泥浆在地中驻留性较差。

2.2.3 抗温性能研究

使用ZLS智能HTHP封堵模拟实验仪, 研究了柔性化学堵剂在不同温度下的胶结情况研究数据如下。

由图1数据显示, 柔性化学堵漏剂, 温度越高堵剂的胶结强度越强。堵漏剂的适用范围较广, 可用温度范围在 (3 0-150℃) 。

2.2.4 柔性化学堵漏剂施工性能评价

表3显示, 柔性化学堵漏剂配液简单, 有较强的悬浮性, 堵剂注入性能良好, 易于施工。可以根据不同的要求调整堵剂的初凝时间有效防止闪凝, 保证施工过程更加安全可靠。

3 现场施工工艺

3.1 选井条件

(1) 一般碳酸岩、砂岩地层的油气水井单个或多个漏点修复。

(2) 堵漏层温度在30℃-300℃。

(3) 堵漏层位深度500m-5000m。

3.2 施工工艺

根据措施井的漏点位置, 漏失量大小, 有针对性的配制不同浓度的堵剂。

针对措施井的情况选适合该井的施工工艺:下耐压管住直接挤注堵剂或在漏点一下下桥塞后挤注堵剂

在施工过程中, 根据现场施工施工排量, 施工压力等参数, 动态调整堵剂配方和液量。

4 现场应用情况

2 0 11年在彩南油田破损套管堵漏5井次, 成功率100%。

C1009井套管堵漏:

漏点位置:1248.34~1255.47m之间7.13m之间存在漏点。漏点之间1251.47m为套管节箍。

施工日期:2011.9.12。

现场测吸水:压力最高2MPa吸水量27.7m3/h。

堵剂用量:36m3挤堵最高压力6M P a。堵漏效果:清水试压8MPa, 30min压降

不大于0.5MP, 堵漏成功。

5 结论

(1) 新型柔性化学堵漏剂主要用于封堵油水井套管漏失及各种单一出水层。

(2) 本封堵剂技术先进, 原理可靠, 封堵强率高。

(3) 柔性化学堵漏是一项复杂的工程, 必须对地有清楚的认识, 才能做到封堵一口, 成功一口。

摘要：柔性化学堵漏剂是一种高强度非选择性堵漏剂。与其它同类型的堵剂比较, 该堵剂具有较强的封堵能力、良好热稳定性、密度低、流变性好易泵送、有效期长等优点。文中就该技术的机理、性能、及使用条件, 进行了简要综述与评价。

关键词：堵漏,套管漏,化学堵漏

参考文献

[1]刘强鸿.油 (气) 水井套管封固堵漏技术钻采工艺, 2008 (02) [1]刘强鸿.油 (气) 水井套管封固堵漏技术钻采工艺, 2008 (02)

油水井大修技术 篇6

[关键词]思维导图 油水井生产与维护 专业课程

[中图分类号] G710 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2012）10-0061-02

《油水井生产与维护》是油气开采技术专业的核心专业课程，通过课程的学习使学生达到“三懂四会”的目标，即懂油水井设备工艺原理、懂油水井设备性能、懂油水设备结构，会操作、会维修、会故障处理、会分析判断，同时在教学中融入“大庆精神、铁人精神”教育，培养学生遵守石油行业规范，认同石油企业文化，逐步具备采油工的职业素质。思维导图是英国人托尼·东赞创始的，进入中国不过二十几年，已经应用到很多领域，其中在学校教育应用中处于起步阶段。本文以《油水井生产与维护》教学为例，讨论如何利用思维导图提高专业课程的教学效果。

一、思维导图简介

思维导图是一种发散性的思维方式，同时也是一种思维工具。一幅思维导图有如下特点：有关键词、线条、图像，从一个中心向四周发散，分出很多分支，每一个分支用不同颜色表示，可以根据学习者对问题的理解随时延长分支，每一个分支可以向纵深发展，代表学习者对某一个问题理解的深度。从中心分出的分支也可以随时添加，代表学习者对问题理解的宽度，这样的思维导图的横向和纵向延伸都不是封闭的，可以随时添加，处于动态。在绘制思维导图时，可以同时动用人的左右脑，将知识逻辑和图像直观有机地结合起来，有效提高人的记忆，完善学习和工作方法。

二、思维导图的制作

思维导图的制作有两种方式，一种是手绘，另一种是专业软件绘制。在教学上，我们推荐使用前者。

1.制作工具

准备一张白色的纸，根据自己需要选择大小；一盒彩笔。

2.主题

最大的主题画在纸中央，又叫中央图，中央图至少有三种以上颜色，一个主题一个分支，每个分支用一个颜料涂抹，便于区分。

3.内容要求

关键词尽量用代码，关键词写在线条上面。有些关键词是有关联的，可以用箭头连接。

4.线条要求

线条长度等于关键词的长度，越靠近中央的线越粗，远离中央的线越细，字体也是同样道理；线与线之间平行。

5.总体要求

绘图纸一定要横着放，用数字标明顺序，布局要合理，体现个人风格。

三、思维导图在《油水井生产与维护》专业课程中的用途

1.构建框架知识体系

思维导图是教师构建框架知识体系的有效手段。在新学期第一节课时，教师大多会介绍本门课的学习内容，学生听起来热闹，过后记不清，这时可通过制作本门课程的速射式思维导图，让学生找出自己的兴趣和问题，浏览全书。随着学习不断的深入，思维导图每一个节点往纵深发展，可以有效整合教学资源，使教学内容横向、纵向发展，帮助学生系统建立一门课的知识体系。对于《油水井生产与维护》课程，我们先给出中心主题“油水井生产与维护”，四个节点为注水井生产与维护、电泵井生产与维护、螺杆泵井生产与维护、抽油机井生产与维护，然后根据书的目录再添加子节点，尽可能包括课程内容。《油水井生产与维护》课程的目录思维导图如图1所示。

2.课堂分组讨论

思维导图是学生分组讨论的有效手段。本专业知识都很枯燥，学生上课没有兴趣。思维导图通过图像、颜色激发了学生的兴趣，使学生的天赋展现出来：教师布置任务，学生根据各自分配的任务查找资料；在熟悉教学内容后，小组成员各自提出自己的观点和想法，擅长绘画的学生初步绘制思维导图；教师只是对学生提出疑问个别指导，观察每个同学在小组的表现，准备对每个学生的评价。如对情境四项目“抽油机井”巡回检查时，我首先布置引导问题，如检查什么内容，谁来检查，怎么检查，有什么具体要求、注意的事项。采用头脑风暴法，让学生尽可能提出自己想到的问题，然后汇总，确定主题“抽油机井巡回检查”。其次，选定次主题。次主题有抽油机检查，井场检查，井口检查，计量间检查，劳保用品、安全、工具用具检查。对于每一关键词还可以接着再往下延伸。课堂分组讨论，调动每一个学生的积极性，发挥了每个学生的专长。

3.帮助学生课堂快速记笔记

思维导图是学生课堂快速记笔记的有效方法。众所周知，学校上课时间占据了学生80%左右的学习时间，可以想象，如果上课的效率低，课后4个小时即使再怎么努力，甚至熬夜，花更多的时间用来学习，也不一定取得理想的效果。因此，只有不到10%的学生能够“应对自如，既能记好笔记，又有时间跟着老师的讲解进度进行思考”。思维导图就可以解决该问题。

4.帮助学生课后复习

思维导图是学生课后复习的有效手段。通过思维导图可以使零散的知识、技能更具有逻辑性，使复习效率更高。《油水井生产与维护》作为专业核心课，理论和实践结合紧密。为了培养学生的职业能力，在教学中，以实际工作任务为中心主题，通过思维导图把实际和理论有机结合起来，避免学生死记硬背的现象。例如，在讲“抽油机井工作参数调控”时，学生知道如何调冲程、调冲次，但是不明白为什么要这样调，这时可让学生回忆油井理论排量怎么计算，学生就把以前学过的知识结合起来，学以致用了。

四、注意几点

1.思维导图画出来是否逻辑清楚、便于记忆，关键在于关键词的选择。如果关键词选择不正确，表达的信息就不准确。

2.思维导图上面的线要彼此平行，不要出现看图要倒着看的现象。

3.思维导图只是教学中的一个手段，并不是所有内容都适合用思维导图。对于记忆性强的内容，用思维导图比较合适，而对于动手操作的内容，还需要学生亲自动手练习，才能掌握。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 东尼·博赞，巴利·博赞.思维导图[M].北京：中信出版社.2010.