大修工艺四篇

2024-05-20

大修工艺 篇1

目前我国投产火电机组容量84783万k W, 年利用小时4540h, 电力检修维护市场前景广阔, 完善汽轮机本体大修工艺消除运行缺陷达到提质增效将是专业化管理的一个方向。我公司参与的华能东方电厂#4机组汽轮机检修参数为:超临界、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、凝汽式、8级回热, 哈尔滨汽轮机厂生产, 汽轮机型号为:N350-24.2/566/566。

1 检修工程质量要求

本次#4机组修后, 各项指标数据优于原机组运行指标。修后机组轴系振动继续保持修前优良状态, 轴系各瓦轴振达到优良标准 (76μm以内) , 各瓦瓦振小于50μm。修后汽轮机经济指标达到:高压缸效率提高到83%以上, 中压缸效率提高到91%以上, 低压缸效率提高到92.5%。

2 汽机本体检修

2.1 高中压缸解体

拆进汽导管螺栓→外缸防提升装置→外缸中分面热紧螺栓→外缸定位销→安装吊装导杆→外缸中分面分离→吊外缸→内缸防提升装置→内缸中分面热紧螺栓→内缸定位销→安装吊装导杆→吊内缸→轴封体和隔板中分面螺栓→上轴封体和上隔板吊至指定位置→高中压、低压缸上半解体→高中/低联轴器和推力轴承按照解体状态装复→轴系轴向定位→修前通流间隙测量→高中/低联轴器和推力轴承解体→转子吊出→拆轴封和隔板挂耳螺栓→下轴封体和下隔板从缸体内吊出→内下缸疏水管割断→内上缸扣上内下缸→在内缸前、中、后位置左右两边各安装三条螺栓并拧紧→将钢丝绳及其手拉葫芦挂在内上缸上→内缸整体吊出。

2.2 低压缸解体

拆连通管冷紧螺栓→吊出中低连通管→拆内缸进汽短节膨胀波螺栓→将法兰密封面分离→拆外缸中分面定位销→外缸中分面螺栓→外缸中分面分离→拆轴封体中分面螺栓、定位销→拆轴封体上半垂直面螺栓→拆人孔门螺栓→拆与真空破坏阀相连的油管→吊外缸→上轴封体吊至指定地点→拆去湿环中分面螺栓→吊至指定地点→测量内缸和隔板套防提升装置修前间隙后拆除→拆内缸隔热板和手孔门→拆内缸中分面螺栓→拆内缸定位销→内缸中分面分离→吊内缸→拆隔板和分流环中分面螺栓→上隔板和分流环上半吊至指定位置→高中压缸和低压缸上半解体→高中/低联轴器和推力轴承按照解体状态装复→轴系轴向定位→修前通流间隙测量→高中/低联轴器、推力轴承解体→转子吊出→拆低压隔板和分流环挂耳螺栓→下隔板和分流环下半吊出。

2.3 汽轮机部件检修。

2.3.1 缸体检修

检查内、外缸中分面。内、外缸中分面用细油石进行打磨。内缸、外缸中分面螺栓孔进行清理, 试装。内缸进汽口、隔板槽和定位键 (槽) 、外缸进汽法兰密封面和定位键 (槽) 等结合面、密封面等进行清理、打磨。内、外缸体清理、打磨完毕后进行宏观表面裂纹检查。内、外缸中分面严密性检查。

2.3.2 转子检修

转子清理。检查转子前后轴颈、推力盘和联轴器端面用细油石进行打磨。检查转子叶片。转子其他部位打磨。用外径千分尺测量转子前、后轴颈椭圆度和圆锥度。用百分表测量转子前、后轴颈和转子后联轴器外圆晃动度、测量转子后联轴器端面、转子推力盘工作面和非工作面端面瓢偏度、测量转子弯曲度。检查转子平衡配重块。转子联轴器螺栓清理、测量。

2.3.3 隔板和轴封体检修

隔板和轴封体汽封块拆除。隔板和轴封体清理打磨。隔板阻汽片 (即叶顶汽封) 检查。隔板和轴封汽封块检查。隔板进行隔板弯曲度测量。

2.3.4 滑销定位系统检修

滑销系统配合接触面进行打磨、清理。对无调整垫片的滑销定位系统, 间隙超标或者需要重新调整定位, 需要根据检修实际情况重新加工, 焊接和热处理方案必须按照厂家提供的技术方案;对有调整垫片的滑销定位系统, 间隙超标或者需要重新调整定位, 需要根据检修实际情况加减垫片。

2.3.5 轴承检修

用清洗剂对轴承清洗和检查。上、下半轴承进行组装, 测量轴承上下和左右的内径。检查轴瓦乌金面有无损伤, 划痕、裂纹、腐蚀、脱胎现象。检查轴瓦与转子接触情况, 可适当修刮。封堵轴承顶轴油孔, 根据轴承顶轴油囊磨损情况适当修刮。检查轴承瓦枕垫块与轴承座接触情况, 接触面积≥75%且接触均匀。检查轴承瓦枕垫块调整垫片。对轴承顶轴油孔及顶轴油管进行吹扫干净。

2.3.6 推力轴承检修

推力轴承部件仔细清洗和检查。推力瓦块接触检查, 接触面积≥75%且接触均匀。 (非) 工作侧推力瓦块厚度差≤0.02mm。将推力轴承弹性定位环放于平板上, 检查弹性定位环变形量。将推力轴承上、下半瓦壳装上定位销后装复, 检查推力轴承上、下半瓦壳错口≤0.02mm。测量、调整推力轴承瓦壳与瓦枕之间的间隙0~0.05mm。用测量法测算推力轴承推力间隙。

2.4 高中、低压缸通流间隙调整

(1) 高中、低压缸下半部件回装, 1#~4#轴承下半部件回装、高中、低压转子回装。

(2) 凝汽器水位保持制造厂规定水位, 测量高中/低压转子半实缸中心值。同时测量高中、低压转子前、后轴颈扬度。

(3) 根据汽轮机轴系中心值、转子扬度值同时考虑汽轮机轴系的调整量、并综合发电机定子垫片、主油泵垫片、盘车装置垫片等因素, 最终来确定汽轮机轴系的最优调整方案。

(4) 调整汽轮机轴系半实缸中心, 中心值符合制造厂技术要求。在汽轮机轴系调整过程中高中、低压缸同时进行相对应的汽缸初步调整。

(5) 高中、低压缸通流间隙调整。

(1) 高中、低压缸轴向通流间隙调整

a.高中/低联轴器和推力轴承按照解体状态装复, 然后汽轮机轴系进行轴向定位。

b.高中、低压缸轴向通流间隙的测量用电子楔形塞尺, 测量位置按照制造厂提供的质量验收表格所示位置测量。

c.高中、低压缸轴向通流间隙, 一般不调整。如果轴向通流间隙确需调整, 要对测量数据全面分析, 根据实际情况综合考虑, 选择最优方案。

d.高中、低压缸轴向通流间隙调整, 主要考虑高中/低压转子联轴器垫片、高中压内缸横销、低压内缸横销等调整。高中、低压缸轴向通流间隙调整完成后, 必须根据高中压转子的轴向位置, 重新调整推力轴承轴向定位位置。同时还要考虑轴向通流间隙调整对盘车轴向位置的影响, 对发电机磁力中心的影响。

e.高中、低压缸轴向通流间隙调整合格后, 高中压缸分别进行半实缸和全实缸级前、级后最小间隙和总窜测量。

(2) 高中、低压缸径向通流间隙调整

a.滚胶布方式测量, 使用胶布粘性好、厚度均匀 (0.25mm) 的医用胶布。贴胶布的位置为上、下隔板10°、45°、90°、135°、170°。每个位置贴间隙上限厚度胶布和间隙下限厚度胶布。胶布必须贴实, 层数正确。红丹不能太厚。 胶布滚过后, 胶布痕迹与间隙数据的判研由质检人员进行验收。 汽封块贴胶布前必须在其背弧嵌木楔, 确保数据的正确性。

b.高中 、低压径向通流间隙调整 , 第一步整体调整 , 第二步局部调整, 第三步逐级调整。

A.根据高中 、低压缸径向通流间隙测量数据进行分析 , 确定需要整体调整的方案。 整体调整方案确定后, 径向通流间隙上下整体调整通过改变高中、低压缸通过外 (内) 缸支撑来进行;左右整体调整通过改变高中压缸外缸立销, 低压缸横向拉杆来进行。

B.高中、低压缸径向通流间隙整体调整结束, 再次测量径向通流间隙, 然后根据径向通流间隙测量数据进行分析, 确定局部调整的方案。在进行数据分析时, 首要考虑隔板阻汽 (叶顶) 间隙调整方案, 再确定隔板汽封间隙。径向通流间隙上下局部调整通过增减隔板 (轴封套) 挂耳来进行;左右局部调整通过底部键法和挂耳旋转法来进行。

C.高中、低压缸径向通流间隙局部调整结束, 再次测量径向通流间隙, 然后根据每级径向通流间隙测量数据进行单独分析, 确定逐级调整的方案。如果隔板阻汽总间隙小于设计值下限, 则修刮阻汽片达到设计值要求;如果隔板阻汽总间隙大于设计值上限, 则将阻汽间隙调整至上大下小, 右大左小, 且均衡。对于隔板汽封和轴端汽封 (汽封块) 间隙调整, 则采用打磨或冲挤汽封块“T”内弧面来减小或增大汽封块间隙。同时注意汽封块间接口光滑过度, 不得存在错口。

(6) 测量高中、低压缸隔板和轴封汽封块弧段膨胀间隙。

(7) 高中、低压缸隔板和轴封汽封块弹簧更换。

(8) 高中、低压缸隔板和轴封体挂耳及其螺栓高差检查和处理。

3 汽轮机扣缸

3.1 高中压缸扣缸流程

清缸→与高中压缸相连管道内部检查→部件吹扫→内下缸回装→下隔板逐级回装→轴封体下半回装→1#、2#轴承下半回装→转子回装→半实缸总窜测量→上隔板逐级回装→轴封体上半回装→盘转子听音和全实缸总窜测量→内上缸回装→内缸中分面螺栓回装→内缸防提升螺栓回装→外上缸回装→外缸中分面螺栓回装→高压导汽管回装。

3.2 低压缸扣缸流程

清缸→与低压缸相连管道内部检查→部件吹扫→正反下隔板逐级回装→下分流环回装→3#、4#轴承下半回装→转子回装→正反上隔板逐级回装→上分流环回装→盘转子听音→内上缸回装→内缸中分面螺栓回装→内缸防提升螺栓回装→末级喷水法兰回装→外上缸回装→外缸中分面螺栓回装→上轴封体回装→中低连通管回装。

4 结论

通过检修人员的有效组织, 加强工艺管理, 严格过程验收, 本次#4机组大修后, 各项指标数据都全面超越原#4机组运行参数指标, 机组效率得到较大提高。

摘要:汽轮机在火力发电厂所有设备中有着举足轻重的作用, 但是汽轮机在工作的过程中, 也会出现故障, 影响其在发电过程中的正常应用及效率。因此, 汽轮机检修也列入了电厂检修一个必不可少的重点工作。本文阐述了汽轮机的检修过程以及注意事项, 以共勉。

关键词:汽轮机,大修,工艺

参考文献

[1]高伟星.浅谈汽轮机的常见故障分析及处理方法[J].中国电力产业, 2014, 11 (27) :53~54.

[2]高华敏.汽轮机特殊故障维修2例[J].电力设备信息, 2015 (7) :77.

大修工艺 篇2

目前,我国水平井的技术发展非常迅猛,系统工程日趋完善,取得了显著的经济效益。但由于水平井复杂的工艺技术,给水平井的大修作业带来了很大难度,特别是钻磨、打捞作业,其施工质量的控制,尤为困难。

2002年以来,冀东油田加大了对水平井技术开发生产的投入,其作业工作量也相应增多。G104-5P35水平井的复杂钻磨、打捞工艺施工,涉及了水平井大修作业的质量控制措施及工具和钻具的优选组合,希望能对今后水平井的复杂大修作业提供一些思路和参考。

1 水平井大修作业技术难点

水平井井眼轨迹由直井段、斜井段、水平段3部分组成,对于水平井弯曲井段可看作是由井斜角不同的多边形组成,受重力作用,水平井与直井相比,在作业施工中存在以下技术难点。

(1)由于水平井中的油层砂粒更易进入井筒,形成长井段的“砂床”,严重时砂堵井眼。

(2)井内管柱贴近井壁底边,长井段“砂床”中的管柱起下阻力大,倒扣、造扣扭矩传递困难,受摩擦面积大的作用,易形成卡钻。

(3)由于水平井摩擦效应随着井斜和方位的变化而增加,在双弯或“S”型井中数值相当大。钻压及上提负荷很大一部分与井壁的摩擦力抵消了,达不到预定效果,不易确定某一时刻钻压及上提负荷的实际值。

(4)在大斜度井段及水平段,无论修井液携砂能力有多强,总有部分钻屑在上返途中留在井壁底边,形成钻屑床,致使摩擦面积和扭矩增大,导致参数难以确定。

2 影响水平井钻磨打捞质量的因素分析

在水平井中的管柱受力较为复杂,特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多,致使钻磨时的钻压和扭矩不易最大限度的传递到钻磨工具处,所以,对于水平井钻磨,除满足一般直井的作业条件外,还应考虑钻头选择、钻具组合等影响因素。

2.1 钻头的选择

(1)钻头侧面尽可能是圆柱体,可以减少对套管磨损及钻具扭矩损耗。

(2)钻头底面尽可能是锥形或半球形,有利于钻压施加,防止钻头底面抵住套管连接处及工具台阶而损伤套管及工具。

(3)钻头底面铺焊碎碳化钨或带有相应利刃,对橡胶及铝铸件切削力强。

2.2 钻具的设计原则及组合

2.2.1 钻具的设计原则

(1)保证能够顺利通过大井斜段及水平段。

(2)有利于施加钻压。

(3)调整钻头偏心距,防止磨损套管及工具部件。

(4)有利于钻屑的上返。

2.2.2 钻具组合

钻头+滚子扶正器+准73mm 18°斜坡钻杆1根+滚子扶正器+准73mm 18°斜坡钻杆(长度根据造斜点以下井段确定,扶正器位置根据井眼曲率确定)+准73mm普通钻杆。

3 控制水平井大修作业质量的方法应用

G104-5P35井是冀东油田高尚堡作业区的一口水平井。该井为筛管完井,大修作业要求钻磨掉2 044.59~2 051.71m分级箍和盲板,打开油层,利用水平井开发Ng6油藏,提高该区块产能。

3.1 钻塞、打捞施工过程

(1)通井。下准116mm×3m橄榄型通井规至2 039.98m,替泥浆,起出通井管柱检查通井规完好。

(2)钻盲板。下准118mm六棱钻头,由2 039.98m钻塞至2 044.59m,钻完灰塞,继续钻至2 051.26m后无进尺,起出准118mm六棱钻头。检查发现六棱钻头外径磨损至110mm,底部磨损严重。

(3)下准118mm平底磨鞋,遇阻深度2 051.20m,磨铣2h,无进尺。起出检查发现平底磨鞋侧面有刮痕,底部有轻微磨痕。

(4)打铅印。下准108mm铅模正冲洗打印深度2 051.26m,起出检查准108mm铅模端面有一外径87mm、内径77mm圆环,侧面有划痕。

(5)钻盲板。下准116mm×0.47m空心磨鞋(内径95mm),遇阻深度2 051.26m,钻通盲板。下通至2 143.42m。清水反循环替泥浆干净,起出准116mm套铣筒。

(6)打捞。下准114mm×1.0m开窗一把抓,冲洗打捞深度:2 143.6m捞出直径约90mm圆形盲板残片一块。第2次下开窗一把抓,捞空;打捞出的圆形盲板残片。

(7)打捞。下强磁打捞器2次,冲洗打捞。共捞出5小块铁块及少量铁屑。

(8)转入正常施工。通井、酸洗、下防落物、下螺杆泵生产。

4 提高水平井大修质量的控制措施分析

(1)根据水平井井深结构特点,结合地质情况,优选了适合水平井大修作业的钻具组合,并取得成功,为今后水平井钻塞等施工的钻具组合提供了可靠的依据。

(2)成功设计适合水平井大修作业的专用铅模,为今后在水平井验证落物情况提供了可靠保证。

(3)设计水平井强磁打捞器,并成功验证该工具的作用。

(4)专用铅模、强磁打捞器的设计为今后水平井工具的研制,开拓思路,指明方向。

(5)根据洗井阀底部结构设计开窗一把抓时,特意将一把抓的抓齿略内收,确保开窗一把抓井底打捞收口彻底,成功捞出落物。

5 存在问题

(1)水平井由于曲率半径的影响,大直径、较长工具能否顺利通过是决定大修井成功与否的关键。

(2)循环液携砂能力严重影响入井工具的安全。

(3)水平井的摩擦阻力严重影响扭矩和钻压的传递,对钻具的磨损极易导致钻具落井事故的发生,也易使操作者误判导致返工。

6 结论

大修工艺 篇3

关键词:水平井;油气;特征;措施

业界研究者对于水平井有个明确的定义,进入油气层井眼的井斜角度大于86度的井段被称为水平段,倘若某些特殊定向井是沿着油层的走向形成此类水平位移,就将该特殊定向井称为水平井。现在社会对于油田的需求量越来越大,水平井越来越成为挖掘油井开发潜力的重要工具,但由于高需求量催促着水平井技术的快速成熟,其间出现的水平井故障也屡见不鲜,水平井的运用过程和技术手段十分烦琐,因此,水平井的修复工作也比较复杂。在各国油气田开发同行的共同努力下,探究以往经验,多水平井的技术不断进行探讨和挖掘,逐渐发展水平井的大修技术,使水平井技术越来越成为油气田开发不可或缺的工具。

1 水平井的特征分析

随着油气能源在人民生活当中扮演越来越重要的角色,石油企业对于水平井的要求越来越高,石油企业家都将目标放在油田潜力的挖掘上,水平井凭借其卓越的实用性,逐渐成为提高石油工业效果的唯一手段,要想充分发挥水平井的作用,就首先要明确水平井的特征。水平井大修工艺技术是一项十分烦琐而精细的工作,其特征主要表现在水平井内的管柱会在贴近井壁底边的同时,获取“钟摆力”的力量作用,从而维持自身的平衡。卡钻是水平井钻工艺中经常会执行的水下作业,它是由于水平井段受到钟摆力和摩擦力的双重影响下而产生的。水平井还有一个显著的特征就是形成长水平井段的“砂床”,更会在情节严重时出现井眼拥堵的状况,此种状况多是由于油层的沙粒不慎进入水平井的井眼中而导致的。摩擦阻力也是井下打捞工作中的一大难题,水平井钻井中会出现摩擦阻力,并且还会因为水平井的井斜角增大而不断增大,为井下打捞工作设置了很多障碍,还会阻碍最终的测量工作,导致数据出现失真。

2 提高水平井大修质量的工艺措施分析

2.1 影响水平井钻磨打捞质量的主要因素

在水平井中,受力最明显、最复杂的就是管柱,这样就会削弱钻压和扭矩对钻磨工具的作用,因此,在水平井钻磨的过程中,首先要考虑到一般情况下的直井作业,除此之外,还要十分注重钻头的选用、钻具的设计等。

2.1.1 如何选择钻头。首先,从外形上看,要选择侧面为圆柱体的钻头,此类钻头能够降低在使用过程中对套管以及工具的磨损。其次,从功能上来看,钻头在进行水平井的作业时,往往要对橡胶和铝铸材质的物体进行切割,因此,要选择底面带有焊碎碳化钨的钻头,或者带有刃刀的钻头,才能在作业时更加专业化。

2.1.2 如何设计钻具。钻具的设计要遵循一定的原则,如钻具必须要能够十分顺利地通过大井斜段和水平段,这是钻具设计的前提;钻具的设计要以其功能为基础,所有的设计都要围绕着施压这一中心;为了防止钻头在作业时意外磨损到套管和工具的部件,就要及时调整钻头的偏心距。

2.2 如何提高水平井大修质量

2.2.1 提高套铣工艺水平。近几年,我国油气田工作人员和研究者在不断总结实践经验的基础上使水平井大修工艺技术有了较大的进步,其中的套铣工艺就是一个十分突出的成就。在套铣工艺的使用中,对于套铣头的要求比较精细,因为套铣头在使用中会与水平井壁的底部贴合较紧,但是套铣头的内径比较小,容易损坏滤砂管,所以要求套铣头必须要符合D150mm 的滤砂管扶正器,并且还要求套铣管的内径尺寸必须大于扶正器的剩余尺寸。

2.2.2 提高滤砂管管柱打捞工作水平。在水平井大修工艺技术当中,对于滤砂管管柱的打捞是一项要求十分精准的工作,首先,对于扶正器的使用条件有严格的规定,套管的轻微变形并不需要运用扶正器;其次,对于打捞工具的尺寸和专业性要求很高,其使用原则大致可以分为四个方面:

第一,运用打捞工具之前,要保护好工作部件不受磨损,这也是为了保障打捞工具的良好使用环境。第二,为了防止倒扣失败,就要禁止在大直径的母锥和150mm 的引管公锥中使用。第三,选取的打捞工具要保障工具接头和配合的最大外径要与之前计划中使用的打捞管柱的尺寸保持一致,如果不一致,就要根据实际状况使用扶正器。第四,注重可退式工具的选取。

2.2.3 具体措施分析

以A油田某作业区中的一口B井为例,该井是一种筛管完井,水平井大修作业的要求是对分级箍和盲板进行打磨(钻塞),对于打磨(钻塞)的量有一個明确的数字说明。

①首先,对水平井进行了实地考察,得知该水平井井深结构的主要特点,明确当地的地质状况,选择适应于该水平井大修作业的钻具组合。②设计适合于该水平井大修作业的专用铅膜,此次设计的成功为今后水平井作业中验证落物的状况提供了有利的参考。③在打捞落物的过程中,为了让确保开窗一把抓井底打捞收口彻底,就要在设计之初,将抓齿稍微内收一些,有利于落物的打捞。

3 结束语

水平井技术有很大的复杂性,水平井的维护和大修也是一项十分烦琐的工作,不仅要考虑诸多的限制性因素,还要考虑使用工具是否符合整个大修工作要求,在大修工艺中,要时刻关注其中出现的问题,并在第一时间采取正确方式修复,防止出现不可收拾的后果,目前我国的水平井钻井效率低下的主要原因可能在于钻柱受阻方面,因此要及时进行正循环清洗,除此之外,在选择打捞工具时,要认真分析实际状况。

参考文献:

[1]本刊评论员.水平井,革命性的突破[J].中国石油石化,2012(11).

[2]吕荣洁.水平井的效应[J].中国石油石化,2012(11).

[3]天工.国内陆上首口超长段水平井诞生[J].天然气工业,2013(05).

[4]朵玉明,王军红.关于对鄂尔多斯地区水平井测井解释技术的研究与探讨[J].化工管理,2013(10).

油水井大修工艺技术 篇4

编写:陈

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。

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