油田老井侧钻工艺研究论文[全文5篇]

第一篇：油田老井侧钻工艺研究论文

综合分析地层剖面资料，对存在电性好、物性好的含油砂体进行针对性分析。借助井组注采关系变化和动态监测手段，确定注入水在地下的波及范围及对油层的水洗程度，确定剩余油富集且分布连续的区域，从地质层面作为选井的一个参考原则。

截止2012年12月中旬，在石西油田共实施老井侧钻4井5井次。其中，套管开窗侧钻2井3井次，全用于油井（SH1115、SH1021）。采用高压水力射流侧钻2井2井次，分别是SN8199（水井）、SN2224（油井）。

1.套管开窗侧钻现场实施情况及效果分析

SH1115（油井）：2008年2月-4月侧钻和6月-7月侧钻两次。油层套管：139.7mm*(壁厚10.54mm、7.72mm)，原始人工井底：4318.0m（电桥灰面），原直井生产井段跨度范围4292.0-4253.0m，底下未侧钻之前就已封闭射孔井段范围4331.0-4375.0m。第一次侧钻开窗点4248.0m，最后钻至井深4310m；第二次侧钻开窗点4235m，钻至井深4310m，都是裸眼完井，下62mm油管尾带54mm喇叭口位于4235.02m。侧钻原因及目的：井内有YD-127-Ⅱ型射孔枪身，大修打捞未成，修复此类故障井，开发剩余油，完善注采井网，提高油井利用率。侧钻前调开生产时油压4.4MPa，套压0MPa，日产液10.4t/d，油气比261m3/t，含水比5%。第一次侧钻完后气举不出。2008年6月-7月该井第二次侧钻完，开井压力油压17MPa，套压17MPa，外排降压后，上酸化措施，后油压28MPa，套压28MPa，外排出液2方后不出，气举，举出液30方不出后多次外排均不出，关井。在2010年和2011年有过短暂几天的调开过，但也不出液，后关井至今。效果分析：该井自新投后边长期调开关生产，也没有进行压裂增产，侧钻后酸化解除井底堵塞后，日产能力没有得到提升，分析原因是产层油流裂缝不够发育，造成流入井筒阻力大。

2.高压水力射流水平侧钻现场实施情况及效果分析

SN8199（注水井）：油层套管：139.7mm*(壁厚7.72mm)，原始人工井底2669.99m,原井生产井段2638-2652.5m。该井改造作业有酸化（2005年1次，2008年1次），本井与SN8200井油层连通。本井于2012年5月19日至2012年5月26日共完成超短半径水平侧钻2个分支，射流1号孔位于2645.87m，方位角139.6°，钻至井深2646.12m，后高压软管喷射100m，射流2号孔位于2645.1m，方位角45°，后高压软管喷射100m。侧钻目的：因石南31转油站注水泵额定工作压力16MPa，平时工作时压力11MPa左右，到计量站配水间压力为9.8MPa左右。考虑到配水间到单井管线压力降，注水井井口如果压力在10MPa左右就会有欠注的趋势，降低井口压力，满足地质配注。侧钻前油压10.28MPa，套压10.5MPa，日配注量45方/天，实际注水23方/天，欠注22方/天。侧钻后油压7.18-11.58MPa，套压3-10MPa，日配注量45方/天，实际注水23-27方/天，欠注17-22方/天。效果分析：与SN8199井油层连同的SN8200井侧钻前3mm油嘴日产液6.4t，日产油5.9t，含水8%，油压2.1MPa，套压16.3MPa，侧钻后3mm油嘴日产液6.7t，日产油5.8t，含水13.5%,油压2MPa，套压16.5MPa，看出SN8200注水受效不明显，侧钻对该井产油情况基本没什么影响。而侧钻开孔没有重新选取其他砂体，还是在原生产层位生产，侧钻后井口油压依然没有降低说明井底流压还是比较稳定，与侧钻前井底流压大小几乎相同。注水量大时井口油套压压差如果较小，说明注水管柱中上部可能存在漏失，必要时提管柱检查并清洗管柱。欠注问题还是没有得到解决。

在石西油田老井侧钻的可行性和现场应用中，通过理论研究和现场实践，得到以下几方面的结论和认识：

1.开窗侧钻后，可对老井重新选层开发，提高采收率,充分开发油气资源。

2.对一些大修也无法解决的套损井和落物井，侧钻工艺给老井重新焕发生机提供了技术支持。

3.深井套管开窗侧钻和高压射流水力侧钻都在石西老井成功应用，为以后石西老井侧钻提供了技术储备。

第二篇：油田司钻控制技术研究

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油田司钻控制技术研究

油田司钻控制技术研究

摘要：文章针对我国石油钻机司钻控制技术方面存在的问题，围绕司钻控制房的科学建设和电子司钻的应用控制两个方面提出改进建议，为我国石油钻机的司钻控制技术研究打下坚实基础。

关键词：司钻 控制 技术

司钻指石油钻井中带班工人的职务名称。在油田岗位责任制中，司钻掌管刹把的操作。直接负责钻台的工作和井队人员，有的还负责钻井设备和吊装设备的操作。他们要牢记各个显示装置和操纵装置的功能和位置，还要随时处理一些意外情况，在石油的钻探作业中，钻机日夜工作，每个司钻要连续工作很长时间，即使有副司钻协助工作，然而每天保持注意力高度集中仍会让司钻倍感疲惫。因此司钻工作是最繁重的。

如果在操作、显示设备设计布置上与司钻工作人员的生理、心理不相适合；如果司钻控制房的设计规划不科学，只是将原来室外的仪器仪表搬到室内；如果司钻的工作仪器不够先进，都会导致工作效率降低甚至出现意外情况发生。下面围绕司钻控制房的科学建设、电子司钻的应用控制两个方面提出改进建议，为我国石油钻机的司钻控制技术研究打下坚实基础。

一、司钻控制房的科学设计

普遍来看，司钻台布置没有相应规范，整个室内空间和操纵台空间设计无法与人的生理、心理条件相匹配。显示仪表布置和操纵器布置不合理，没有考虑司钻本身的认知习惯；没有专用司钻座椅，高度和前后调节不便等。

针对这些问题，在司钻控制房的设计建设上要通过分析建立用户思维模型、用户任务模型，对用户出错进行分析，提出在控制方面、整体布局方面、人机方面设计需要改进的问题。要认真研究操作过程中哪些可以用机器来实现，哪些需要人操作，是否可以采用像飞机自动飞行那样的技术来设计自动送钻装置，以减轻司钻工作者的精神和

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体力负担。从司钻工作者使用心理的角度对目前的操作界面认真分析，使操作过程符合司钻工作者的知觉和认知特性。例如可以在操作界面设计上加入操作信息引导和信息反馈，以减少操作的学习负担。可以对整体进行大的区域划分，主、辅工作区域明确，使司钻工作者一看就能明确主要观察什么，主要使用什么，在主要的工作区域明确的状态下，对辅助工作区进一步细化，显示装置和相对应的操纵装置布置在一起，避免使用中出错。一些使用键按照功能划分区域布置，使各个功能的使用区域明显，能使司钻工作者在使用时快速找到。

在司钻控制房的整体布局上要注意：充分利用司钻房空间，扩大司钻的视野，解决司钻工作人员的视觉死角；改善司钻工作时犯困的问题。要进行模块化设计，将操作元件进行功能区域和使用频率划分。

以ZJ-51781型电子司钻为例谈司钻控制房的设计：一般要安装四通道视频监视系统使司钻坐在封闭的空间可以看到二层台游车的位置、井架工的操作、绞车滚筒排绳的情况，以及泥浆泵房的情况等。绞车的灵活控制采用了游戏干事的操纵杆，控制绞车正反转，松开即停。在停止位置有零指令锁定功能，防止出现干扰信号导致的误动作。当操纵杆向前推，游车上行时，有最高速度限制，以及第一高位置强制减速，第二高位置强制停机保护。当操纵杆向后拉，游车下行时，电机反转，在钻具负载的拖动下，DW电机处于发电工作状态，向电网反馈发电，直流母线电压升高，使接在直流母线上的崭波制动柜CHOPPER自动投用；绞车在发电反馈制动和能耗制动的联合作用下，游车下放保持匀速，速度大小由操纵杆拉开的角度决定，而不是像自由落体那样，呈加速下行状态。触摸电脑显示屏构成了良好的操作显示界面HMI。该显示屏将VFD系统信息、运转工况和钻井参数仪综合在一起。显示的钻井参数有超声波液位变送器传来的泥浆罐液位信号为四路。超声波流量变送器传来的泥浆回流信号为一路；应变膜压力变送器传来的悬重信号和立管压力信号各位一路；应变膜压力变送器传来的机油泵压力信号为二路；机械电子式编码器（码盘）传来的绞车滚筒转动圈数为二路。仪表系统中的各个变送器或码盘送来的信号，分别介入司控房PLCI/O扩展槽的相应端子，使该信号可以受到PLC的运算处理和监控。刹车系统以盘式刹车为主刹车，伊顿刹车作

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为辅助刹车。液压盘式刹车包括工作钳、安全钳、液压动力站、特殊的液压调节装置等。气控水冷式伊顿刹车是目前钻井场合应用的最先进的刹车系统，国外的电子司钻系统中，伊顿刹车也是首选的执行机构CPUI/O。用PLC容错技术，增加了系统的可靠性。司钻房PLC系统，并列安装了两套CPU和I/O插件板，一套处于工作状态；另一套处于备用状态，两套系统的数据传输并行。这样，当系统一出现故障时，系统二保持着运行数据，并同时投入工作。

二、电子司钻技术的应用

“电子司钻” 内容丰富，包括PLC控制系统、钻井监控系统、电子防碰、液压盘式刹车装置等，它们是石油钻机的控制中枢，其性能的优劣直接关系到整台钻机的生产效率，关系到工人的劳动强度和生产安全等。为此，应该加强电子司钻技术的改进，让电子司钻更加人性化和智能化。

以ZJ-51781型电子司钻为例（配ZJ70D钻机）谈谈先进技术的效率和优势。

该电子司钻是大功率VFD、多负载驱动PLC分布式钻机控制系统。可靠性高，控制性能卓越，变换方式为AC-DC-AC。系统由两个整流柜、七个逆变柜、三个崭波制动柜组成。大容量整流柜通过断路器连接在AC母线上，并经过大容量电抗器输出至DC母线，DSU整流电路由大功率二极管构成，通过数字电路控制预充电。逆变柜采用大功率IGBT器件（绝缘栅型双沟道晶体管）构成桥路，触发控制模式与其他变频器制造商PWM（脉宽调制）方式有很大不同。控制电路全部由数字模块构成，主控模块是以CPU为核心组成NAMC板。各主控模块之间通过光纤进行通讯，实现数据传输。由于主控模块均采用数字电路，系统的初始化需要以电机的参数为基础建立数学模型，所以逆变柜对交流负载采用一拖一驱动方式，这样就不存在接触器的指配切换控制。

电控系统的优点：DCR与VFD之间的串行通信采用屏蔽双绞线，而不是光纤，光纤以断裂。PLC主站与变频柜、整流柜、CHOPPER柜之间的现场数据总线控制，采用了总线管理器，对数据流实施监视。利用光纤路由器，对系统构成的所有数字模块的通信，采用了光纤，最新【精品】范文 参考文献

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这样使VFD房内部的控制线路非常简单，简化了线路连接，每个柜子只需两根光纤即可。柜支持单机运行和双机运行两种选择，选用了电储能大型空气断路器，方便了操作。整流柜投入工作后，对逆变柜有预充电过程，ABB变频器的预充电控制，性能优良，这是保证VFD多转动系统高可靠性的前提。在钻井仪表系统中，第一次采用了超声波变送器测量泥浆液位或流量。对测量泥浆非牛顿流体极为合适。符合ZJ70D钻机的相关要求，能满足ZJ70D钻机项目司钻的使用要求，采用可靠的防爆、防护、防腐、隔热、隔音、减震措施，使用寿命增加，效果大幅提升。

三、结束语

本文围绕司钻控制房的科学建设和电子司钻的应用控制两个方面探讨了如何加强油田司钻控制技术的研究，希望能为我国石油钻机的司钻控制技术做出应有的贡献。

参考文献

[1]李守军；陈颖；；西门子CP340模块在司钻工程中的应用[J]；水电自动化与大坝监测；2011年02期

[2]谭建平；苏勇；周俊峰；黄长征；；司钻网络控制实现[J]；锻压技术；2012年01期

[3]任俊杰，苏秀丽，刘泽祥；基于SIMATICS7PLC的分布式控制系统实现[J]；微计算机信息；2011年06期

[4]任俊杰，李媛，苏秀丽；WinAC控制器在过程控制中的应用[J]；微计算机信息；2012年09期

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第三篇：大修侧钻工程基础知识（最终版）

第一章：大修、侧钻工程基础知识

王

龙

第一节：大修、侧钻工艺简介 大修工艺简介

大修即是利用一定的工具，采用一定的工艺措施处理油水井事故，恢复油水井正常的生产作业过程。大修工艺的发展，是伴随着油田开发时间的延长，采油工艺的发展而发展的。大修井工艺技术是采油工艺技术的一部分，从发展的观点看，大修井工艺技术将在钻井工艺的采油工艺的基础上，发展为一门独立的工艺技术。

油水井出现故障的原因很多，但归纳起来可分为潜在因素和后天因素两大类。潜在因素有地质和钻井原因，后天因素有油水井工作制度，增产措施及作业不当等原因。由于地质构造、内部胶结、孔隙中流体等因素可造成油水井出砂、出水、结蜡、结钙、套管变形，甚至套管穿孔、套管错断等后果；由于钻井井身结构设计不合理、固井质量不合格、套管质量差等因素可造成套管破裂、错断、不同层位之间相互窜通等后果；由于油水井工作制度不合理、增产措施强度过大，可造成油水井出水、出砂、套损卡钻后果；作业不当是由于设计方案有误，入井流体与地层配伍性差，腐蚀性强，各类作业时违反技术标准或操作规程，造成掉、落、卡或对井身的伤害。任何井下事故都会影响油水井产量，严重时可造成停产，还可能影响邻近井的正常生产。大修的目的就是解除井下事故、恢复油水井产能，提高油水井利用率，使油田开发获得最大经济效益。大修工作内容是：井下故障诊断、复杂打捞、查封窜、找堵漏、挤灰封存层、修套取套换套、套管补贴、防砂、油水井报废等。随着油田不断开发，大修工艺技术的不断提高，大修作业内容也将不断完善。侧钻工艺简介

侧钻即是在套管套损点以上某一合适深度位置固定一个导斜器，利用导斜器的导斜和造斜作用，使用专用工具在套管上开出一个窗口，并从此窗口钻出新的井眼，然后下尾管固井的施工工艺。从1882年美国钻成第一口侧钻井起，套管开窗侧钻工艺技术日趋成熟。目前，我国侧钻工艺、工具方面总体上接近世界先进水平。造成套管开窗侧钻的原因很多，主要有：套管严重破损、变形或错断；井下存在无法打捞出的井下落物；开采老油田剩余油和取某一地层资料等。通过侧钻井使油井恢复生产，有利于提高开发效果，提高油井利用率，同时节约钻井费用和地面建设费用；通过侧钻井可以减缓水、气推进，延长无水开采期，改善驱油效果；通过侧钻井可以有效开发低渗油藏、裂缝型油藏和薄油藏。侧钻井生产工艺流程图：钻前准备 ——拆井口起管柱——装封井器试压——通井、洗井——挤封油层或漏失井段——套管试压——下导斜器座封——下铣锥开、修窗口——裸眼钻进（含随钻定位）——完井电测、通井、下尾管固井——钻灰塞测声放——通井、全井试压——甩钻搬家。

3大修、侧钻施工原则及施工组织

（1）施工原则：大修、侧钻工作原则是在大修侧钻过程中，严格执行技术标准和操作 1 规程，只能解除井下事故，不能增加井下事故；只能保护和改善油层，不能破坏和伤害油层；只能保护井身，不能损坏井身。大修、侧钻工作的方针是依靠科技，保证质量，安全第一，突出成效。无论是从大修、侧钻工艺的发展，还是适应市场竞争的需求，科学技术始终是第一生产力。质量是企业生存的根本，过硬的质量，信誉良好的产品才能持续满足顾客的需求。随着生产力的不断发展，安全生产，文明施工直接关系到企业的形象和未来的命运。国家安全生产的方针是“安全第一，预防为主”。随着人类文明程度的提高，安全已是每个人最根本的需求，由于大修、侧钻工作属于高危险性工作，正如人们常说的“司钻手中三条命：人命、井命、设备命”。真所谓“人命关天，当慎之又慎”。大修侧钻工作最终要做到油水井有效，公司有效，员工得利，这就是所谓的“突出成效”。

（2）施工组织：接到甲方的送修方案后，整个施工组织以井队为主，力争独产完成。首先作出地质、工程设计，由主管部门审批后对全队人员进行技术交底。然后按设计要求，查看路线，平整井场，准备材料，组织搬迁、安装，建立通信渠道，按设计及技术标准组织好每道工序的施工，最终按合同要求交井。在此过程中，井队应每天由带班领导组织召开生产会，对当天的工作进行小结，互通信息，共同研究下步措施。重大问题及时向管理部门反映并提出本队意见。如果井况有变或出现异常情况应及时与甲方取得联系。每班应建立严格的交接班制度，交接班前后应由班长组织全班人员工召开班前班后会。班前会主要内容有当班安全工作，当班主要工作，技术要求，工作分工及相互配合。下班时召开班后会对当班工作进行小结。此外，各管理部门应及时掌握和了解施工情况，全力支持井队工作，帮助井队解决实际困难。

第二节: 常用大修、侧钻工具 大修、侧钻工具类型：

目前，我国各油田在油水井大修、侧钻工作中，所需用的大修、侧钻工具已经形成了系列化，大致可分13大类：

（1）捞：主要是指从套管或油管内外面下入的打捞井下物的工具。主要有：公锥、母锥、滑块捞矛、短鱼头捞矛、卡瓦捞筒、倒扣捞矛、组合式抽油杆打捞筒、随钻打捞杯、开窗打捞筒、内外钩、一把抓、强磁打捞器等；

（2）磨：是指用来磨掉井内卡钻事故的物体或有障碍于大修、侧钻作业的小件物体的研磨工具。主要有平底磨鞋、凹面磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内、外套铣鞋、空心磨鞋、球形磨鞋等；

（3）铣：主要用来铣掉井内砂卡、水泥卡、小件落物卡各类铣鞋、铣锥，如套铣鞋、内、外铣鞋、齿形铣鞋、裙边铣鞋等；

（4）倒：用来处理井下打捞不上来的落物时进行倒扣所用的工具，如倒扣器等；（5）套：对于井下管柱被砂卡、水泥卡、以及取套换套时处理套管外的水泥环等所用的套铣工具。如套铣筒、套铣鞋等；

（6）胀：用于处理井下套管变形、错断等故障时所用的套管整形器，如梨形胀管器、滚子整形器等；

（7）接：指用于套管损坏，错断等故障所用的各种套管补接器。如铅封补接器、波纹管补接器等；

（8）震：指处理井下事故所用的加速器、震击器等震击工具，如上击器、下击器等；（9）侧钻：指用来在套管上开一个窗口，另钻一个新的井眼工具，如卡瓦式导斜器、2 开窗复式铣锥，卡瓦式悬挂器等工具；

（10）扩：指用来扩大井眼所用的工具，如扩眼铣鞋、扩眼钻头等；

（11）钻：用于加深井眼，修理鱼顶，处理小件落物或冲砂钻水泥塞时所用的工具，如尖钻头、PDC钻头、三牙轮钻头等；

（12）刮：指用来清除井壁上的水泥、压井液、硬蜡及射孔孔眼和套管上的杂物所用各种刮削工具，如弹簧式刮管器、胶筒 式刮管器等；

（13）辅助工具：为验证和落实鱼顶情况及配合打捞所用的工具，如铅模、井下照相仪、安全接头、螺杆钻等。常用大修、侧钻工具介绍

（1）公锥

1、用途：公锥是专门用来从油管、钻杆、封隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔内进行造扣打捞的工具。公锥与正、反扣钻杆及其他工具配合使用可实现不同的打捞工艺。

2、结构：公锥是长锥形整体结构，可分接头和打捞丝扣两部分，接头上部有与钻杆连接的的螺丝，有正、反标志槽，便于归类和识别，接头下部有细牙螺丝，用以连接引鞋。

3、作用原理：当公锥进入打捞落物内腔后，加10~20kn钻压，并转动钻具，迫使打捞丝扣挤压吃入落物内壁进行造扣，当所造成扣能承受一定拉力和扭矩时，可采上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

4、操作方法及注意事项：当工具下到鱼顶上部1~2m时，开泵冲洗并慢慢下放工具到鱼顶，同时观察泵压变化。如泵压突然上升，指重表悬重下降，说明公锥进入鱼腔，可进行造成扣打捞。如悬重慢慢下降而泵压不变，说明公锥可能插入落物外的套管环形空间，此时应上提管柱，然后慢慢转动下放直至悬重与泵压有明显变化，才能加压造成扣，进行打捞。打捞鱼腔畅通，应增加扶正接头或采用引鞋结构，以防止造成位置错误，酿成事故。另外，打捞操作时，不应猛顿鱼顶，以防将鱼顶或打捞丝扣损坏。尤其应注意分析判断造成扣位置，切忌在落鱼外壁与套管内壁的环形空间进行造成扣，以免造成成严重后果。

（2）母锥

1、用途：母锥是专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造成扣打捞的工具，可用于对无孔或内孔堵塞的圆柱形落物进行打捞。

2、结构：母锥是长筒形整体结构，由接头和主体两面三刀部分组成，主体内壁上有打捞丝扣，同公锥相同，有55º和88º30ˊ两种。

3、工作原理：同公锥一样，也是靠打捞丝扣在钻具的压力和扭矩作用下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。

4、操作方法及注意事项：操作方法同公锥相同，使用时应注意以下几点：①打捞无接头、接箍的管状落物时，用母锥不易破坏鱼顶，使处理事故成功率高。②当鱼顶破损时，多用母锥打捞。③在井眼大，管柱小的井况时多采用母锥打捞。④由于母锥外径大，在特殊井打捞时易造成卡钻，可在母锥上部接一个安全接头，以便遇卡时可顺利取出钻具。

（3）滑块式打捞矛

1、用途：可用于打捞油管、钻杆、衬管、封隔器、配水器等有孔的落物。

2、结构：滑块捞矛由上接头、矛杆、卡瓦、锁块及螺钉组成。有单滑块、双滑块和有水眼、无水眼之分。

3、工作原理：当矛杆和卡瓦进入鱼腔后，卡瓦依靠自身重量向下滑动，卡瓦与斜面产生相对位移，卡瓦齿面与矛杆中心线之间的距离增加。使其打捞尺寸不断增大，直至与鱼腔内壁接触。上提矛杆时斜面向上运动产生的径向分力迫使卡瓦咬入落物内壁而抓住落物。

4、操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择矛杆尺寸，并在卡瓦滑道上涂一些机油使其运动灵活。②下放管柱至鱼顶，记好钻柱悬重与放入。如有水眼开泵冲洗鱼顶。③下放管柱，引入鱼腔，观察悬重及泵压变化。④上提管柱，若悬重增加，则说明已捞住落物。⑤到扣作业时，先将悬重提到设计的倒扣负荷，再增加1~2kn,即可进行倒扣作业。⑥若井眼大，落物小，可在工具上接合适的引鞋，从外部包住鱼顶，以防止插入环空或卡瓦胀破鱼顶。

（4）可退式打捞矛

1、用途：它是从鱼腔内孔进行打捞的工具，可用于打捞油管、钻杆、衬管、封隔器、配水器等有孔的落物。

2、结构：由芯轴、圆卡瓦、释放环、引鞋组成。

3、工作原理：打捞自然状态下，圆卡瓦外径略大于落物内径，当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦紧贴落物内壁，当上提管柱时，芯轴、卡瓦上的锯齿螺纹互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。若需要退出时只需给芯轴一定的下击力，再正转2~3圈，（深井可多转几圈）此时卡瓦与芯轴处于完全释放位置，上提钻柱即可退出落鱼。

4、操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择可退式捞矛的尺寸。②检查工具，用手转动卡瓦使其靠近释放环，此时工具处于自由状态。③接好外因具，下放至鱼顶以上1~2M左右，开泵循环并慢慢下放钻具至鱼顶。④探准鱼顶后，试提打捞管柱并记录好悬重。⑤正式打捞，当捞矛进入鱼，悬重有明显下降显示时，反转钻具1~2圈（根据井深可多转几圈）。芯轴对卡瓦产生径向作用，迫使芯轴上移，使卡瓦卡住落鱼而捞获。⑥上提管柱，若悬重明显增加，说明已捞获，若悬重不增加，重复上述操作直至捞住。⑦若无法提出需要退出时，只需给芯轴一定的下击力，再正转管柱2~3圈，上提管柱即可将工具退出。

（5）倒扣捞矛

1、用途：即可用于打捞、倒扣又可释放退出落鱼，还能进行循环洗井，是一种常用的打捞工具。

2、结构：倒扣捞矛由上接头、矛杆、花键套、限位块、定位螺钉、卡瓦等组成。

3、作用原理：当外径略大于落鱼内腔的卡瓦接触落鱼时，卡瓦与矛杆开始产生相对滑动，卡瓦从矛杆锥面脱开，矛杆继续下行，连接套顶住卡瓦上端面，迫使卡瓦缩进落鱼内腔，此时卡瓦对落鱼内壁有外胀力，紧紧贴住落鱼内壁，上提钻具，矛杆上行，在矛杆锥面的作用下，卡瓦被胀开，外胀力使卡瓦上的三角牙咬入落鱼内壁，继续上提即可实现打捞。如果无法提出，可实行倒扣作业。如果在井中需要退出工具，只要给矛杆一定的下击力，然后反转1~2圈，上提管柱即可退出落鱼。

4、操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择倒扣捞矛的尺寸。②拧紧全部连接螺丝和丝扣，下井引入落鱼。③在下放至落鱼1~2M处时，开泵循环，冲洗鱼顶，停泵后记录好悬重。④在慢慢右旋的同时下放管柱，待悬重有明显下降时停止下放和转动，上提至设计的负荷时倒扣。⑤若倒不开，需要退出时，只需下击钻具，再左旋1~2圈后上提即可退出。⑥工具用完后要对各部件进行清洗及维修和保养。

4（6）卡瓦捞筒

1、用途：可打捞鱼顶漏出50MM以上管柱。

2、结构：由上接头、控制杯、篮式卡瓦、筒体引鞋等部件组成。

3、工作原理：落鱼进入卡瓦捞筒后，首先将卡瓦上推，使其与螺旋锥面脱开，则卡瓦被胀大，鱼顶进入。上提管柱则筒体上行，两螺旋锥面贴合，卡瓦咬入落鱼，随着提力增加夹紧力增加而实现打捞。若需退出工具，只需下击钻具后转动钻具并上提，即可退出。

4、操作方法及注意事项：①根据落鱼尺寸来选择合适的卡瓦捞筒。②工具下放至鱼顶1~2M时，慢慢右旋工具并下放，当悬重明显下降时，停放停转。③上提钻具即可捞获。④对不规则的落鱼要先修整鱼顶后再进行打捞。⑤退出时只需下击钻具后左旋并上提钻具即可退出。⑥工具用完后要对各部件进行清洗及维修和保养。

（7）组合式抽油杆打捞筒

1、用途：在不换卡瓦牙的情况下，可在油管或套秋内打捞抽油杆本体或抽油杆台阶及接箍，是一种高效率、多用途打捞抽油杆的组合式工具。

2、结构：组合式抽油杆打捞筒由上下两部分组成。上部分专供打捞抽油杆本体，是由上接头、上筒体、弹簧、弹簧座、小卡瓦等组成。下筒部分可打捞抽油矸接箍及台肩，由下筒体、弹簧、弹簧套、大卡瓦等组成。

3、工作原理：A：打捞抽油杆本体：工具下井过程中如遇抽油杆本全，本体进入上筒体直至小卡瓦内，在弹簧力的作用下，弹簧外锥面与筒体内锥面相吻合，并使卡瓦内牙面始终贴紧落鱼外表面，当筒体上提时，在摩擦力的作用下，落鱼带着卡瓦相对筒体下移，筒体内锥面迫使卡瓦产生径向夹紧力咬住落鱼。B：打捞抽油杆接箍：当落鱼通过下筒体时，随着工具下放，落鱼顶开双瓣式卡瓦穿过并进入下筒体，上提捞筒，落鱼带着卡瓦与筒体产生相对运动形成径向夹紧力，落鱼部分弧面被卡瓦咬住或卡在卡瓦止口的台肩上。

4、操作方法及注意事项：①根据抽油杆尺寸来选择打捞筒的尺寸，并对工具进行认真检查。②当工具下至鱼顶时，下放工具要慢，并可慢慢旋转，以便引进落鱼。③当指重表悬重有轻微下降时，停止下放，上提管柱确定是否捞获。注意不要压得太狠，以免将抽油杆压弯。④工具下井时，工具与管柱必须拧紧，防工具掉井。⑤工具用完后要对各部件进行清洗及维修和保养。

（8）活页式捞筒

1、用途：用于大的环形空间内打捞鱼顶为带台肩或接箍的小直径杆类落物。如抽油杆或测井仪器等。

2、结构：活页式捞筒由上接头、活页总成、筒体等组成。

3、作用原理：鱼顶为接箍的落鱼引入筒体后，顶开活页卡板，活页卡板绕轴转动，当接箍通过卡板后在扭力弹簧的作用下卡板自动复位，接箍下面的杆正好进入活页卡板的开口里，上提管柱，接箍卡在活页板上实现打捞。

4、操作方法及注意事项：①根据抽油杆尺寸来选择打捞筒的尺寸，并对工具进行认真检查。②下钻至鱼顶1~2M，开泵循环冲洗鱼顶，并慢慢旋转下放，下放时应注意观察指重表悬殊重变化，如有轻微变化应停止下放，上提管柱看是否已捞获。③在打捞过程呈切不可猛放重压，必须严格按慢放轻压、旋转入鱼、慢慢加深、多次打捞的操作方法。

（9）套铣筒

1、用途；主要用于解除管柱被砂卡、水泥卡及小件落物卡等事帮的管状工具。

2、结构：主要由上接头、筒体、铣牙等部分组成。

3、工作原理：套铣筒在转盘或水力工具的带动下进行旋转，依靠套铣筒下端坚硬的铣牙将油管、套管外的沉砂、水泥或其他杂物铣碎和清理掉，从而使被卡管柱解卡，或者是倒扣起出套铣完的单根，然后再套铣，直至彻底处理完毕。

4、操作方法及注意事项：①根据被卡管柱的尺寸来选择套铣筒的尺寸，并对工具进行认真检查。②套铣前先将被卡管柱上端的管柱倒扣起出，然后再进行套铣。③套铣时应轻压快转，注意防卡。要有足够的排量尽可能地将砂和碎屑带出地面。④铣牙可根据实际情况加工成不同形状，最好采用硬质合金材料，以便铣牙坚固耐磨。

（10）一把抓

1、用途：主要用于打捞小件落物的工具。如钢球、钳牙、卡瓦牙、碎胶皮等。

2、结构：由上接头、抓体和抓牙组成。

3、工作原理：利用抓牙弯曲，将小件落物包裹在抓筒内实现打捞。

4、操作方法及注意事项：①将工具下放至鱼顶0.5~1m时，大排量反洗井清理落物上的掩盖物，使落物裸露。②下放管柱，加压5~10KN，转动4~5圈，当指重表悬重恢复后再加压5~10KN，转动6~7圈。③上提管柱，离开井底后再慢慢下放加压10~15KN，使抓牙向内弯曲，将落物包住，起出管柱，落物即可捞出。

（11）强磁打捞器

1、用途：用于打捞小件铁质金属落物的专用工具。具有体积小，重量轻，吸力大、耐温高（120—200℃）的特点。

2、结构：由接头、打捞筒、磁头、磁钢、缓冲垫等组成。

3、工作原理：利用磁铁的强大的吸力将小件金属落物吸住而实现打捞。

4、操作方法及注意事项：①将工具下放至鱼顶0.5~1m时，大排量反洗井清理落物上的掩盖物，使落物裸露。②待井底清洗干净后，慢慢下放管柱，加压控制在10KN 以下。③上提管柱0.5~1m重复①②步。④工具用完后要对各部件进行清洗及维修和保养。

（12）铅模

1、用途：铅模是探视井下套管损坏类型、程度和落物深度、鱼顶形状、方位的专用工具，根据印痕来判断事故的性质，为制定修理套管和打捞落物的措施及选择打捞工具提供依据。

2、结构：常用铅模有平底和锥形铅模两种，分别探视套管内径和鱼头。由铅体、加强筋、油管接头本体组成。

3、操作方法及注意事项：①根据套管尺寸来选择铅模的尺寸，并对工具进行认真检查。②下钻速度不宜过快，以免中途将铅模碰变形。③下至鱼顶2~3M时开泵循环冲洗鱼顶。④打印加压一般为30KN，特殊情况可增加钻压，但不能超过50KN。⑤铅模只许一次加压，不可重复打印。⑥铅模印痕描述要做到实事求是，细致认真，周密考虑，有根有据。

（13）凹面磨鞋

1、用途：用于磨削井下小件落物、不稳定落物及破坏的鱼顶等情况。

2、结构：凹面磨鞋由上接头、磨鞋本体及所焊的YD合金及其他耐磨材料组成，底部为5°至30°的凹面角。

3、工作原理：凹面磨鞋底面的YD合金及其他耐磨材料在钻压作用下，磨碎落物，磨屑由循环洗井液带出地面。

4、操作方法及注意事项：①下井前要检查钻杆丝扣是否完好，水眼是否畅通，YD合金及其他耐磨材料不得超过本体直径。②下至鱼顶2~3M时开泵冲洗鱼顶，待井口返出洗井液平移后,启动转盘慢慢下放管柱，使其接触落鱼进行磨削。③下钻速度不宜太快，作业中不得停泵。④如果出现定点长时间无进尺，应分析原因，采取措施，防止磨坏套管。⑤磨铣过程中高官厚禄注意防卡，尽可能地将碎屑循环出地面。

（14）平面磨鞋

用途、结构、工作原理及操作方法与凹面磨鞋相似。（15）螺杆钻具

1、用途：螺杆钻具是以液体为动力，驱动井下钻具旋转的工具，可用来进行钻进、磨铣，钻灰塞、侧钻等作业。

2、结构：螺杆钻杆由上接头、旁通阀、定子、转子、连轴节、过水接头、轴承总成及下接头组成。

3、作用原理：螺杆钻通过定子和转子将高压液体的能量转变为机械能。当高压液体能过钻具水眼进入螺杆钻具后，凡尔球被推动下移，关闭旁通阀，从而进入转子与定子形成的各个密封腔。液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动。转子在沿自身轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与之有一偏心距e的定子中心线公转。这就是所谓的螺杆钻具的行星传动原理。由于转子和定子都采用螺旋线，因而转子绕定子轴线作逆时针转动，并以自身轴线作顺时针转动去带动钻具旋转。

4、操作方法及注意事项：①钻具组合：在侧钻井定向钻进时的钻具组合为：三牙轮钻头+螺杆钻+定位接头+无磁钻铤1根+钻铤2~4根+φ88.9钻杆。②下钻要平稳，下钻速度以30m/min为宜。③正常钻进时要控制一定的钻压，一般钻压为20—40KN。排量为900L/min以上。④钻井液机械杂质含量不大于0.5%,起钻速度要慢。⑤工具用完后要对各部件进行清洗及维修和保养。

（16）导斜器

1、用途：导电斜器是一个带一定斜度（一般为3°~4°），斜面具有一定技术要求的半圆柱体，在侧钻中取导斜和造成斜作用。

2、结构：导斜器由送斜器、斜向器、尾部座封结构、防漏总成组成。其中送斜器是将斜向器送到预计深度，通过钻具顿压、液压打压或倒扣的方法达到分离并提出的目的，尾部结构主要用于固定斜向器。

3、操作方法及注意事项：①刮削开窗侧钻点以上套管，通井至设计井深。②挤灰封闭油层或破漏层，试压合格。③连接好工具，各部件在地面进行认真检查，试验要按规定进行。④将工具下到预计深度，开泵循环，正常后投球打压20Mpa左右座封。⑤上提管柱取出送斜器。

（17）铣锥

1、用途：铣锥是磨铣套管开窗的工具，主要工作面是侧面硬质合金刀刃，侧钻常用的铣锥有单式铣锥和复式锥两种，目前大多使用复式铣锥开窗，基本能做到一次成功。单式铣锥主要用于加长窗口若悬河长度的工具。

2、结构：复式铣锥由四级不同锥度的锥体组成，最下一级锥体头部锥度数为2°~3°；有底部切削刃，其作用是旨导铣锥铣进防止提前滑出套管；第二段锥度为6~8°，刀刃长度最长，是向下磨铣套管的主要段；第三锥体斜度与斜向器斜面基本相同，其作用是稳定铣锥扩大窗口；最上一段锥度为0，主要作用是修整窗口。

(18)双挂钩固衬管装置

1、用途：①固井后能使尾管与上部钻具顺利分开。②使尾管与套管接合处有高强度的斜坡口（喇叭口），有利于钻具顺利进入衬管。③固井后尾管（衬管）内不留水泥塞。

2、工作原理：将正扣接头总成连接在所下衬管的顶部并与钻杆相连，下入井内设计深度后注完水泥，将小胶塞投入个别杆内，在泵压的作用下将小胶塞推入正反扣接头总成中心喇叭口处，堵塞住大胶塞的孔道，使二胶塞合二为一，并在4~6Mpa作用下，剪断销钉，然后继续在泵压作用下下行，直至接触阻流板，当压力达到15Mpa时完成固井作业，即可进行正转甩掉尾管（衬管），最后反洗井，洗出喇叭口以上多余的水泥浆。

3、操作方法及注意事项：①下尾管（衬管）钻具组合：由下而上为衬（尾）管引鞋接箍内装阻流板+衬（尾）管+正反扣接头总成（内装大胶塞）+钻杆。②将衬（尾）管下至设计深度后，正循环洗井，注水泥固井。③洗净泵及连接管线中的水泥浆，将小胶塞投入钻杆中。④替顶替液，并计算好大胶塞以上部分钻杆的内容积，当胶塞到达大胶塞时压力升高4~6Mpa，剪断销钉，压力又恢复到原顶替压力。⑤继续顶替，直至二胶塞到达阻流板位置，泵压会突然上升，一般碰压不超过15 Mpa。⑥卸压，正转钻具倒扣，甩掉衬（尾）管。⑦上提钻具至设计深度进行反洗井，瞥压并井候凝。⑧所用尾（衬）管在下入井内之前必须用标准通径规进行通径。

第三节：大修、侧钻常用计算

(一)卡点计算：

1、理论公式：L=EFß/P 式中：ß：管柱伸长量（两次不同负荷上提时的长度差），cm L：管柱长度，cm P：拉力，KN E：钢材弹性模数=2.1×10^4,KN/cm F:管形环空截面积，2、经验公式：L=Kß/P 式中：K 常数：ø73mm油管K取2450，ø73mm钻杆K取3800 ß：管柱伸长量（两次不同负荷上提时的长度差），cm P：拉力，KN L：管柱长度，m

(二)压井计算：

1、加大压井液密度所需加重剂的计算

G=p1*v(p2-p3)/(p1-p2)式中：G：加重剂所需量，㎏

V：加重前压井液体积 P1：加重剂密度

P2：加重后压井液密度 P3：加重前压井液密度

2、降低压井液密度所需水量的计算

Q=V*（P1-P2）*P/（P2-P）

式中：Q：降低压井液密度时所需加入的水量

V：压井液体积 P1：原压井液密度 P2：稀释后压井液密度 P：水的密度

3、压井液循环一周时间

T=H*（V1-V2）/Q 式中：T：循环一周时间，H：井深（管柱长度）V1：井筒体积 V2：管柱外容积 Q：泵排量

4、压井液上返速度

V=12.7Q/（D^2-d^2）

式中：V：压井液上返速度

Q：泵排量 D：井筒内径 d：管柱外径

5、井筒容积

（1）理论计算：V=∏*D^2*H/4 式中:V:井筒容积

D:井筒内径 H:井深

(2)现场计算:V= D^2*H/2 式中:D:井眼尺寸,in(三)注水泥塞计算

1、水泥浆休积的计算

V=∏*D^2*H*K/4 式中:V:水泥浆用量

D:套管内径 H: 水泥塞长度

K:附加系数(K取1.5~4)

2、干水泥量计算

N=V*1.465(P-1)/50 式中:V:水泥浆用量

N:干水泥袋数 P:配置水泥浆密度

3、清水量计算

Q=(50-15.785*P)*N/(p-1)式中: Q:清水用量

P:水泥浆密度 N:干水泥袋数

(四)挤灰封层计算

1、挤封射孔井段时水泥浆用量计算

V=(3.8~4.7)R^2øh 式中:V:水泥浆用量

R:挤封半径 Ø:有效孔隙度 H:封堵层厚度

2、封窜时水泥浆用量

V=(3.8~4.7)(R^2-r^2)h

式中: V:水泥浆用量

R:原裸眼半径

R套管半径

H: 封窜段长度

3、堵漏时水泥浆用量

V=K*V1 式中:V: 水泥浆用量

K:系数,1~4;V1:水泥浆基数(2.4/方)

4、针对上述各种情况下干水泥用量计算:T=1.465*V*(P-1)式中:T:干水泥用量,吨

V:水泥浆用量 P:设计水泥浆密度

(五)卡瓦封隔器坐封高度计算

H=⊿L-⊿L1+⊿L2+S 式中:H: 卡瓦封隔器坐封高度

⊿L:坐封前,封隔器以上油管长度为L时的自重伸长,mm

⊿L1:中性点以上油管自重伸长量, mm

⊿L2: 中性点以下油管自重压缩量, mm

S:胶筒压缩距, mm

第四篇：油田工艺实习报告

一、目的及要求：

了解油田生产工艺流程，了解油气田开采的地面装置及其工作原理，了解开采——集输——计量——油、气、水分离的整个油田生产过程，为将来参加工作打下基础。

二、实习地点及方式：

地点：采油厂某矿（六厂二矿等）。方式：参观。

三、时间安排：三天半。

四、教学内容：

（一）单井生产原理及管理

1、自喷井装置及工作原理

自喷井井口装置主要包括三个部分：①油井控制部分——采油树。②油套管悬挂密封部分——油管头和套管头。③采油树附件，包括油嘴、压力表等。

①采油树：其作用是控制和调节油井生产，实现下井工具、仪表的起下操作和修井工作等。主要由套管四通、套管闸门、油管头、油管四通、总闸门、清蜡闸门及其所属附件组成。采油树按其连接方式不同分成三类：即法兰连接采油树、卡箍连接采油树和丝扣连接采油树。前者为老式采油树，因浪费钢材、拆装不便，已很少使用；后者则因丝扣使用不便、易损坏，也已基本淘汰。目前使用的主要为第二种。其基本结构如图1所示。

②套管头和油管头：套管头在整个采油树最下端，其作用是连接下井的各层套管，并密封各层套管的环形空间。油管头是从总闸门以下到套管四通大法兰的部分，包括套管四通和油管悬挂器。

③采油树附件：油嘴是用来控制和调节油井的产量的。不同尺寸的油嘴，对井底形成

图 1 大庆160型采油树示意图

1-清蜡闸门；2-套管四通；3-总闸门；4-套管压力表；5-套管闸门；6-生产闸门；7-油管压力表 的回压不同；生产压差不同，油井产量也就不同。按其安装部位不同可分为井下油嘴和地面油嘴。按结构分类可分为简易油嘴和多孔油嘴两大类。压力表的作用是用来观察和录取油套管资料的工具。装在生产闸门以外的压力表称为油管压力表（油压表），用以录取油管压力；装在套管闸门以外的压力表称为套管压力表（套压表），用于录取套管压力。

由于油田已进入三采或四采阶段，自喷井已极少见。

2、采油装置及工作原理 在油田开发过程中，当地层能量逐渐下降到不足以维持自喷或虽能自喷但产量过低，或一开始就不能自喷，就需要人工补充能量进行采油，即机械采油。其方法有气举采油和深井泵采油。而深井泵采油方法包括有杆泵采油及水力活塞泵、电动潜油泵及射流泵等无杆采油方法。有杆采油方法包括游梁式抽油机——深井泵装置和螺杆泵装置。在油田上广泛应用的是前者。有杆泵抽油装置由三部分组成（见图2）：地面部分——游梁式抽油机；

图2 有杆泵抽油装置示意图 吸入凡尔；2 泵筒；3 活塞；4 排出凡尔；5 抽油杆；6 油管；7 套管； 三通9盘根盒；10 驴头；11 游梁；12 连杆 ；13 曲柄；14 减速箱；15-动力机（电动机）

井下部分——抽油泵；中间部分——抽油杆柱。其工作原理是：由电动机经传动皮带将高速的旋转运动传递给减速箱；经三轴二级减速后，再由曲柄杆连杆机构将旋转运动变为游梁的上、下摆动。挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞作上、下往复运动，从而将原油抽至地面。

（1）抽油机装置及工作原理：

抽油机是有杆泵采油的主要地面设备，可分为有梁式和无梁式两种类型。前者在大庆被广泛采用，而后者为正在推广的新机型。有梁式抽油机又分为普通型（包括常规型和前置游梁式）；变形游梁式（包括异相曲柄式、六连杆增程式、双驴头式、摇杆平衡游梁式、双摆增程式、游梁斜直井式）两类。它们的装置结构和工作原理大同小异。最常用的为常规游梁抽油机，其装置结构见图3。无游梁式抽油机包括链条式、增距式和宽带式等几种类型，它的特点为长冲程低冲次，适合于深井和稠油井采油。目前在大庆使用的较少。

图3常规型游梁式抽油机结构示意图

抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备，作业时安装在井下油管柱的下部，沉没在井筒中，通过抽油杆带动其工作。主要由工作筒（外筒和衬套）、柱塞及阀（游动阀和固定阀）组成（图4）。游动阀又叫做排出阀（或上部阀）；固定阀又叫吸入阀（或下部阀）。泵的活塞上、下运动一次叫做一个冲程。活塞在每分钟内完成向上、下冲程的次数叫冲次，上冲程是油杆带动活塞向上运动，活塞上的游动阀受油管内液柱压力作用而关闭，泵内压力随之降低。固定阀在沉没压力与泵内压力构成的压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口排油。下冲程是抽油杆柱带动活塞向下运动，固定阀一开始就关闭，泵内压力逐渐升高。当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压力和游动阀重力时，游动阀被顶开，活塞下部液体通过游动阀进入活塞上部，泵内液体排向油管。上、下冲程不断地交替进行，就使得原油不断地被举升到地面上来。

（2）有杆泵采油井口装置及井口流程

有杆泵井口装有采油树。应用较广泛有KY——250型和可转动偏心井口型两种。前者在大庆较常见，主要由套管法兰、套管四通、套管阀门、油管头上法兰、总阀门、油管四通、生产阀门、油嘴套等组成（见图5）。

抽油井井口流程，主要有单管流程、双管掺热流程与三管热水伴随流程。单管生产井

图4抽油泵结构示意图

图5 KY-250型采油树

1-套管法兰；2-套管四通；3-套管阀门；4-卡箍；5-油管头上法兰；6-总阀门；7-油嘴套；

8-生产阀门；9-油管四通；10-压力表；11-压力表截止阀；12-接头

口装置流程如图6所示。从油井生产出的油水混合物经过油嘴进入出油管线，然后通过集油干线进入计量站计量、汇集，输往转油站或联合站，它用于以下三种情况：油井出油温度达50~60℃以上；外界气温常年较高，最低在-10℃以下；在高含水期开发的油田上。

双管掺热水井口流程包括掺水保温流程、热洗流程、地面循环流程（图7）。其生产流程是将联合站脱后污水加热，返输回油井口，在油嘴后掺入出油管线，提高集油管线中原油的温度。同时，脱后污水中残存的表面活性剂在集油管络中部分破坏油水乳化液，使油水发生分离，大大减轻了原油脱水工作量。

三管热水伴随井口流程如图8所示，它由出油管线、回水管线组成。其中，回水管线与油管线组合在一起，回水对油管线伴随保温进站；井口来热水管线单独保温，以提高热水到达井口时的温度，从计量站来的热水到达井口后，对油嘴套保温，然后通过水管线返回计量站。

图6 抽油井单管井口流程图

图7 双管油嘴后掺水井口流程

3、潜油电泵系统组成及工作原理

电泵井的系统组成如图9所示。它由三大部分、七大组件组成。三大部分是：①地面部分：包括变压器、控制屏、接线盒以及特殊井口装置；②中间部分：中间油管和动力电缆；③井下部分：包括多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器等。七大组件是指潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵、电缆、控制屏和变压器。工作时，地面高压电源通过变压器变为电机所需要的工作电压，输入到控制屏内，然后经电缆将电能传给井下电机，使电机带动离心泵旋转，把井液抽入泵内。进泵的液体通过多级离心泵的叶轮逐级增压，经油嘴举到地面。

4、地面注水装置及流程

注水就是通过注入井将水注入油（气）藏，保持地层压力的一种有效措施。注水是我

图8 三管热水伴随井口流程 图9 潜油电泵管柱示意图

国油田开发的一种十分重要的开发形式，对我国的原油生产起到关键的作用。

（1）注水站设备及流程。注水站主要有储水罐、汇水管路、高压泵、输水管路等组成。此外还装有水量计量及压力计量的仪表，如流量表、水表及压力表等。其流程是来自水源的水先经过净化处理储存于储水罐内。然后汇水管将罐内的水输给高压注水泵，高压注水泵使水增压，达到规定要求。高压水从泵出口进入分水管汇，分水管汇将高压水打入各输水管路，并送到各个配水间及井口。

（2）配水间及配水流程 配水间是调节、控制注水井注水量的操作间。在配水间，将注水站来的高压水，按油田注水方案的要求，在配水间进行控制和计量。一般分为单井配水间和多井配水间两种类型。单井配水间用来调节、控制一口注水井的注水量。其流程与装置比较简单（如图10所示）。其流程是从注水站来的高压水→来水阀门→高压水表→配水阀门→井口。

图10 单井配水间配水流程

1-总来水阀门；2-水表；3-接箍与丝堵；4-配水阀门；5-生产阀门；6-采油树；7-套管阀门 多井配水间流程分为流量计计量和水表计量流程。流量计计量的多井配水间流程如图11所示，分为：A正常注水流程：来水管线→来水阀门→流量计上游阀门→流量计→流量计下游阀门→井口；B洗井流程：来水管线→洗井阀门→流量计→洗井旁通阀→井口。正常注水时，配水间的洗井流程是关闭的。洗井时，水经洗井流程进入井筒内。水表计量多井配水间流程如图12所示，即：注入水从来水汇管→水表上游阀门→水表→水表下游阀门→井口。

图11 流量计计量多井配水间流程

图12 水表计量多配水间流程

（3）注水井井口装置及流程

注水采油树多采用CYb——250型采油树，其结构如图13所示，其流程如图14所示。根据注水方式的不同，注水井井口可分三种流程：配水间来水经生产阀门、总阀门，从油管注入到油层中去，称为正注；关闭生产阀门，使配水间来水从套管阀门进入油套环形空间，并注入油层中，称为反注；正、反同注称为合注。

图13 Cyb-250型采油树

图14 注水井井口流程

1-生产阀门；2-测试阀门；3-总阀门；4-套管阀门

（二）油气集输工艺

把油气田各井采出的油气进行收集、分离、初步处理，并输送到油库（外输首站）和天然气用户的整个过程，称为油气集输。

1、油气集输流程的种类

根据转油和计量油方式不同可分为：分井计量、分井转油；集中计量、集中转油；分井计量、集中转油等典型流程。

按输送介质分类可分为：单管密闭混输流程和油气混输流程（小站流程）。

按集输管网形状可分为：排状或环状管网、“米”字型管网及放射状管网。

2、大庆常用集输流程 萨尔图流程（“串糖葫芦”流程，图15），为单管多井串联集输，井口采用水套炉加热保温，单井计量，井口产品在转油站、脱水站分离脱水后外输，为“单管混输流程”。

图15 萨尔图流程

喇嘛甸流程（图16），是井口加热，双管出油，高压热油洗井流程。不但具有“萨尔图”流程井口加热的特点，而且还具有单井进站集中计量的小站流程特点，为双管流程。此外还有三管热水伴随流程，双管掺热水流程、双管掺热油流程等。

3、计量站流程

计量站的作用是收集油井生产的油气，进行单井油气计量，将计量后的油气汇集，并输往转油站处理；同时，计量站还向油井输送保温热载体。它分为三管热水伴随计量站流程和双管掺热水计量站流程。两者均包含油气汇集计量流程和保温流程两大部分。两者是相似的，其流程如图17所示：

单井油气计量：单井来油→单井计量阀→计量管线→计量分离器→分离器出油阀→输油干线→油站。

油气汇集输送：单井来油→单井来油管线→单井进汇管阀→原油汇管→汇管总阀→输油干线→油站。热水伴随和掺热水保温流程的主要目的是保证原油不凝固、不结蜡，使其流动舒畅。

4、输油站工艺流程

矿场油气集输及处理的一般过程是：油井生产出的油气混合物输至计量站后，经过单井油气计量，各井生产的油气汇集入集汇管，并依靠油气本身的能量输送至转油站。

到达转油站的各计量站来油，通过大口径汇管输入分离器进行油气分离，分离出的天然气经干燥后输向集气站及用户；分离出的原油进入沉降、缓冲罐，沉降脱游离水。沉降后的原油输往联合站进一步进行电化学脱水，脱去乳化水，最后外输至油库。

转油站与联合站脱出的污水，输出到污水处理站处理、净化，净化后的污水输往注水站重新加压并注入油层。在转油站，还有沉降出的部分污水经再加热回输到油井，进行井口保温或热洗井筒。

第五篇：侧钻水平井钻井工艺技术

侧钻水平井钻井工艺技术

侧钻水平井技术是一项集套管开窗侧钻技术、水平井钻井技术和小井眼钻井工艺技术于一体的综合钻井技术。利用该项技术可以使套管损坏井、停产井等死井复活，改善油藏开采效果，有效地开发各类油藏，提高采收率及油井产量，降低综合开发成本。另外，开窗侧钻水平井可以充分利用一部分老井井眼及套管、井场及地面设施，从而可以大大减少钻井作业费用，节约套管使用费及地面设施建设费等，同时有利于环境保护。

一、套管开窗位置的确定

开窗位置确定前，需查阅原井井史（搞清原井套管数据、固井质量及施工情况等）及 电测资料（找准标志层位置和厚度），用陀螺仪对原井井眼轨迹进行复测，并计算出井眼轨迹数据；对原井油层套管试压，蹩压10Mpa；30分钟压力不下降为合格；然后根据地质设计要求、地层特点和原井眼状况确定开窗位置。

开窗位置的确定应遵循以下原则：

1、应满足井眼轨迹控制的要求；

2、应避开原井套管接箍和套管扶正器，选在完好的套管本体上；

3、应避开原井事故井段和套管损坏井段；

4、应选在固井质量好、地层易钻且较稳定的井段。

二、开窗侧钻方法的优选

套管开窗的目的是为了保证侧钻工具顺利通过窗口，进行下部钻井施工，并并满足钻 井、完井、采油和井下作业要求。是第一道关键工序。目前，常用的开窗侧钻方法有两种：一是利用地锚斜向器开窗，就是在原井套管中下入地锚斜向器，用开窗工具（复式铣锥）在套管上开出窗口，然后再用侧钻钻具侧出新井眼。另一种是利用套管锻铣器开窗，就是将原井井眼的一段套管 用锻铣器铣掉，然后注水泥填井，再用侧钻钻具侧钻出新井眼。

开窗侧钻方式的选择应根据地质设计要求、原井眼状况、地层特点及侧钻工具的侧钻能力等综合考虑。在地层硬、侧钻困难固井质量叫好侧钻点上下可选范围小，原封不动井井下复杂套管不宜段铣或井眼井斜较大时，一般选用地猫斜向器开窗侧钻方法；其他情况下易选用套管段铣器开窗填井侧钻方式。