(二)井下作业基础知识

(3)在将井内气侵修井液循环出井时，为了不使井口和井内发生过高的压力，必须允许天然气膨胀。(4)在较长期的关井以后，由于天然气在井内上升而不能膨胀，井口压力不断上升。这时容易产生的误解是，认为地层压力非常高，等于井口压力再加上修井液柱压力，并且想据此算出所需的修井液密度。实际上，这是完全错误的。这时井口压力的增加是由于天然气不能膨胀（扩散）的结果，因此，在天然气上升而不能膨胀（扩散）的情况下，地层压力并不等于井口压力加修井液柱压力，也不应这样来计算所需的修井液密度。二）井控设备（一）井控设备的概念实施油气井压力控制技术的一整套专用设备、仪表与工具。（二）井控设备的功用预防井喷；及时发现溢流；迅速控制井喷；处理复杂情况。（三）主要井控设备的组成井控设备包括防喷器、射孔闸门、简易防喷装置、采油树、内防喷工具、防喷器控制台、压井与节流管汇及相匹配的闸门。1、机械式井口防喷器：自封封井器、半封封井器、全封封井器、两用轻便封井器。简易封井器自封封井器2、手动防喷器：手动单闸板防喷器、手动双闸板防喷器、手动三闸板防喷器。手动单闸板防喷器3、液压防喷器：环形防喷器、闸板防喷器。（我国液压防喷器的最大工作压力分为六级：14MPa、21MPa、35MPa、70MPa，105MPa。我国液压防喷器的公称通径分为九种：179.4mm、228.6mm、279.4mm、346.1mm、425.5mm、476.3mm、527.1mm、539.8mm、679.5mm）。液压控制双闸板防喷器液压控制环型防喷器4、控制装置：蓄能器装置、遥控装置。5、节流与压井管汇。6、井下管柱内防喷工具：单向阀、回压凡尔、工作筒和堵塞器、旋塞。7、抽油杆防喷工具。油管旋塞抽油杆防喷器远程液控紧急关井系统压井管汇节流管汇（四）防喷器的型号：例如：2SFZ18-35表示通径为179.4mm，额定工作压力为35MPa的手动双闸板封井器。（五）防喷器压力等级的选择防喷器压力等级的选用原则上应大于施工层位目前最高地层压力、所使用套管抗内压强度及套管四通额定压力中最小者。一般情况下：浅井应选14兆帕；井深2000米至4000米的中深井应选21兆帕至35兆帕；井深4000米至7000米的深井预计井口最高压力可能达到70兆帕至105兆帕，液压防喷器的压力等级应选35兆帕或70兆帕。（六）防喷器类型与数量的选择(1)井筒中无管柱：全封闸板防喷器关井；或两用轻便防喷器关井(2)井筒中有管柱：半封闸板防喷器关井；或半封防喷器封井或两用轻便防喷器封井(3)封井状态强行起下：环形防喷器(或自封)(4)14MPa、21MPa的井口防喷器：一台环形防喷器、四通；一台双闸板防喷器、四通；一台环形与一台单闸板防喷器、四通；一台单闸板防喷器、四通、闸门。(5)35MPa的井口防喷器：一台环形与一台双闸板防喷器、四通；一台环形与两台单闸板防喷器、四通；一台双闸板防喷器、四通。（七）井控设备的配备、使用、管理要求1、井控设备的配备（1）油井试油、压裂、大修作业队伍井控设备统一按21MPa的压力等级进行配套。（2）油井小修、措施作业队伍井控设备统一按14MPa的压力等级进行配套。（3）含硫区域井控装备的选择执行集团公司《石油天然气井下作业井控规定》和行业标准SY/T6610-2005《含硫化氢油气井井下作业推荐作法》。（4）油井修井机组配备14Mpa单闸板手动防喷器一套、与作业井井口相匹配的防喷井口一套、14Mpa油管旋塞阀一套、抽油杆防喷器一套。（5）措施机组配备21Mpa单闸板手动防喷器一套、CYb25(35)/65防喷井口一套、21Mpa油管旋塞阀一套。2、井控设备的使用（1）每口井作业前，应对井控设备进行检查、维护、保养、试压。防喷器、防喷器控制台等在使用中，井下作业队要专人检查与保养，保证井控设备处于完好状态。作业完一口井后要进行全面的清洗检查。（2）使用防喷器前，检查防喷器所装闸板芯子的尺寸是否与所用油管、电缆尺寸相一致。（特别是电缆作业）（3）不连续作业时，井口必须有控制装置；严禁在未打开闸板防喷器的情况下起下管柱作业。（4）液动防喷器的控制手柄都应标识，不准随意扳动。（5）防喷器在不使用期间应保养后妥善保管。（6）所有的井控装备在现场待命12个月，超过12个月必须送回井控车间全面检修。现场实施过井控作业的井控装备必须送回井控车间全面检修。（7）送到井场的井控装备必须有井控车间、站点的检验合格证。进行过现场维护保养的井控装备必须有记录。（8）防喷器等井控装备的使用必须做到“三懂四会”。（懂工作原理、懂设备性能、懂工艺流程；会操作、会维修、会保养、会排除故障）。（9）正常情况下，严禁将防喷器当采油树使用。八）关于“三高”井的一些特殊要求(一)“三高”油气井定义1、高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井。2、高含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg/m3(100ppm)的井。3、高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄、学校、医院、工厂、集市等人员集聚场所，油库、炸药库等易燃易爆物品存放点，地面水资源及工业、农业、国防设施（包括开采地下资源的作业坑道），或位于江河、湖泊、滩海和海上的含有硫化氢（地层天然气中硫化氢含量高于15mg/m3(10ppm)）一氧化碳等有毒有害气体的井。九）各类设计应包括的主要内容（一）地质设计井下作业地质设计是根据油田开发需要，结合单井生产状况或油田综合调整方案要求，为保证油水井正常生产或进一步提高单井产量、改善开发效果而编制。主要包括以下内容。1、基本数据：包括该井所属油气田或区块名称，井号、井别，地理位置，钻完井数据：开钻日期、完钻日期、完井日期、完钻井深、人工井底（目前人工井底）、钻井液性能、固井质量等；生产油气层基本数据：层位、层号、解释井段、厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度、岩性等；射孔数据：层号、射孔井段、厚度、射孔液等；套管数据：规范、钢级、壁厚等;试油及油层射孔数据：序号、层号、射孔井段、射孔日期、射孔枪型等。2、油气水井生产状况分析本井情况包括采油生产情况和注水情况；邻井情况包括相邻油气井生产情况和连通井受益情况。减产、停产的原因分析、历次测压、产液或吸水情况等，对于压裂酸化还应提供施工井段上下距水层、断层，距离。3、历次相关作业情况简述（选井依据）按时间排序简述历次作业情况，详细叙述最近一次作业情况。4、施工目的及要求简述施工的地质目的和地质要求，并进行效果预测。5、与安全环保、井控相关的情况提示1)与邻井油层连通情况及气（汽）窜干扰情况；2)本井和邻井硫化氢等有毒有害气体检测情况；3)本井或邻井目前地层地层压力或压力系数、气油比、提供本井产层，特别是作业层的性质(油、气、水)等；4)提供井场周围500m（含硫化氢油气田探井井口周围3km、生产井井口周围2km)的居民住宅、学校、厂矿等环境敏感区域的说明，并提出相应的井控提示等；5)其它风险提示。6、井况及生产管柱数据：井下落物情况，套管技术状况及生产管柱数据等。（二）工程设计井下作业工程设计需根据不同的施工项目，优化施工工艺，计算施工参数，合理选择施工材料、设备和工具，以保证地质方案设计的顺利实施。主要包括以下内容：1、施工目的、设计依据及设计指标。2、施工准备（1）井筒、井口及施工管柱的准备。（2）工具、材料的型号、规格、数量要求：填写工具的名称、规格型号、生产单位、数量和原料来源等。（3）工作液体系的配制、工具管柱的安装准备：填写配料要求和配液要求，并填写施工液的名称、用量等。（4）施工设备和地面系统的要求、准备。（5）其它特殊要求及准备。3、施工工序及设计参数：设计人员根据措施类型而定，填写相应的工艺和设计参数。4、安全环保及井控有关要求。（1）地质设计中的内容。（2）安全环保及有关要求（应包括但不限于以下内容）：A、每项工序应严格按照设计施工，遇特殊情况及时请示现场指挥人员；B、各项工序应严格按照QHSE作业程序进行施工，严禁盲目施工；C、各种井下工具在下井前彻底检查，经检验合格后方可下井；D、施工现场须准备必要的消防器材，做好防喷、防火、防爆炸、防工伤、防触电工作；E、施工中，随时检查井架基础，钻台基础，观察修井机，井架，绷绳和游动系统运转情况，发现问题立即停车处理，待正常后才能继续进行；F、井口返出的液体应妥善处理，避免造成环境污染。（3）井控要求（应包括但不限于以下内容）A、根据地质设计参数选择修（压）井液性能、类型及密度，提出井口、井控装备组合的压力等级；B、各种流程及施工管线全部使用硬管线，尽量减少异径弯头，并按技术规程固定好，试压检验合格后方能施工；C、防喷器在井口安装后，现场必须试压，明确提出试压压力值及试压要求；D、检查井口阀门，地面管线试压，做到不刺不漏，灵活好用；E、对压井液、消防器材及安全检查点进行全面验收；F、作业过程中，长时间空井筒或停工，应装好采油树；G、起下管柱作业前必须检查防喷器闸板应完全打开，严禁在未完全打开防喷器闸板的状况下进行起下管柱作业；H、井口无外溢时，方可进行起下作业。根据井况、及时补充压井液、保持井筒液柱压力平衡；压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定：a、油水井为0.05—0.1g/cm3；气井为0.07—0.15g/cm3。b、油水井为1.5—3.5MPa；气井为3.0—5.0MPa。I、不连续起下作业超过8小时，卸下防喷器，安装采油树（按卸防喷器装采油树的程序进行操作），油、套管装压力表进行监测；J、在含硫化氢等有毒有害气体井进行井下作业施工时，应严格执行SY/T6137-2005、SY/T6610-2005和SY/T6277-2005的有关规定，防止硫化氢气体溢出地层，最大限度地减少井内管材、工具和地面设备的损坏，避免人身伤亡和环境污染；K、在高压、高含硫化氢、高危地区作业施工前，要制定相应的井控应急预案和防污染措施，并组织实施。5、井身结构、井内管柱、井下落物及套管技术状况示意图，修后井身结构及完井管柱结构示意图。（三）施工设计施工设计是根据地质设计和工艺设计的要求而编制的，主要内容是合理确定施工步骤，保证达到施工目的。主要有以下内容：1、设计依据及施工目的：根据地质设计和工程设计要求，编写施工设计。2、施工准备：包括队伍、设备、材料、修井工具和井控装备等准备。3、施工步骤及技术要求：根据工程设计，列出详细的作业步骤及技术要求。4、井控设计：根据工程设计井控要求和本井具体情况，编写井控措施或详细的井控设计，并附井控设备安装示意图。5、质量安全环保及有关措施6、井身结构和施工及完井管柱结构示意图，分别画出修前井身结构及管柱示意图和主要施工管柱示意图。（四）井控设计的主要内容：1、满足井控要求的井场布置。2、井身结构：套管程序、尺寸、钢级、固井质量和水泥返高井筒现状等。3、油气层基本数据：射孔层位、井段、压力系数、气油比等。4、特殊情况介绍：井下异常情况、有毒有害气体含量、相邻注水(注气)井压力分布、历次修井作业有无井涌井喷及其它异常情况、邻井资料等。5、井控装备要求：防喷器、油管旋塞阀、防喷井口、压井设备、节流压井管汇、放喷管线等。6、压井液要求：配方、性能、数量等。7、压井材料准备：清水、添加剂、加重材料等。8、井控技术措施及防火、防毒要求：井喷的预防、预报、相关工况下井喷处理的预案、防火、防毒要求及器材准备等。9、作业井场周围环境、主干公路到井场的道路、井场紧急撤离线路、居民分布情况、常年风向，居民及地方负责人联系人电话。10、应急电话：项目部、二级单位、局主管单位、井场最近的消防、医疗单位、当地村、乡、县级政府机构和派出所等。11、应急组织机构、工作职责、物质储备。（五）其它：1、现场监督人员要严格按照施工设计及相关的安全管理规定和标准，检查井控装置等安全措施是否到位。对“三高”油水井作业要制定特别措施。2、对于酸化、洗井等动用酸液的措施，施工前要对施工过