井下作业工高级技能讲解.docx
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井下作业工高级技能讲解
职 工 技 能 鉴 定
培训教程
井下作业工（高级工）
第一单元注水泥塞施工
一、学习目标
掌握注水泥塞工艺原理，现场能够正确进行注水泥塞操作。
二、准备工作
1.施工工具、用具和设备的准备
400型水泥车2台、8m3计量罐2个、1m3计量罐1个、1m钢板尺1个、计算器1个、密度计1个、氯根化验设备1套。
2.编写施工设计
1）资料收集
（1）作业井的套管规格、层位、射孔井段、地层渗透率、温度、压力系数、产液量、液性、漏失情况。
（2）水泥性能。
2）设计原则
（1）水泥塞厚度一般应在10m以上。
（2）被封堵层顶界到水泥塞面的距离必须大于5m。
（3）注水泥塞后井筒口袋深度应符合地质要求。
（4）用非清水压井注水泥塞时，修井液前后均必须替入适量清水作隔离液，井深超过3500m的井必须采用优质性能修井液。
3）注水泥塞设计编写要求
编写内容、格式应符合设计的要求，详见相关内容中的设计模式。
3.施工用液准备
根据施工设计要求备足符合要求的修井液和清水。
（1）在8m3储液罐内备足顶替用的修井液。
（2）在1m3罐中装入配灰浆用的清水。
4.油井水泥准备
（1）施工前要在实验室，对所用的油井水泥及添加剂的性能进行抽样化验。
（2）把油井水泥和添加剂按设计要求用量备足拉送到井场，并在现场检查水泥质量。
（3）将水泥摆放在配水泥浆的操作台上。
5.清水的准备
（1）将清水拉到井场，并做氯根化验。
（2）将合格的清水放入1m3配水泥浆罐内。
6.井筒及管柱准备
（1）通井、刮削彻底清除井壁上污物。
（2）若在自喷井注水泥塞施工，施工前必须用合适的压井液进行压井，达到井筒液柱压力与地层压力相平衡。
（3）若井漏失严重，必须采取填砂或堵漏等工艺封堵漏失层段。
（4）准确计算、丈量、配好注水泥塞管柱，并做好记录。
7.地面设施、设备准备
（1）将水泥车与施工管线三通上装单流阀的一端用快速管线连接。
（2）接好刺水泥浆的刺枪。
（3）在水泥车后面装液斗内装清水1～1.5m3。
（4）将水泥车上水线插入1m3配水泥浆罐内。
（5）检查好提升动力设备、井架、游动系统、工具、用具。
（6）在现场必须有备用的水泥车。
三、操作步骤
1.将注水泥塞管柱下入井内至设计要求深度，管柱尾部为光油管（见图4－1所示）。
2.连接进、出口管线，并试压。
3.
循环井内液体，检查地面系统是否工作正常。
4.按设计要求在1m3罐内配好施工所需的水泥浆。
水泥浆应混合均匀，不得混入杂物，密度不得低于1.85g／cm3。
5.正替设计规定量的水泥浆。
6.正顶替水泥浆
（1）按设计要求，用与修井液相同密度的液体将水泥浆顶替到预定位置，停泵。
（2）卸管线、拆井口。
（3）上提油管将深度完成在预计水泥面以上1～2m的位置。
（4）装好井口，上紧顶丝。
7.反洗水泥浆
（1）接好反洗井管线。
（2）用修井液反洗井，洗出多余水泥浆。
8.上提油管将深度完成在预计水泥面以上100m的位置。
9.装好井口采油树，井筒内灌满修井液，关井候凝，时间按设计要求。
四、技术要求
1.自喷井注水泥塞前，必须用压井液将井压平衡后，方可进行注水泥塞施工。
2.注水泥塞管线必须按标准试压，试验压力为25MPa，5min不刺不漏。
3.注水泥塞管柱必须丈量、计算准确，累计长度误差小于0.02%。
4.必须保证油管挂密封盘根完好或采用悬挂式井口装置。
5.井筒液柱压力与地层压力保持平衡，既不喷，也不漏。
6.如果地层漏失严重，可根据具体情况，先填砂或使用堵漏剂进行堵漏。
7.井筒内的液体要保持中性，矿化度不能太高，否则将使水泥浆在井筒内速凝或不凝固。
8.注水泥塞的管柱内壁要清洁，管柱和井口要密封，保证在液体循环过程中不会“短路”，保证水泥浆顶替深度的准确及反洗出多余的水泥浆。
9.计算顶替量必须准确。
10.要有专人指挥，专人计量。
11.反洗井时,泵的排量要适当低一些，以免造成水泥塞位置下移。
12.替、顶、反洗水泥浆过程中，中途不得随意停泵。
13.在顶替水泥浆中途，若水泥车出现故障，应立即起出井内油管。
14.若顶替液将水泥浆顶替到预定位置，在上提油管时提升系统出现故障，应立即反洗出全部水泥浆。
15.从配水泥浆到反洗井开始所经历的作业时间要控制在水泥浆稠化时间的50％之内，反洗井中途不得停泵。
2.注水泥塞的操作规程与质量标准
1）注水泥塞的操作规程
（1）压井起出井内管柱。
（2）下管柱预处理：
A、漏失严重的地层应先堵漏或填砂。
B、大排量正洗井降温或脱气。
C、井深超过2000m,被封夹层小于5m的井段需要对管柱进行磁性定位校正深度。
（3）注水泥塞施工：
A、按设计要求将管柱完成在注灰深度，座好井口。
B、连接施工管线，试压25MPa，5min不刺不漏为合格。
C、按设计要求的密度调配水泥浆。
D、按设计要求正注入前隔离液，再替水泥浆，然后替入后隔离液，接着泵入全部顶替液。
E、上提管柱，将油管完成在设计灰面以上1.0～2.0m，座好井口，用压井液反洗出多余灰浆。
F、上提油管100m，装好采油树，向井筒内灌满同性能的压井液。
G、关井24～48小时。
H、加深管柱探灰面，反复试探3次，每次加压5～10kN，确定灰面后，上提管柱20m，装好井口，装上压力表。
I、用水泥车反洗井后试压，试验压力见表4－4的规定。
表4－4套管内注水泥塞试压标准
套管规格，mm
试验压力，MPa
停泵观察时间，min
允许压力降，MPa
＜127.0
14.0
30
＜0.5
127.0～139.7
12.0
30
168.3～193.7
10.0
30
＞193.7
8.0
30
2）质量标准
（1）顶替水泥浆之前，要保证油管和套管液面在井口。
（2）配水泥浆的水和隔离液的水必须与试验用水一致。
（3）顶替液量必须计量准确，保证油套管水泥浆面平衡。
（4）候凝时井内必须稳定，油套管液面必须在井口。
（5）对于高压不稳定井或层间干扰大的井应采取加压候凝，一般加压3～5MPa。
（6）候凝时间按表4－5要求进行，保证水泥塞凝固质量。
表4－5油井水泥候凝时间
水泥型号
候凝时间，h
G级水泥
24
H级水泥
48
（7）水泥塞面必须达到设计要求。
（8）作业后套管无损坏。
（9）修井液对油层无污染。
（10）作业前明确分工，组织落实，统一指挥。
（11）作业提升设备工作正常。
第二单元封隔器找窜
一、学习目标
掌握封隔器找窜工艺原理，现场能够进行封隔器找窜操作。
二、准备工作
1．找窜层间夹层厚度应符合表4－6的要求。
表4－6找窜层间夹层厚度标准
井深m
夹层厚度m
<1500
>1
1500～2500
>3
>2500
>5
2．井内无落物，套管完好。
1）找窜井基础资料数据齐全，固井质量及找串井段上下套管接箍深度明确。
2）找窜井段不具备进出孔时，在怀疑井段的夹层部位补射观察孔。
0.5m射4～5孔，孔眼要均匀分布。
3）按照管柱连接顺序配管柱：
（1）单封隔器：
自下而上为球座、节流器、封隔器、上部油管。
（2）双封隔器：
自下而上为底部球座、封隔器、下部油管、节流器、封隔器、上部油管。
4）配备水泥车和符合施工要求的修井液。
5）编写施工设计。
三、操作步骤
1.压井
1）按设计要求选择合适密度的压井液压井。
2）压井过程中注意观察井口泵压、进出口排量和压井液相对密度变化，做到压井既不致发生溢流、井喷，又不致造成井漏、压死油层。
2.起管柱
1）拆井口，安装好与井口压力等级相配套的井口防喷器。
2）试提油管悬挂器，待大钩载荷正常后方可进行正常起管柱作业。
3.探砂面、冲砂
下冲砂管柱（底部带冲砂笔尖）探砂面，若有砂则冲砂至人工井底。
4.通井
1）通井规外径应小于套管内径6～8mm，长度大于1200mm。
2）通井规通井至被找窜层以下50m，不足50m通至人工井底。
随时观察指重表读数。
若通井过程中发生遇阻，加压不超过30kN，严禁猛顿硬压。
5.刮削
1）下套管刮削器刮削至被找窜层以下50m，不足50m刮削至人工井底。
2）刮削技术要求见套管刮削操作。
6.找窜
1）下单封隔器找窜管柱至设计要求的验封位置，装井口。
2）单封隔器找窜管柱结构（自上而下）：
油管＋K344型封隔器＋节流器＋球座。
3）接水泥车进出口管线，地面试压25MPa，5min不刺不漏为合格。
4）正循环洗井，待出口返出清水后投球。
5）验封，正憋压10MPa，时间10～30min，无返出量（溢流量）或套压无变化为合格。
6）调整管柱至找窜位置。
7）分别在8MPa、10MPa、8MPa三个压力点各正注10～30min，观察记录套管压力或溢流量变化。
若套压变化大于0.5MPa或溢流量差值大于10L／min，则初步认为窜槽。
8）卸压，将封隔器上提至射孔井段以上坐封，验证封隔器的密封性，从而落实找窜数据的可靠性。
9）清水反洗井二周，将球洗出，起出找窜管柱，结束找窜施工。
四、技术要求
i.新井找窜时应先进行套管刮削。
ii.修井液无杂质，管线、计量池清洁。
iii.地层出砂严重，测完一个点上提封隔器时，应活动泄压，缓慢上提，速度＜10m/min，防止地层出砂造成卡钻事故。
iv.管柱丈量准确，封隔器坐在需测井段夹层部位并避开套管接箍。
v.找窜时在油层部位采用活性水或原油，防止污染油层。
不得将修井液或污物注入地层、窜槽部位。
vi.资料录取：
（1）通井（刮削）、冲砂数据；
（2）观察孔井段、射孔枪型、孔数；
（3）找窜日期、找窜层位、井段；
（4）管柱结构及示意图；
（5）找窜用修井液的名称、性能、注（挤）泵压、观察时间、注入量、返出量（窜通量）、油、套压变化值；
（6）油管及封隔器试漏情况；
（7）结论。
第三单元封隔器堵水
一、学习目标
掌握封隔器堵水工艺原理，现场能进行封隔器堵水操作。
二、准备工作
1.井况调查
内容包括：
井身结构、油层、射孔、历次施工、历年生产、测试资料、目前井下管柱等。
2.编写施工设计书
选择最佳堵水方案，编写施工设计书。
3.现场调查
内容包括：
井位、井场条件、电源情况、道路交通情况、地面流程、井场设备情况等。
4.工具准备
根据施工设计要求，配全堵水作业使用的井下工具。
井下工具主要包括：
封隔器和井下配套工具。
5.设备准备
根据施工内容、工艺参数及施工设计要求，备好如下主要设备：
水泥车、水罐车等。
三、操作步骤
1.压井
按设计要求选择合适的压井液进行压井，注意不污染地层。
2.起管
起出井内管柱，起管前必须装好适当压力等级的井口防喷器。
3.通井、刮削
用通井规通井至人工井底或设计深度50m以下。
4.下堵水管柱
按设计要求下入堵水管柱至设计深度，坐封封隔器。
下井工具及油管必须清洁、丈量准确，油管要用内径规通过。
5.投产
根据设计要求，打开井下相应开关，装油、套管压力表，分别对上、下层投产。
四、技术要求
1.作业前应测静压和流压或由最近6个月内所测的压力数值资料。
2.装好检验合格的指重表或拉力计。
3.下井管柱、工具必须清洁干净，丈量准确，丈量累积误差不得大于0.02％。
4.仔细检查下井油管，下井前必须用通径规通过。
φ73mm油管使用的通径规直径59.5mm，长度800mm。
5.管柱下井前必须先通井至人工井底或设计深度50m以下。
6.压井时须注意保护油层，循环压井时要控制回压。
7.封隔器和配套工具必须有出厂合格证，地面检验合格方可下井。
8.下井油管螺纹必须涂密封脂，油管螺纹上紧。
9.严禁使用有结蜡、弯曲、腐蚀裂缝和坏扣的油管。
10.管柱下井过程中，要求操作平稳，严防顿钻。
11.管柱下井过程中，严禁任何物件掉入井内。
12.为确保堵水施工质量达到设计要求，每道工序应及时进行工序质量验收。
13.取全取准各项数据、资料。
第四单元配管柱、画管柱结构示意图
一、学习目标
掌握配管柱、画管柱结构示意图的技术要求，能够在现场正确配出各种下井管柱，能够按照标准图例画出管柱结构示意图。
二、施工准备
1.施工设计1份。
2.工具的准备
钢卷尺1个（15m）、钢板尺1个（1m）、计算器1个。
3.管材及下井工具的准备
（1）标准下井油管若干根，整齐的排列在管桥上。
（2）合格的下井工具1套，整齐的排列在工具架上。
（3）油管短节若干根，整齐的排列在工具架上。
三、操作步骤
1.了解施工设计内容
（1）掌握下井管柱结构，下井工具名称、规范、用途及先后顺序和间隔标准。
（2）掌握夹层厚度。
（3）掌握套管接箍位置、油补距、射孔井段和人工井底。
（4）计算好下井工具之间所需油管长度。
（5）编出配管柱记录序号，准备好卡距所需短节。
2.丈量油管
（1）仔细检查所需丈量油管螺纹、管体腐蚀、有无弯曲、裂痕和孔洞等。
（2）用标准的油管内径规通油管。
（3）将油管在管桥上排列整齐，每10根一组，然后用钢卷尺丈量，并记录在油管记录上。
（4）用钢卷尺丈量下井工具、油管短节的长度，也记录在油管记录上。
3.调配管柱
（1）根据油管记录数据和所测量的下井工具长度，自上而下计算出管柱所需下井油管的总根数。
（2）根据下井工具的设计深度，计算出各工具之间的油管根数和所配的油管短节长度。
（3）将油管、短节、下井工具，按下井先后顺序在油管桥上依次连接好，打上明显标记。
（4）把不用的油管与下井油管分开放置并做好标记。
4．画井身结构示意图
（1）在16开白纸上部居中位置写上名称：
“××井××施工下井管柱结构示意图”
（2）在下井管柱的名称下面适当位置，据中画一长约50～60mm的细实横线。
在横线中央垂直画一条点划线（代表井筒轴线）。
（3）在竖线两侧对称画四条垂线，内侧两条垂线比外侧两条垂线要短10mm。
内侧两条线代表套管，间距一般为14mm。
外侧两条垂线代表井壁，间距一般为18mm。
（4）在内侧两垂线的下端点分别画上一小三角符号，代表套管下入深度。
再将外侧两垂线的端点，用横线连接代表钻井井深。
（5）在代表套管的两条线距下端点三角符号10mm处，用横线连接，代表人工井底。
（6）沿代表井壁左侧的垂线分别画出各射孔层位，各层位置和层间距比例适当。
每个层位用两平行横线所夹面积表示，两条平行线分别表示油层顶界和底界，标好层段数据。
（7）在靠表示井身图形的上部适当位置，画上断裂线。
并在表示井壁和套管的垂线之间对称画上连线表示水泥返高。
（8）在表示井壁的右侧垂线上与表示水泥返高、目前人工井底、套管深度、井身等平齐的位置引出标注线，并标注名称及深度。
（9）沿轴线两侧，间距约5～6mm向下画两条垂线，长度适当，代表下井管柱，其下端点位置为设计完成管柱位置。
（10）选择特征符号，按一定比例，在代表下井管柱的两条垂线上适当位置，画出设计管柱的下井工具。
（11）在表示井壁的右侧垂线上与表示下井工具符号顶界平齐的位置各引出一横线，并在其上标注下井工具名称。
（12）按设计管柱要求，依据油管记录数据和测量得到的下井工具数据，计算管柱中各下井工具之间的油管根数及工具完成深度，并标注在下井管柱结构图上。
四、技术要求
1.油管桥上排放的油管顺序，必须与油管记录上的记录顺序一致。
2.管柱配备计算必须准确，计算顺序正，必要时应考虑管柱伸长量。
3.现场配管柱时，工具与工具之间的油管根数及与工具连接的油管要有明显标记。
4.剩余的油管要与下井油管分开，避免下错油管导致发生事故。
5.画下井管柱结构示意图要图纸清洁，各部比例适当。
6.图纸中下井工具的特征符号要正确。
7.图纸中各下井工具次序、位置准确。
第五单元测卡点
一、学习目标
掌握测卡点工艺原理，现场能够正确进行测卡点操作。
二、操作步骤
1．检查井架、绷绳、地锚、游动系统、提升系统等部位是否完好，指重表是否灵活好用。
2.将吊卡扣在最后一根下井管柱上，挂上吊环。
3.上提管柱，当上提负荷比井内管柱悬重稍大时停止上提，记录第一次上提拉力，记为P1。
4.在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第一个标记，作为A点。
5.继续上提管柱，当上提负荷超过第一次上提拉力50kN时，停止上提，记录第二次上提拉力，记为P2。
6.在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第二个标记，作为B点。
7.用钢板尺测量标记A与标记B之间的距离，记为λ1。
8.继续上提管柱，当上提负荷超过第二次上提拉力50kN时，停止上提，记录第三次上提拉力，记为P3。
9.在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第三个标记，作为C点。
10.用钢板尺测量标记A与标记C之间的距离，记为λ2。
11.继续上提管柱，当上提负荷超过第三次上提拉力50kN时，停止上提，记录第四次上提拉力，记为P4。
12.在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第四个标记，作为D点。
13.用钢板尺测量标记A与标记D之间的距离，记为λ3。
14.下放管柱，卸掉提升系统负荷。
15.计算三次上提拉伸拉力及三次平均拉伸拉力：
第一次上提拉伸拉力Pa=P2－P1；
第二次上提拉伸拉力Pb=P3－P1；
第三次上提拉伸拉力Pc=P4－P1；
平均拉伸拉力P＝（Pa＋Pb＋Pc）/3单位：
kN
16.计算三次上提拉伸的平均油管伸长量：
λ＝（λ1＋λ2＋λ3）／3单位：
cm
17.根据下式计算卡点位置：
L＝K·λ／P
式中L—卡点深度，m；
λ—油管平均伸长，cm；
P—油管平均拉伸拉力，kN；
K—计算系数，常用的可由表4－18查出。
表4－18各种类型管类计算系数一览表
管类
外径，mm
壁厚，mm
K
管类
外径，mm
壁厚，mm
K
钻杆
73
9
3800
油管
73
5.5
2450
油管
60
5
1800
油管
89
6.5
3750
三、技术要求
1．测卡点施工前必须检查井架、绷绳、大绳、死绳部分，并加固。
2．测卡点施工中，要专人指挥。
3．操作人员必须站在安全位置，并指定专人观察绷绳及地锚。
4．施工中上提负荷不能超过井架安全负荷和管柱的抗拉强度。
5．每次管柱上提拉力和管柱伸长等数据必须记录准确。
（一）使用可退式捞矛打捞
1.检查可退式捞矛是否与井内落鱼尺寸相匹配，各部件是否完好，卡瓦是否好用。
2.测量可退式捞矛的长度，并绘制草图。
3.将可退式捞矛接在下井的第1根钻具的尾部，然后下入井内，下5根钻具后装上自封封井器，可退式捞矛下至距井内鱼顶2m时停止下放。
4.接管线，开泵正循环冲洗鱼顶。
同时缓慢下放钻具，下探鱼顶。
5.在下探过程中，注意观察钻具指重变化，当钻具指重有下降趋势时，停止下放并记录管柱悬重。
6.缓慢下放管柱的同时，反转钻具2～3圈抓落鱼。
当指重下降5kN停止下放，并停泵。
7.缓慢上提打捞管柱，判断落鱼是否被捞上。
判断方法同滑块捞矛打捞操作步骤。
8.若捞上落鱼则上提管柱，否则重新打捞。
9.若捞上落鱼发现被卡且解卡无效，需退出捞矛时，则利用钻具下击加压，上提管柱至原悬重，正转打捞管柱2～3圈。
10.缓慢上提打捞管柱，待捞矛退出鱼腔后，起出全部钻具。
井下作业防喷管线的安装
1.准备要求
（1）材料准备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1.
油管
φ73mm平式
根
5
2.
油管
φ73mm加厚
根
5
3.
油管接箍
φ73mm平式
个
5
4.
油管接箍
φ73mm加厚
个
5
5.
转换接头
φ73mm平式转加厚
个
5
6.
丝扣油
桶
1
7.
丝扣胶
圈
若干
（2）设备准备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
提升设备
套
1
已安装，运转正常
2
采油树
和套管匹配
套
1
已安装到井口
（3）工具、用具准备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1.
管钳
600mm
把
2
2.
管钳
900mm
把
2
3.
钢丝刷
把
1
4.
沙箱
个
6
装满土后重量不少于210公斤
5.
闸门
内通径62mm
个
1
试压合格
6.
内控管线
φ73mm平式*3米
根
1
试压合格
7.
高压三通
φ73mm
个
1
试压合格
8.
高压短接
φ73mm平式*0.5米
根
1
试压合格
9.
高压弯头
φ73mm平式90度
个
2
试压合格
10.
高压弯头
φ73mm平式120度
个
2
试压合格
11.
高压考克
可安装两块压力表
个
1
试压合格
12.
压力表
35MPa
块
1
试压合格
13.
压力表
10MPa
块
1
试压合格
14.
活动扳手
375mm*46mm
把
2
15.
活动扳手
200mm*24mm
把
1
（4）考场准备：
室外作业场地60m*60m，平坦、无积水，各种工具、用具齐全好用。
2.操作程序的规定及说明
（1）准备工作。
（2）依据<新疆油田公司井下作业井控实施细则>，根据施工措施和现场情况正确选择防喷管线的方向和连接方式。
（3）用钢丝刷清理采油树套管闸门法兰丝扣和弯头的丝扣，弯头缠丝扣胶上在法兰片上，用管钳上紧。
（4）依次连接内控管线、高压三通、高压短接和放喷闸门，为保证管线密封必须在公扣处缠丝扣胶并上紧扣，闸门手轮方向和三通装压力表口方向一致，竖直向上。
（5）清理油管丝扣涂抹丝扣油将油管接在放喷闸门上，油管下放沙箱并靠近闸门处。
（6）依次再连接油管两根，每隔7m～9m用砂箱固定。
（7）放喷管线如遇特殊情况需转弯时，转弯处使用转弯夹角不小于120º同压力等级的锻造钢制弯管；转弯处须前后1.5m以内固定。
放喷管线出口处使用双砂箱固定，距出口端不超过1.5m。
（8）所安装的放喷管线必须水平，不拐弯处要直，不得弯曲。
上紧沙箱压板螺丝使油管固定在沙箱上。
（9）在沙箱内填实沙土后，安装高压考克和压力表，压力表表面对着放喷闸门。
（10）野蛮装卸，停止其作业。
3.考核时间
（1）准备工具10分钟。
（2）正式操作60分钟。
（3）计时从正式操作开始，至操作完毕结束。
1人指挥，3人配合。
（4）规定时间内完成，超时2分钟扣5分
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