穿心打捞工艺简介 一、前言 在地球物理测井中，经常发生测井仪器和电缆在井下遇卡的情况。井斜、大小井眼、键槽、泥饼、“狗腿子”、套管鞋破裂以及地层垮塌都可能对仪器、电缆造成堵卡。目前较为成熟的打捞措施就是穿心打捞工艺，本文对这项工艺在AT1001井的应用作了概括总结，可供油田从事测井工作以及测井行业管理工作的技术人员参考。 二、穿心打捞原理 穿心打捞，就是使电缆穿过整个钻具中心，用钻具连接打捞工具下入井内进行打捞的一种工艺。这种打捞工艺在下钻过程中就可以解除电缆的粘卡，起到保护电缆的作用。同时，由于电缆起到悬吊仪器和导向的作用，保证了打捞的成功，并能很好地保护井下仪器。但是，这种打捞工艺是在常规方法无法实现解卡而整个连接系统尚未破坏的情况下方可进行。 三、工作步骤 1. 把电缆拉紧到一定吨位（电缆张力稍大于自由悬重），利用“T”形卡钳把电缆固定在井口上（见图1）。 2. 在井口附近适当的位置上切断电缆，并在其断口两端制作接头, 上半部加固加重，并将天滑轮改吊在井架上端（见图2）。
3. 把选好的打捞工具连接在第一根钻具下端。 4. 用钻井游动滑车起吊钻具，并将快速接头上半部从钻具上端穿过水眼与电缆快速接头下端连接。 5. 绞车上提电缆（拉力略大于悬重），拆除“T”形卡,匀速地把钻具下入井内。 6. 钻具下入井口后用卡瓦固定在井口，随后放松电缆，用“C”形挡板把快速接头卡在钻具顶端，用卡钳分离快速接头。 7. 上提游动滑车和快速接头上半部，起吊第二根立柱，并将快速接头穿过水眼与其下端连接，其后继续下钻。按上述5-7工序反复进行，直到打捞工具接触遇卡仪器。 8. 循环泥浆冲洗井下仪器。接上钻井液循环短接，将循环钻井液“C”形堵头放入钻井液循环短接水眼内，下放电缆，使快速接头的公头坐落在循环钻井液“C”形堵头上，用快速接头释放钳将快速接头脱开，接上放钻杆，用低排量循环钻井液1-2周，处理好井中的钻井液，保护井筒。同时冲洗打捞器具内部，有助于打捞作业。 9. 打捞井下仪器。卸掉放钻杆和钻井液循环短接，对接电缆快速接头，上提电缆检验电缆张力有无异常变化。接上一柱钻杆，缓慢下放，逐渐接近井下仪器打捞头，当张力增加5KN时，停止下钻。上提钻具10m，如果打捞到井下仪器，电缆张力应下降到悬重。下方钻具10m，电缆张力恢复原来的数值。重复上述动作一次，确认是否捞住井下仪器。 10. 利用绞车上提或钻具下压，使连接系统从弱点吊环或马龙头拉力棒断裂。 11. 用T型卡在井口卡住电缆 ,切断快速接头 ,恺装连接电缆 ,然后由绞车起出电缆 ,由钻机起出钻具（包括下井仪器），至此打捞完成。 为了安全顺利地进行打捞、提高成功率、严防事故套事故的发生，除认真按上述工序操作规程施工外，准备安装工作，施工中的观察判断和组织指挥十分重要,我们以AT1001井为例，根据施工原理和现场实践经验进行详细说明。 四、具体操作步骤 AT1001井位于阿克库勒凸起塔河南1号构造，于2008年11月29日开钻，2009年1月24日完钻，完钻井深5110m，一开套管下深1204.6m。测井解释5031.5-5033.5m为“差油气层”，5036.5-5038.0m为“含油水层”，5038.0-5044.0m为“水层”。根据设计要求由斯伦贝谢公司对该井进行MDT测试，2009年2月2日上提至4382米，发生粘卡（表1），进行穿心打捞。 表1 井内仪器及电缆（现场提供数据）
1、管柱的摩阻和扭矩 钻大位移井时，由于井斜角和水平位移的增加而扭矩和摩阻增大是非常突出的问题，它可以限制位移的增加。 管柱的摩阻和扭矩是指钻进时钻柱的摩阻和扭矩，下套管时套管的摩阻和扭矩。 （1) 钻柱扭矩和摩阻力的计算 为简化计算，作如下假设： * 在垂直井段，钻柱和井壁无接触； * 钻柱与钻井液之间的摩擦力忽略不计； * 在斜井段，钻柱与井壁的接触点连续，且不发生失稳弯曲。 计算时，将钻柱划分为若干个小单元，从钻柱底部的已知力开始逐步向上计算。若要知道钻柱上某点的扭矩或摩阻力，只要把这点以下各单元的扭矩和摩阻力分别叠加，再分别加上钻柱底部的已知力。 钻柱扭矩的计算 在弯曲的井段中，取一钻柱单元，如图2—1。
该单元的扭矩增量为 F r R M =? （2—1） 式中 △M — 钻柱单元的扭矩增量，N·m R — 钻柱的半径，m ； Fr — 钻柱单元与井壁间的周向摩擦力，N 。 该单元上端的扭矩为 式中 M j — 从钻头算起，第j 个单元的上端的扭矩， N·m ； Mo — 钻头扭矩（起下钻时为零），N?m ， △ M I — 第I 段的扭矩增量，N.m 。 钻柱摩阻力的计算（转盘钻） 转盘钻进时，钻柱既有旋转运动，又有沿井眼轴向运动,因此，钻柱表面某点的运动轨迹实为螺线运动。在斜井段中取一钻柱单元，如图2-2。图2中，V 为钻柱表面C 点的运动速度V t ，V r 分别为V 沿钻柱轴向和周向的速度分量；F 为C 点处钻柱 所受井壁的摩擦力，其方向与V 相反；Ft ，Fr 分别为F 沿钻柱轴向和周向的摩擦力的分量，即钻柱的轴向摩擦力和周向摩擦力。
钻井过程中摩阻和扭阻监测 1．为什么要监测摩阻? 帮助追踪井下环境和井眼不稳定性问题； 帮助在接立柱前的循环、循环一周或多周、用高粘/高密度/低粘等泥浆密度清洗井眼、短起下等作业时，判断井眼清洁效果； 帮助确认岩屑床（和ECD，震动筛上的岩屑返出量一起进行）； 帮助确定扭矩问题，钻井设备的负荷能力以及最大可钻达深度和最大套管可下入深度； 帮助判断泥浆的润滑性，泥浆比重的效果，泥浆性能的变化； 帮助确定每口井的裸眼和套管摩擦系数，为丛式井施工建立摩擦系数数据库； 判断井眼轨迹增/降斜、增/降方位井段对摩阻的影响； 帮助解决下套管/尾管时遇到的问题； 帮助优化BHA和套管串，以及是否需要使用降扭矩工具。 2．理论摩阻曲线 由D&M根据实际井眼尺寸，实际BHA结构，设计轨迹，正确的泥浆性能等参数建立理论上的摩阻曲线。如果能获得实际井眼测斜数据和实际BHA工具，最好根据这些参数重新绘制； 理论摩阻曲线应显示起钻，下钻和提离井底时的旋转扭矩； 确保考虑了套管和裸眼在根据泥浆性能和实际经验确定的摩擦系数； 非常重要的是，理论曲线中应有一条摩擦系数为0的悬重曲线，这条曲线将用于标定理论曲线。如果理论曲线是正确的，旋转时的悬重将和理论曲线完全吻合。 在理论摩阻表中加入最大悬重曲线，该曲线将用于表明钻具使用或钻井设备极限负荷。 注意：理论摩阻曲线是根据动态摩擦系数来确定的。监测摩阻时，悬重是在钻具开始运动且旋重稳定后的读数。 3．需要监测的参数 总共需要四个参数： 上提旋重：保持同样的速度，上提钻具至少5-6米。 下放旋重：保持同样的速度，下放钻具至少5-6米。 旋转悬重：离开井底至少1-2米后，旋转钻具时的悬重。 扭矩：离开井底以旋转钻进时的转速旋转钻具时的扭矩。 注意：在进行摩阻测试时，也需要记录开始上提钻具时最大的静态悬重，这一数据将用于确定从静态到动态的悬重是否会超过钻井设备或钻具的极限。确保任何时候悬重都不要超过钻具或钻井设备的极限负荷。
摘要 打捞工艺是以丰富的现场实践经验为基础而逐渐发展形成的一门应用学科，没有固定的模式可遵循。要从井下事故千差万别的特殊性中，结合现有工具的性能、特点，归纳出一整套具有普遍指导意义的工艺措施是一项十分艰辛浩大的工作。因为这不但要求作者对钻井和修井工艺技术有深刻的了解，而且要求其谙熟各种打捞工具的设计原理和操作方法。同时，一种新技术或工具的出现，往往能使整个工艺发生深刻的变化。 关键词：打捞，井下事故，钻井，修井
目录 第一章前言 (4) 第二章井下落物简介与修井工具 (5) 1.井下落物简介 (5) 2.打捞工具类型 (6) 第三章基本打捞 (7) 1. 小物件打捞 (7) 2. 绳类落物打捞 (8) 3. 管类落物打捞 (10) 4. 杆类落物打捞 (10) 第四章复杂打捞 (12) 1. 解卡打捞 (12) 2. 现场应用实例 (13) 第五章总结 (16) 第六章参考文献 (17) 第七章致谢 (18)
第1章前言 随着我国陆地浅层石油长时间的勘探开采，浅层石油勘探钻井以及相应的浅井大修井技术都已经比较成熟。但由于浅层石油的慢慢枯竭，目前深井钻探工作已经开始逐渐占据主导并取得了很大进展。我国未探明石油储量约85×108吨，其中73%埋藏在深层。所以，在未来深井钻探采油将是一个主要工作方向，相应的修井打捞作业也将成为一个重要的研究方向。
第2章井下落物简介与修井工具 井下落物是钻井、修井作业中常遇到的复杂情况和事故，正确认识他们对于作业施工有很大益处。 2.1井下落物简介 2.1.1井下落物类型 按落物名称性质划分，井下落物类型主要有：管类落物、杆类落物、绳类落物和小件落物。 2.1.2管类落物的打捞 打捞前应首先掌握油水井基础数据，即了解清楚钻井和采油资料，搞清井的结构，套管情况，有无早期落物等。其次搞清楚造成落物的原因，落物落井后有无变形及砂面掩埋等情况。计算打捞时可能达到的最大负荷，加固井架和绷绳坑。还要考虑到捞住落物后，若井下遇卡应有预防和解卡措施等。 常用打捞工具有母锥、公锥、捞矛、卡瓦捞筒等。打捞步骤为： (1)下铅模进行井下探视，了解落物的位置和形状等。 (2)依据落物情况及落物与套管环形空间大小，选择合适的打捞工具或自行设计制作打捞工具。 (3)编写施工设计和安全措施，按呈报手续经有关部门批准后，按施工设计进行打捞处理，下井工具要画示意图。 (4)打捞时操作要平稳。 (5)对打捞上来的落物进行分析，写出总结。 2.1.3杆类落物打捞 这类落物大部分是抽油杆类，也有加重杆和仪表等。落物有落到套管里的，也有落到油管里的。 (1)油管内的打捞 在油管内打捞断脱的抽油杆比较简单，如抽油杆脱扣时可下抽油杆对扣打捞或下卡瓦捞筒进行打捞，如果打捞不上来，还可以进行起油管作业处理。 (2)套管内打捞
压裂施工管柱摩阻计算 苏权生 摘要：压裂施工管柱摩阻计算对压裂施工过程中压力波动判断和压后净压力拟合具有重要意义。目前对压裂液在层流状态下的摩阻计算比较成熟，计算结果可信度高，但对压裂液在紊流状态下性质还未找出一定的规律，摩阻计算结果误差较大。本文以降阻比法为基础进行压裂管柱摩阻计算，通过理论计算与现场实测数据进行对比分析，提高计算精度。 关键词： 管柱摩阻 紊流 降阻比 计算精度 压裂管柱摩阻计算是压裂施工过程中压力变化判断的基础，是进行井底压力和裂缝净压力计算的关键。在实际压裂设计中经常采用经验估计法对管柱摩阻进行粗略计算，往往不能准确地预测实际管柱摩阻。本文以降阻比法为基础，分别对HPG 压裂液的前置液、携砂液沿程管柱摩阻进行理论计算，并结合胜利油田现场施工井的实际数据进行对比分析，对影响管柱摩阻计算的影响因素进行修正，提高理论计算和现场施工数据的一致性，形成适合胜利油田压裂施工管柱摩阻计算的相关计算程序。 1、降阻比管柱摩阻计算 Lord 和MC Gowen 等人在前人研究的基础上提出了HPG 压裂液前置液，携砂液摩阻计算的新方法，称为降阻比法，其基本原理是在相同条件（如排量、管径、管长相同）下，压裂液摩阻与清水摩阻之比称为降阻比，用公式表示为: w f p f P P )()(??= δ (1) 式中：p f P )(?：压裂液摩阻，Mpa ；w f P )(?：清水摩阻，Mpa ；δ：降阻比系数,无单位。 1.1 清水摩阻计算 从公式（1）可以看出，降阻比法要首先计算清水摩阻，且其值的准确性对压裂液摩阻计算有较大的影响，水力学中伯拉休斯清水摩阻计算式: L Q D P ***10*779.775.175.461--=? (2) 式中： 1P ?：清水摩阻，Mpa ； D ：管柱内径，m ； Q ：施工排量m 3 /s ； L: 管柱长度，m ；
井下封隔器打捞技术 肖华亮 川庆钻探工程有限公司塔里木工程公司试修作业公司新疆库尔勒841000 摘要：油井完井管柱中，使用带有封隔器的管柱进行完井，一旦封隔器失效，无法解封。在修井作业施工过程中，应用磨铣封隔器的处理工艺，由套铣打捞筒将封隔器打捞出井，降低井下作业的风险，提高井下作业修井作业的效率，恢复油水井的正常生产状态。 关键词：井下；封隔器；打捞技术；措施 对于分层采油和分层注水的井筒，利用封隔器将井下分成若干个层位，实施分层技术措施，一旦出现问题，需要进行修井，需要将所有的井下管柱起出井筒，才能进行井下作业施工，也必须将封隔器起井筒，才能保证井下作业措施的顺利进行。井下封隔器的打捞技术要求比较高，封隔器由于解封失效时，使用套铣打捞筒将封隔器打捞出井，由于单独的套铣打捞筒打捞效果不好，因此，经过现场的试验研究，通过磨鞋和套铣打捞筒的组合方式，进行封隔器的打捞，达到预期的效果，节约井下作业修井作业施工成本，提高修井作业的效率。 1封隔器解封失效的原因 封隔器在油水井生产过程中，用于井下管柱中，实施油水井的分层，必须加压处理，通过胶皮筒的胀开，达到密封油套管环形空间的目的，将井下分层，实现了分层开采或者分层注水，解决了层间矛盾。封隔器坐封后，可以达到密封状态，而进行井下作业，需要起管柱时，需要封隔器解封。如果解封失效，无法正常取出封隔器，就需要采取井下作业修井作业技术措施，实施封隔器的打捞，才能顺利地起出井下管柱和工具，实施修井作业施工。 封隔器进行分层作用时，必须实现坐封状态，一般现场使用的封隔器都是扩张式的，通过胶皮筒胀开，密封油套管环形空间，达到分层的状态。而当需要井下作业施工时，必须将封隔器解封，从井下管柱中提升到地面，才能将封隔器以下的管柱起出，达到修井作业的状态。而封隔器解封失效，胶皮筒无法正常收回、封隔器中水力锚卡瓦未及时回缩亦或者封隔器管柱出现沙埋情况，导致封隔器被卡在管柱中，无法移动，形成封隔器遇卡的状态，必须采取有效的技术措施，进行解卡处理，通过液力循环，并通过钻铣工具，在不破坏封隔器的情况下，将封隔器解封，应用套铣打捞筒组合工具，将其磨鞋并打捞出井，实现封隔器的打捞作业。 2封隔器打捞的技术难点 井下落物的打捞工艺技术比较先进，运用专门的井下落物打捞工具，或者组合的落物打捞工具和设备，不仅能够打捞各类井下落物，还能够打捞复杂的井下落物，恢复油水井的生产状态。对于井下封隔器解封失效后的打捞，难度增加了。
1. 检测目的及测试内容 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010） （2）《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015） （3）《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》TB/T3193-2008 （4）××桥设计文件。 3. 仪器设备 （1）张拉千斤顶及配套设备；
压裂施工中摩阻计算-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
*川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算摘要：以降阻比法为基础，分别对有机硼交联(HPG) 压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析，结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据，对管柱摩阻计算公式进行修正改进后，提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性；同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算，可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算。对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义。 关键词：压裂施工；降阻比；管柱摩阻；公式；计算前言 压裂施工管柱沿程摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计过程，是确定井底压力的必要数据，也是压裂施工成功与否的主要因素。在实际压裂设计中，大多数采用经验估计法对管柱的摩阻损失进行计算，往往不能准确地预测实际摩阻，尤其不能模拟压裂施工整个过程的实际摩阻值。管柱的摩阻计算单纯的从流变学和水力学的角度去计算，目前还不能被实际应用。文章以降阻比法为基础，分别就HPG压裂液、相应的携砂液沿程管柱摩阻计算方法进行分析对比，并结合川西地区大部分压裂井的现场施工数据，对压裂液的沿程摩阻有关计算公式进行改进，实现压裂施工全过程摩阻计算的计算机程序化。实例计算表明，改进后的摩阻计算公式以及压裂施工过程摩阻计算结果与现场实际数据有较高的符合率，可以用于川西地区压裂施工过程摩阻的模拟计算。 1 压裂液摩阻的计算 Lord和MC Gowen等人[1,2]利用其他人的实验资料提出了计算溶胶及混砂液摩阻的方法。采用延迟交联技术，使交联HPG与HPG溶胶在井筒中的摩阻相差不大，因此，Lord等人仍用溶胶的数据提出了一个降阻比（δ）的概念：（1） 式中：(△Pf)0为清水的摩阻损失，MPa；(△Pf)P为压裂液的摩阻损失，MPa。清水的摩阻损失可以用经典水力学雷诺数与摩阻系数关系进行计算，或者同样采用Lord等人提出的回归公式： （2） 式中：D为压裂油管柱的内径，mm；Q为施工过程泵注排量，m3/min；H为油管长度，m。 在实验数据处理中认为，降阻比δ是压裂液平均流速υ、稠化剂浓度CHPG、支撑剂浓度CP的函数，通常表示为δ＝f（υ、CHPG、CP）。通过对1 049个实验数据的线性回归，结合实际矿场条件，提出了实用于HPG压裂液降阻比的计算经验关系式： （3） 式中：CP为支撑剂的浓度，kg/m3；CHPG为稠化剂HPG的浓度，kg/m3。 从本质上讲，降阻比就是牛顿流体与非牛顿流体的不同流变特性在摩阻方面的表现，其值大小主要受物料来源及交联特性的影响[3]。因此，由上述公式计算所得到的压裂液摩阻与现场实测数据还有很大的误差，必须利用获得的实际压裂液的摩阻损失值进行现场校正，以便更为真实地反映压裂液的摩阻值。 前置液摩阻计算
水平井钻柱摩阻、摩扭分析 张宗仁 一、文献调研与综述 在水平井中，由于重力的作用，钻具总是靠着井壁（或套管）的，其接触面积就比直井大很多所产生的摩擦力和扭矩将会大大的增加。对管柱的摩擦阻力和轴向拉力研究计算，保证钻井管柱（钻柱或则套管，油管）的顺利上提和下放。如今，国内外已经有很多关于磨阻计算的力学模型，主要分为两大类：一类为柔杆模型，另一类为柔杆加刚性模型。 1．1约翰西克柔杆模型： 约翰西克(Johansick)在1983年首次对全井钻柱受力进行了研究，为了研究的方便，在研究过程中.他作了以下几点假设: (1)钻柱与井眼中心线一致； (2)钻柱与井壁连续接触: (3)假设钻柱为一条只有重量而无刚性的柔索； (4)忽略钻柱中剪力的存在: (5)除考虑钻井液的浮力外忽略其他与钻井液有关的因素。 在此假设条件下，建立了微单元力学模型，根据单元的力学平衡，推导出如下的拉力、扭矩计算公式: 12 22 cos [(sin )(sin )]t T W N M Nr N T T W αμμθααα?=±?==?+?+ 式中： T:钻柱单元下端的轴向拉力，N ； Mt:钻柱扭矩，N.m ； N:钻柱与井壁的接触正压力，N ； W:钻柱在钻井液中的重量，N ； u:钻柱与井壁的摩擦系数； r:钻柱单元半径； a,△a,△θ:平均井斜角，井斜角增量，方位角增量;起钻时取“+”，下钻时取“-”。 1．2二维模型: Maida 等人对拉力、扭矩进行了平面和空间的分析，建立了应用于现场的二维和三维的数学模型。他建立的二维模型和三维模型如下: 111211111 **[(1)(sin sin )2(cos cos )] 1exp[()](exp[()](Ai Ai B i i B i i B B i i B i i i i i qR F A F C a A a C a A a A a a A a a l l a a μμμμμ-------=+--+-+=-=---i 起钻)下钻)R= 式中B μ为摩擦系数，li 计算点井深，FAi 为计算点轴向载荷，C1、C2为符
加重材料 指标 名称主要成份分子式密度数目可配最高密度 石灰石粉碳酸钙 CaCO3 2.7-2.9 200 1.68 超细粉碳酸钙 CaCO3 2.8-3.1 600 1.80 重晶石粉硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 2.3 活性重晶石粉硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 3.1 铁矿粉氧化铁 Fe2O3 4.9-5.3 150 4.0 方铅矿粉硫化铅 PbS 7.4-7.7 150 5.2 三无机盐类 一、碳酸钠 1、物理性质 碳酸钠（Na2CO3）又称纯碱、打，白色粉末结晶，密度2.5，易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。 2、化学性质 a、电离： Na2CO3=2Na +＋ CO32– b、水解： CO32– + H2O = HCO3– + OH– HCO3– + H2O = H2CO3 + OH– c、沉淀钙离子、镁离子 Ca2++ CO32–= CaCO3↓ Mg2++ CO32–= MgCO3↓↓ 3、作用
沉淀膨润土中的钙离子、镁离子，改善水化性能，促进膨润土分散造浆，降低泥浆的失水，提高泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。 4、加量 准确加量应根据膨润土质量通过实验确定，一般为膨润土重量的5%。 5、测试 1%水溶液PH值大于12为合格品。 二、氢氧化钠 1、物理性质 氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。白色结晶，有液体、固体片状三种产品，纯度从50%至99%不等，密度2-2.2，易吸潮，有强烈的腐蚀性，暴露在空气中，会吸收CO2，变成Na2CO3。 2、作用 a、调节泥浆PH值。 b、促使膨润土分散造浆。 c、加快有机处理机溶解。 3、加量 根据产品纯度和需要决定加量，一般加量为泥浆的 0.1%—0.5%. 4、测试
一种压裂液管柱摩阻求取方法 张 军 【摘 要】摘 要 在油管压裂工程设计与分析过程中，由于考虑压裂液管柱摩阻，施工压力和施工排量的设计除考虑地层因素外，不得不考虑井筒管材和施工管柱所承受的最大压力，对依据储层条件科学合理地进行储层改造造成了很大的障碍。同时在压裂施工过程中，为确保压裂施工的成功率和减少井筒复杂，在计算施工压力和提升作业排量时，压裂液管柱摩阻必须纳入计算或估算范围内。但在实际情况中，由于成本、施工时间的影响，并不能将每种压裂液摩阻进行现场实测，同时运用摩阻经验计算公式对特定的压裂液计算的管柱摩阻误差较大，因此需要在实验室对每种压裂液进行实验，测试其在实验室条件下的管柱摩阻，然后将其得到的结果转化成现场条件下的摩阻。利用小管径实验将得到的管柱摩阻结果按现场比例放大能很好的指导现场压裂施工，对施工人员实时判断施工真实压力大小提供了参考。同时利用该方法能减小摩阻经验公式计算的误差，对提高压裂工程设计质量和压后分析起到很好的帮助作用。 【期刊名称】矿山工程 【年(卷),期】2018(006)003 【总页数】8 【关键词】关键词 压裂液摩阻，降阻比，小管径实验，放大方法 文章引用: 张军. 一种压裂液管柱摩阻求取方法[J]. 矿山工程, 2018, 6(3): 175-182. Received: Jul. 4th, 2018; accepted: Jul. 19th, 2018; published: Jul. 26th, 2018 Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/7716698999.html,/licenses/by/4.0/ 1.引言 近年来，随着油气勘探开发技术的进步，油气勘探开发不断向深井和超深井领域发展，而深井和超深井改造过程中最令工程设计者困惑的是压裂液管柱摩阻。压裂液管柱摩阻是压裂施工过程中的一项重要参数[1] [2] [3] [4]。压裂液摩阻对施工水马力、压裂过程井底和井口压力、施工管材承压能力等的影响是设计者不得不考虑的因素[5]。通常压裂液管柱摩阻计算采用理论公式计算，但该方法对压裂液性质尤其是胶体黏度把握不够准确，导致摩阻计算数据与实测数值差距较大，影响后续数据分析[6]。而实测每种压裂液管柱摩阻耗时长，成本高。
第三节 滚动摩阻 古人发明了车轮，用滚动代替滑动，以明显地节省体力。在工程实践中，人们常利用滚动来减少摩擦，例如搬运沉重的包装箱，在其下面安放一些滚子（见图4—6），汽车、自行车采用轮胎，火车采用钢轮。同样在图4—7中，滚珠轴承（见图b ）比滑动轴承（见图a ）摩擦所消耗的能量少。 a) b) 图4—6 搬运包装箱 图4—7 滑动轴承与滚珠轴 承 将一重量为G 的车轮放在地面上，如图4—8所示，在车轮中心C 加一微小的水平力 图4—8 在地面上的车轮 F T ，此时在车轮与地面接触处A 就会产生摩擦阻力F ，以阻止车轮的滑动。主动力F T 与滑动摩擦力F 组成一个力偶，其值为FR ，它将驱动车轮转动，实际上，如果F T 比较小，转动并不会发生，这说明还存在一阻止转动的力偶，这就是滚动摩阻力偶。 为了解释滚动摩阻力偶的产生，需要引入柔性约束模型。作为一种简化，仍将轮子视为刚体，而将路轨视为具有接触变形的柔性约束，如图4—9a 所示。当车轮受到较小的水平力F T 作用后，车轮与路轨在接触面上约束反力将非均匀地分布（见图4—9b ），我们将分布力系合成为F N 和F 二个力，或进一步合成为一个力F R ，如图4—9c 所示，这时F N 偏离AC 一微小距离1δ。当主动力F T 不断增大时，F N 偏离AC 的距离1δ也随之增加，滚动摩阻力偶矩F N 1δ平衡产生滚动趋势的力偶（F T ，F ）。当主动力F T 增加到某个值时，轮子处于将滚未滚的临界平衡状态，1δ达到最大值δ，滚动摩阻力偶矩达到最大值，称为最大滚动摩阻
力偶矩，用M max 表示。若力F T 再增加，轮子就会滚动。若将力F N 、F 平移到A 点，如图4—9d 所示，F N 的平移产生附加力偶矩F N 1δ，即滚动摩阻力偶矩M f 。 图4—9 滚动摩阻 在滚动过程中，滚动摩阻力偶矩近似等于M max 。 综上所述，滚动摩阻是由于轮与支承面接触变形而形成的摩阻力偶矩M f ，其大小介于零与最大值M max 之间，即 max 0M M f ≤≤ （4—6） 其中最大滚动摩阻力偶矩M max 与滚子半径无关，与支承面的正压力F N 成正比，即 N F M δ=max （4—7） 上式称为滚动摩阻定律，其中比例常数δ称为滚动摩阻系数，简称滚阻系数，单位为mm 。 滚动摩阻系数与轮子和支承面的材料硬度和湿度有关，与滚子半径无关。以骑自行车为例，减小滚阻系数δ的方法是轮胎充气足、路面坚硬。对于同样重量的车厢，采用钢制车轮与铁轨接触方式，其滚阻系数δ就小于橡胶轮胎与马路接触时的滚阻系数。滚阻系数δ由实验测定，表4—2列出了一些材料的滚动摩阻系数的值。 表4—2 滚动摩阻δ
穿心打捞工艺?在测井中经常会遇到仪器在井下遇阻、卡等各种复杂情况发生，解决不好会给公司造成很大的经济损失,为了尽量减少经济损失，而且能够把仪器安全的从井下打捞上来，下钻具用打捞筒打捞和穿芯打捞是常用的打捞方法；而穿芯打捞具有成功率高等优点,在近几年中被各单位广泛采用,近几年由于深井、超深井、复杂井等较多，仪器在井下遇阻、卡等现象时有发生，所以穿芯打捞工艺也就显得有为重要,为了能让更多的人员了解、掌握穿芯打捞工艺及原理,并能在实践中能熟练地应用，在此对穿芯打捞工艺及原理作一介绍。 穿芯打捞是用钻杆连接打捞筒，电缆从钻杆中间穿过，打捞筒顺着电缆顺藤摸瓜，达到打捞仪器的目的的一种过程；穿芯打捞工具目前有两种：?一种是卡瓦式打捞筒,它主要有打捞筒外套和内置逆时针旋转扣的卡瓦组成，卡瓦式打捞筒只适用于有标准打捞头的下井仪器,由于它打捞出仪器后难以打开,不能反复使用,成本高,一般很少使用。其结构如图所示。 ? ?卡瓦式打捞筒结构示意图?ａ—打捞筒本体；b螺旋式卡瓦;ｃ—卡瓦固定套;d—变径衬管;e—引鞋;f—打捞筒短节 一种是容纳式三球打捞筒,它主要有打捞筒外壳、引鞋、内置三球及弹簧等组成,容纳式三球打捞筒适用于非标准打捞头的下井仪器，由于它成功率高，并且能反复使用，所以在工作中被广泛使用。其结构如图所示。
?容纳式三球打捞筒结构示意图 a—打捞筒本体；ｂ—挡板;c—螺丝；d—弹簧；e—钢球；f—引鞋 三球打捞筒它主要通过筒内的三个钢球的上下移动达到卡住仪器的作用原理设计的,当打捞筒下至仪器位置，马龙头通过引鞋进入打捞筒，压迫三球使弹簧收缩,并使钢球上走进入套筒，使仪器顺利进入打捞筒，当钻具上提时仪器下落,同时钢球在弹簧的作用下也下落，并将仪器牢牢卡死,使仪器紧卡在打捞筒内,起到打捞仪器的目的。 打捞工具及设备:?１:打捞筒1套?2：快速接头总成 1套 ３：“Ｃ”形卡盘1个 ４：“C”形循环挡板1个 5:加重杆4—5个 6:“T”形电缆卡2个以上?7：3锥锥套2副以上?８：天地滑轮1套 10:井口与绞车通讯系统完好 ９：电缆张力系统完好? 一、打捞前的准备与协调： 1、在实施穿芯打捞前，必须召开包括地质、钻井工程、测井、甲方监督等有关人员参加的协调会，明确各方的职责以及配合中的注意事项。尤其要明确二层平台上人员应注意的事项。?２、测井队应提供以下信息： 1）、下井仪器型号、规格、几何尺寸；?2）、测井电缆型号、规格、新旧程度、长度和电缆额定张力；?３)、电缆或下井仪器的卡点深度。
抽油杆打捞技术分析及工艺对策 一、小修作业描述 某采油厂作业小修A队在对一口曾经基质酸化井检泵作业时，发生了如下情况： 起到21根抽油杆时，不慎抽油杆落入井内，起管50根时，发现余下油管脱落在井内，用油管下入带引鞋的活页捞筒两次均跑空。下铅印，印迹显示为7/8"抽油杆弯曲公接头，结果导致无法实施小修作业工具进一步开展打捞作业，于是转交大修作业。 二、作业井基本情况： 人工井底：1245m；套管内径：121.36mm；鱼顶位置：1065m （可能有误）；井下落物：7/8"抽油杆×130根+活塞；油管27/8"TBG×75根+整体泵+花管+1根沉砂管+丝堵 三、技术管理能力检测 作为接井施工的大修作业队长，面对上述工程复杂井，请你对引起复杂井况进行原因分析后，制定出处置方案，并写出施工步骤。 答：（一）原因分析（40分） （10分）1、小修作业人员起抽油杆21根时，不慎将抽油杆掉入井内，是导致引发复杂作业工程井况的直接原因。 （10分）2、由于本井为基质酸化井，由于酸液返排不彻底，对油管丝扣连接性产生腐蚀，再加上掉入井内的抽油杆的冲击作用，导致油管脱落，使得作业工程进一步发杂化。
（10分）3、由于小修施工作业经验不足，抽油杆掉入井内后，没有在油管内实施打捞，而是抱着侥幸的心理状态，开始起抽油管，再起抽油管作业时，没有观察指重拉力表吨位变化，继续进行起钻，错失了在油管内打捞抽油杆的机会，结果是：在技术处理措施上犯下大错，导致复杂作业工程进一步恶化。 （10分）4、在套管内打捞抽油杆作业时，没有对抽油杆的鱼顶实施打铅印进行侦查，固执地下入带引鞋的活页捞筒，导致抽油杆公接头弯曲变形，致使小修无法继续开展打捞作业，最终结果转交大修作业处理。 （二）处理方案（40分） （5分）由于抽油杆细长、刚度小、易弯曲、易拔断，在套管内打捞给修井作业工作带来很大难度。 （10分）1、采用用正扣钻具进行打捞。先打捞抽油杆，尽可能地使抽油杆鱼顶深度大于抽油管，成功捞出抽油杆是此项打捞技术作业的关键。最后打捞抽油管。 （5分）2、常规处理：依据鱼顶情况，尽可能采用常规打捞工具打捞抽油杆，避免简单作业复杂化。 （20分）3、复杂情况下处理：（1）当断脱在井下的抽油杆被压成团时，可采用内外捞钩打捞。（2）当抽油杆在井下成团状并被压实，无法使用捞钩打捞时，可用套铣筒套铣，或用大水眼的磨鞋进行磨铣。套铣后，再用磁铁打捞器和反
593罗人文等：马深1井超深井钻井液技术 （2）调整流变性改善携砂效果时，最好采用等密度段塞的方式。 （3）起钻时扶正器在入大套管前，应降低起钻速度，观测好指重表注意防卡。 4 结论 Conclusions （1）针对四开设计的高密度KCl聚胺磺化钻井液体系、五开的抗高温聚磺钻井液体系均在现场成功应用，抗温、抗污染效果较好，两种体系的封堵能力强，高温高压滤失量能控制在8~12 mL，满足了封堵防塌的要求。解决了超深井井壁稳定问题，四开井径扩大率为3.1%，五开井径扩大率为5.1%。 （2）研究结果解决了大小井眼携砂问题，保证了五开螺杆+PDC钻头双驱钻井技术的顺利应用，大幅度缩短了施工周期。 参考文献： References: ［1］ 谭茂波，何世明，邓传光，米光勇，高德伟，王强.龙岗西地区首口非常规超深井钻井技术［J］.石油钻采工艺， 2015，37（2）：19-23. TAN Maobo, HE Shiming, DENG Chuanguang, MI Guangyong, GAO Dewei, WANG Qiang. Drilling technology for the first unconventional ultra-deep well in West Longgang Region［J］. Oil Drilling & Production Technology, 2015, 37（2）: 19-23. ［2］ 王中华. 超高温钻井液体系研究（Ⅰ）——抗高温钻井液处理剂设计思路［J］.石油钻探技术，2009，37（3）：1-7. WANG Zhonghua. Studies on ultra-high-temperature drilling fluid system （Ⅰ） : Design ultra-high-temperature drilling fluid additives［J］. Petroleum Drilling Techniques, 2009, 37（3）: 1-7. ［3］ 刘克飞.超高温水基钻井液技术研究与应用［D］ .北京：中国石油大学（北京），2009. LIU Kefei. Study and application on ultra-high temperature water base drilling fluid technique［D］. Beijing: China University of Petroleum ( Beijing ), 2009. ［4］ 周光正，王伟忠，穆剑雷，曹孜英，尹丽，张刚，杨鹏梅.钻井液受碳酸根/碳酸氢根污染的探讨［J］.钻井液与 完井液，2010，27（6）：42-45. ZHOU Guangzheng, WANG Weizhong, MU Jianlei, CAO Ziying, YIN Li, ZHANG Gang, YANG Pengmei. Research on carbonate/bicarbonate contamination of drlling fluid ［J］. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2010, 27（6）: 42- 45. ［5］ 邹大鹏.大庆油田致密油水平井强抑制防塌水基钻井液技术［J］.石油钻采工艺，2015，37（3）：37-39. ZOU Dapeng. High inhibition and anti-sloughing water- based drilling fluid technology for horizontal wells in tight oil reservoirs in Daqing Oilfield［J］. Oil Drilling & Production Technology, 2015, 37（3）: 37-39. ［6］ 王平全，余冰洋，王波，时海涛，李红梅.常用磺化酚醛树脂性能评价及分析［J］ .钻井液与完井液，2015，32 （2）：29-33. WANG Pingquan, YU Bingyang, WANG Bo, SHI Haitao, LI Hongmei. Valuation and analysis of commonly used sulfonated phenolic resins［J］. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2015, 32（2）: 29-33. ［7］ 梁奇敏，侯本权，方丽超.多约束条件下的钻井液排量优选研究［J］.石油机械，2013，41（8），13-16. LIANG Qimin, HOU Benquan, FANG Lichao. Research on the optimization of drilling fluid displacement in multi- constraint conditions［J］. China Petroleum Machinery, 2013, 41（8）: 13-16. （修改稿收到日期 2016-08-29） 〔编辑 薛改珍〕 美国Altus公司提出水平井完井管柱摩阻分布的新机理 水平井完井设计中需要准确预测井眼内管柱的受力，以确定管柱部件的强度等级，保证施工安全。但以前的水平井完井管柱摩阻多按照水平井钻井摩阻计算，不仅计算精度低，而且计算结果与应力分布与实际情况不符。美国Altus公司提出水平井完井管柱的摩阻产生新机理。该公司认为，完井管柱下入井底，受到水平井的大斜度井眼影响，积聚了大量摩阻载荷。而通过最初的完井作业工艺，如坐封封隔器或部分井段的水泥固井，又将这些摩阻载荷分段隔离在各管柱之间，在后续的完井作业中，通过管柱的运动或振动，又使管柱的载荷进行重新分布。公司依据新机理设计了计算程序，并获得良好的应用效果。 (郭永峰编译 E-mail：guoyf2@https://www.doczj.com/doc/7716698999.html,) 万方数据
压裂近井摩阻分析 摘要：压裂施工近井摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计，是确定井底压力的必要数据，也是决定压裂施工难易程度的主要因素。该文从压裂近井摩阻的成因、分类、计算方法等方面对国内外压裂近井摩阻进行了整理和归纳，并在此基础上得到了降低近井摩阻的两个工艺：○1支撑剂段塞冲刷工艺作为一种可靠而实用的降摩阻工艺它的作用主要在优化近井筒附近裂缝壁面。在前置液中支撑剂的加入使裂缝的壁面更趋于光滑,可减小裂缝的凹凸面,增大近井裂缝的宽度,减小支撑剂在近井筒砂堵的可能性，也减少了裂缝摩阻。○2定向压裂的实施，沟通了主体裂缝与井筒的连通，这样就大大减少了由于裂缝转向而造成的压裂液流失和压裂液流程，这样就起到了一般压裂不能达到的降低裂缝摩阻的效果。 关键词：近井摩阻；水力压裂；支撑剂段塞；裂缝扭曲；多裂缝 从80年代以来，人们对近井筒摩阻问题的认识随着实践的发展不断得到深化，对近井筒摩阻的产生机理、影响因素、降低措施等都进行了广泛的研究。众多的学者从室内实验、定性认识、定量计算、检测手段及压裂施工工具等方面，着眼于裂缝起裂位置、裂缝转向扭曲、多裂缝、非平面裂缝、孔眼位置、施工排量等方面，对近井筒摩阻的产生原因、计算方法、影响因素等进行了广泛的研究。 1近井摩阻的成因分析 所谓水力压裂的近井筒效应是指由射孔孔眼特性及井筒周围(射孔壁)应力集中作用在近井筒区域所产生的孔眼摩阻、复杂裂缝形态(多裂缝、裂缝面的扭曲、窄高缝、非平面裂缝)以及由此引起的压力损失和早期脱砂现象。水力压裂的近井压力降(损失)主要归因于井筒连通(孔眼)、裂缝面弯曲(裂缝转向和扭曲)、多裂缝等近井筒裂缝的几何形态，这些形态导致有效压力损失和意外脱砂[1]，是影响压裂成功的不利因素。因此，它是分析近井带摩阻产生原因的结构基础和现实依据。根据近井筒问题得出压裂近井摩阻产生的主要原因如下： （1）射孔孔眼相位不一致。因为水力裂缝往往不是沿着射孔方向生成的，压裂液从孔眼到裂缝通常要经过一条或几条曲折的通道。主要是因为孔眼的相位、间距差异比较大，导致射孔与预期裂缝方向并不一致； （2）孔眼连通性差。射孔的质量会直接影响到破裂压力及施工功耗，如果射孔不当，射孔孔眼与裂缝主体连通不好会导致携砂压裂液过早脱砂； （3）近井筒裂缝扭曲。因为随着地层岩石应力分布状况而发生扭曲和转向等问题，裂缝延伸过程中会发生不规则延伸现象。在90 年代初，裂缝扭曲问题就已经被许多专家所关注； （4）多重裂缝。大量的细微裂缝会消耗泵注压力，而且多裂缝问题的产生与储层地应力分布和压裂施工情况密切相关。 2裂缝弯曲对近井筒摩阻的影响 国外一些实验室采用大尺寸的真三轴实验设备，模拟现场地应力条件下射孔对压裂的影响。通过实验发现，裂缝从射孔孔眼或是从与最小水平主应力垂直的方向起裂，裂缝起裂取决于射孔方向与最大水平主应力面的夹角。另外，所有裂缝开始转向最大水平主应力方向的位置在距井相当于井筒直径的范围内。而且，尽管裂缝延伸的初始阶段有多条裂缝，却只有一级单缝延伸超过井筒直径的范围。Abass[2]研究得出了射孔方向与最大水平主应力方向成不同角度对缝宽的影响。当射孔方向大于45°时缝宽急剧减小，裂缝弯曲现象明显，而角度在0°～30°时裂缝与孔眼连通良好。所以，射孔方向应在最大水平应力方向或与其夹角小于30°。由于射孔对水力裂缝有影响，定向射孔技术已
预应力摩阻损失测试试验方案 石家庄铁道学院 岩土与结构实验中心 二〇〇八年九月二十一日
目录 1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (2) 4.1 测试方法 (2) 4.2 试验前的准备工作 (3) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (4) 4.5 注意事项 (6) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (6) 5.1 测试方法 (6) 5.2 测试步骤 (7) 附件1. 测试记录表格 (9) 附件2. 资质证书 (10)
1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 受中铁×××制梁厂的委托，石家庄铁道学院岩土与结构实验中心拟于2008年×月×日开始对××××进行预应力摩阻测试。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。