水平井特殊井井身结构井下作业技术.

井下作业技术手册1. 引言井下作业是指在矿井、隧道、井下工程等环境中进行的各种工作任务。

由于井下作业环境的特殊性和复杂性，对作业技术的要求非常高。

本手册旨在介绍井下作业的相关技术，包括井下作业的准备工作、安全措施、常见作业方法和注意事项，以提供参考和指导。

2. 井下作业的准备工作2.1 井下作业的前期调研在进行井下作业之前，必须对作业地点进行充分的调研和勘察。

了解井下的地质情况、矿井结构、通风状况等因素，制定相应的作业计划和预防措施。

2.2 检查和维护作业设备井下作业通常需要使用各种设备和工具，包括绞车、电钻、矿灯等。

在作业前，必须对这些设备进行检查和维护，确保其正常运行并符合安全标准。

2.3 人员培训和意识教育在井下作业中，人员的安全意识和技能非常重要。

必须对作业人员进行充分的培训和教育，包括矿山安全知识、作业技巧等，以提高其自身的安全意识和应急处理能力。

3. 井下作业的安全措施3.1 通风保障井下作业环境通常缺乏新鲜空气和充足的氧气，因此，必须采取有效的通风措施，确保作业地点的空气流通和人员的呼吸安全。

3.2 火灾和爆炸防护井下环境容易积聚可燃气体和粉尘，因此，必须采取相应的火灾和爆炸防护措施，包括安装火灾报警装置、使用防爆设备等，以防止火灾和爆炸事故的发生。

3.3 安全装备作业人员必须配备适当的安全装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套等。

同时，还应配备急救设备和应急通信设备，以应对突发情况和紧急救援。

4. 常见的井下作业方法4.1 钻孔作业钻孔是井下作业中常见的一种方法，用于开采矿石、铺设管道等。

钻孔作业要求技术精湛和设备先进，必须根据具体情况选择合适的钻孔机和钻具，确保钻孔的质量和效率。

4.2 爆破作业爆破是井下矿石开采的重要环节，但也是高风险的作业。

在进行爆破作业之前，必须制定详细的爆破方案，并按照安全规程进行操作，以保障作业人员的安全和设备的完好。

4.3 维修作业井下设备和机械的维修是保障生产的关键。

深井、特殊结构井打捞解卡技术及应用案例1深井、特殊结构井作业技术现状特殊结构井泛指目前油田采用的最先进开采工艺技术所钻的不同类型的井，其中包括水平井、侧钻水平井、成对水平井、分支井、侧钻分支井、大位移井、侧钻井及先期防砂井等，这些井已成为提高原油产量、油藏平面和纵向动用程度的主要手段。

辽河油田现有水平井29口，其中5口井停产，生产井9口带病作业；侧钻水平井17口，停产7口；分支井2口，1口井停产；侧钻井1500多口井，停产井达500多口；先期防砂井2000多口，停产700多口。

这些类型的井由于特殊的井身结构、大的井斜角和小的井眼尺寸，给后期修井作业带来了很大的难度，使用常规的井下作业方法和工具已不能有效地实现修井的目的，深井、特殊结构井作业技术水平滞后于生产的实际需要，不能有效解决油田生产中存在的问题。

2深井、特殊结构井打捞解卡作业技术难点常规小修打捞技术是利用油管将通井机额定提拉载荷传递到井底，作用在落鱼上，达到解卡目的。

如果不能解卡，则用大修作业车载钻机进行大力提拉解卡或钻、磨、铣处理。

打捞管柱沿井眼轴线方向受力如图1。

图1打捞管柱受力分析由图1可知，作业设备的提拉载荷FK 要克服打捞管柱质量Gg及套管与打捞管柱之间的摩擦力ƒm才能传递到落鱼，打捞解卡的技术核心就在于保证作用在落鱼上的力即解卡力T足够大以克服落鱼所受的夹紧力。

打捞解卡力由下式计算：式中T—解卡力，KN；FK —通井机额定提升载荷，KN；HZ—造斜点深度，m；q—单位长度打捞管柱在井筒液体中的重力，KN；α—鱼顶深度井眼井斜角，（°）；m—摩擦力KN（由于不易计算，在推导时忽略了该力）；R—造斜井段的曲率半径，m。

ƒm由上式分析可知，作业设备提升能力、打捞管柱强度、井深及井眼曲率是影响深井、特殊结构井打捞解卡力的主要因素。

2.1解卡力对作业设备的要求。

油田目前投入生产的小修作业设备，以配置390KN级提升系统的通井机为主，作业井架极限负荷为750KN，而深井、特殊结构井解卡力往往超过通井机许用最大工作载荷，不能满足打捞作业施工的实际需要。

66对水平井而言，其具有较大的复杂程度，使其在修建过程中的风险也相对较高，需要对复杂的施工技术进行应用。

为了使水平井的开发使用得到保障，需要对水平井修井作业难点和技术标准进行全面的分析研究。

此次研究对水平井技术标准的重要性进行研究，从而使其能够顺利的实施。

一、水平井修井作业的难点水平井修井作业的难点主要包括以下方面：第一，水平井内的管道被堵塞，管道堵塞通常发生在斜井段或水平段下沿贴边处，不仅钟摆力和摩擦力能够对其产生影响，而且流体的流动方向以及重力同样会对其产生影响。

同时，对接单根来说，大量的岩屑和脏物容易在井内形成，这样使管柱的流通性被严重影响；第二，井眼轨迹具有明显的复杂性，使得作业难度和风险显著增加，对修井工具来讲，其在直井的修建中具有较强适应性，常规井下工作在小井眼中适应，使其难度和风险都显著的增加；第三，复杂的打捞作业，顺利引入鱼头具有较大的困难性，同时，对其进行整改也具有较大的难度，不仅无法对其进行及时的修复，而且对打捞作业也会产生严重的影响。

与此同时，复杂的水平井对拉力能够产生作用，使得打捞中遇卡以及解卡作业都产生较大的困难；第四，铅模印痕效果缺乏明显性，水平井段的复杂程度较高，使得意外事故的发生几率显著提高，对复杂的井下作业来讲，利用铅模在井下打印来有效完成初步判断，通过印痕来对事故状况和修井作业进行确定。

但是水平井的结构相对复杂，和铅模和井壁发生碰撞的几率较大，从而使磨损现象不断出现，这样使井下情况判断缺乏准确性，进而使修井作业的开展受到严重的阻碍。

二、水平井修井作业技术标准分析1.水平井井内清洗。

水平井井内的清洗指的是清除井内的各种脏物或岩屑，也称之为冲砂技术。

由于水平井的结构具有特殊性和复杂性，使得堵砂现象常常出现在井内，对水平井的使用产生严重的影响，为了使这种现象得到改善，需要对冲砂技术进行使用。

为了更好的清除井内堵砂，需要从以下方面入手：第一，对井液进行合理选择，利用携砂量较小的井液来完成清洗，这样能够使排砂的效果和效率显著提升；第二，利用大量排冲的方式来清除井内流砂，这样不仅能够使修井液的流速得到提升，而且能够使流砂被彻底的清除；第三，采取持续加压冲洗的方式，这样可以使井内液体的流通性得到保证，从而使碎屑引起的二次沉积现象得到有效的杜绝；第四，合理利用暂堵剂，可以对负压层段来进行封堵，这样可以使井底的压力得到合理化的平衡；第五，合理化的增加泵的数量，当条件允许的情况下，对泵的数量进行增加，较高强度的流通性使井液能够对异物进行有效的清除。

149提速提效是钻井技术发展的趋势，通过技术攻关切实解决油田勘探开发面临的难题，从而为油田高效开发保驾护航[1-4]。

随着全球能源结构的不断变化和天然气需求量的不断增加，储气库的建设越来越受到人们的关注，而储气库水平井作为一项新兴技术，具有储层渗透性好、储气能力强、钻井周期短等优点，在储气库建设中得到了广泛应用。

储气库水平井井身结构的设计是一项复杂的工作，需要考虑多种因素，如储层的地质条件、储气能力、钻井设备、材料强度等[5]。

因此优化储气库水平井井身结构，提高储气能力和钻井效率，是当前储气库建设中的一项重要任务。

1 技术研究背景储气库水平井井身结构优化技术应用价值非常高，能为我国能源工业的发展和进步做出重要贡献。

首先，优化后的井身结构，可以更好地适应储气库的地质条件和生产环境，避免传统受到外部因素干扰导致产能下架的弊端，进一步储气库的储气能力。

同时由于结构得到优化，干扰因素减少，钻井效率提高，这对于提高储气库的经济效益和社会效益具有重要意义[6]。

其次，保护储气库的地质环境。

优化后的井身结构能减少对储气库的地质环境的破坏，避免出现渗漏、坍塌等问题，减少对地层的破坏和污染，便于储气库水平井可持续发展[7]。

最后，满足储气库产能扩大的需求。

优化后的井身结构得到稳固，储气能力和储气效率显著提升，满足日益增长的储气量需求，对于保障国家能源安全和能源战略的实施具有重要价值。

2 储气库钻井技术介绍随着技术的革新换代，如今储气库水平井井身结构优化技术已经演化出很多技术分支。

2.1 套管钻井技术套管钻井技术是指在套管中钻井，减少钻井液对储层的污染和破坏，提高储气库的储气能力。

该技术适用于储层较稳定、地层压力较高的储气库。

在套管钻井过程中，使用套管作为钻井的支撑结构，能够避免钻井渗漏的情况产生，降低污染和能源浪费，保证生产安全[8]。

2.2 欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是指钻井在钻进过程中，保持欠平衡状态，通过控制钻井液的压力，使其低于地层压力，减少对储层的压力和破坏，优化储气库的地质环境，确保安全生产。

斜井、水平井大修工艺技术概述20世纪30年代在美国开始发展水平井。

80年代以来，世界范围内水平井技术发展与应用进入一个崭新的发展阶段，技术水平显著提高，成本大幅度下降，使用范围可归纳为地层限制、地下要求和钻井技术需要等三个方面，在多种类型油气藏中取得明显的经济效益，其产量是常规井的2～10倍，成为开发油气藏的主要技术手段之一。

水平井基本类型有：大曲率半径（造斜率<6°/30m）、中曲率半径（造斜率6～20°/30m）和小曲率半径（造斜率4～10°/m）。

由于地层和地下条件的差异,水平井的类型繁衍增多,包括：大位移水平井、多底（多目标）井、丛式水平井、地面井口倾斜的浅水平井、定向井、套管开窗侧钻水平井、直井侧钻水平井、小井眼水平井。

完井方法有：裸眼完井、割缝尾管完井、射孔完井、割缝衬管封隔器完井、砾石充填绕丝筛管完井和打孔管完井。

不同的完井方法根据不同的水平井剖面及地层选用。

井身剖面类型很多,不过组成各种剖面的基本井身只有四种：垂直井段、造斜井段、稳斜井段、水平段。

由这四种井段组合而成的井身剖面多达16～17种,但最常用的只有两种：（1）三段制剖面（直—增—稳）通常在表套套管内即达到所需的最大井斜角,以后一直稳斜钻达目的层位。

（2）“S”型剖面（直—增—稳—降）造斜深度比较浅,稳斜钻进达到一定水平位移后降斜,使其到达油层时,井斜角符合地质要求,稳斜钻穿油层,最后采用垂直井段者亦属此类剖面。

随着水平井技术的推广应用,也相应产生了水平井修井技术。

修井设备一般采用常规修井机和连续油管作业机,井口倾斜水平井用斜直钻机修井。

无论什么样的斜井或水平井,其共同点是：井身都可看作是由井斜角不同的多边形组成,受重力作用,井眼出现问题以后比直井要严重的多,需要在多环节上进行技术把关,才能恢复斜井、水平井生产。

1斜井、水平井的修井与直井相比有如下特点1.1油层砂粒更易进入井筒,结果是形成长井段的“砂床”,严重时砂堵井眼。

水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探开发技术的不断发展，水平井钻井技术在油田开发中得到了越来越广泛的应用。

水平井可以有效提高油气开采率，降低地层压力，延长油井寿命，减缓油田衰竭速度。

在水平井钻井过程中，也存在一些技术难点需要克服，本文将对水平井钻井技术难点进行分析，并提出相应的对策。

一、难点一：井眼质量控制在水平井钻井过程中，井眼质量的控制是一个非常关键的问题。

井眼质量不良会导致井壁稳定性差、裂缝漏失等问题，严重影响井下作业的顺利进行。

而水平井的钻井难度和井眼质量的控制关系非常密切，这就需要在水平井钻井过程中对井眼质量进行严格的控制。

对策分析：1. 合理设计井眼参数。

在进行水平井钻井之前，需要充分了解地层情况，设计出合理的井眼参数，包括井眼直径、井眼轨迹、井段布局等，确保井眼质量可以得到有效控制。

2. 选择适当的钻井液。

钻井液的选择对井眼质量有着重要的影响，需要根据地层情况和钻井工艺选择适当的钻井液，确保能够有效地稳定井眼。

3. 采用先进的管柱技术。

现代水平井钻井中，管柱的设计和施工技术已经相当成熟，可以采用多级管柱设计、工具互换技术等方式来提高井眼质量的控制。

二、难点二：钻井位置控制水平井钻井中，钻井位置的控制是一个重要的技术难点。

如果钻井位置控制不当，可能会导致井眼偏离预定轨迹，甚至偏向其他井眼，造成油气井资源的浪费，同时也会对环境产生一定的影响。

对策分析：1.应用导航工具。

在水平井钻井过程中，可以应用一些导航工具，比如地质导向测量工具、导向钻头等，在钻井过程中进行实时测量，保证钻井位置的控制。

2.精确测量井身轨迹。

在钻井过程中，可以通过各种方式对井身轨迹进行精确测量，包括地质测井、测斜井等，确保钻井位置的准确控制。

3.优化钻井工艺。

通过优化钻井工艺，可以提高钻井位置控制的精度，比如使用惯性导向技术、动态定位技术等，来提高钻井位置控制的准确性。

三、难点三：水平段钻井技术水平井钻井技术的难点之一是水平段的钻井技术。

井下作业安全技术措施一、井下作业的特点井下作业是石油开采中的重要环节，由于其特殊性，井下作业存在一些安全风险。

例如，井下环境复杂，存在有毒有害气体、易燃易爆物品等，一旦操作不当或防护不到位，就可能发生安全事故。

因此，在井下作业中，必须采取有效的安全技术措施，确保作业人员的安全和健康。

二、井下作业安全技术措施1、严格遵守井下作业规程井下作业必须遵守相关的规程和规范，包括钻井、测井、完井等各个环节。

在作业前，必须对作业人员进行培训，确保他们熟悉作业流程和安全注意事项。

在作业过程中，必须严格按照规程进行操作，防止因操作不当而引发事故。

2、加强现场安全管理井下作业现场安全管理是保障作业安全的重要环节。

在作业前，应对现场进行全面检查，确保设备、工具、材料等符合安全要求。

在作业过程中，应设置安全警示标志和安全隔离带，防止无关人员进入作业区域。

同时，应加强现场巡查，及时发现并处理存在的安全隐患。

3、强化个体防护措施井下作业人员必须佩戴符合标准的个体防护用品，如防护服、防护鞋、防护手套等。

在作业过程中，应随时检查防护用品的完好性，一旦发现损坏或失效，应立即更换。

同时，还应定期对作业人员进行体检，确保他们的身体健康状况符合井下作业的要求。

4、合理使用安全设施井下作业现场应设置相应的安全设施，如紧急救援通道、通风设施、防火设施等。

在作业过程中，应合理使用这些设施，确保作业人员的安全。

同时，还应定期对安全设施进行检查和维护，确保其随时处于良好状态。

5、加强应急处理能力井下作业过程中可能会遇到各种突发情况，如气体泄漏、火灾、人员受伤等。

因此，必须制定相应的应急处理预案，并定期进行演练，提高作业人员的应急处理能力。

在遇到突发情况时，应迅速采取有效措施进行处置，确保作业人员的安全和健康。

三、结论井下作业安全技术措施是保障石油开采安全的重要手段。

在井下作业中，必须采取有效的安全技术措施，严格遵守相关规程和规范，加强现场安全管理和个体防护措施，合理使用安全设施，加强应急处理能力。

华北油田井下作业工程技术总结一、“十一五”以来主要工程技术工作及技术应用情况经过多年的发展，不断提高井下作业工程技术服务能力、质量和管理水平，为油气田稳产、上产提供了有力的保障。

在常规井下作业工艺技术不断完善的同时，近两年来，在试油、修井、压裂酸化及煤层气钻井完井等方面，逐步形成并推广应用了一批有华北特色的新技术：1.试油测试特色技术近两年，结合生产实际，形成的试油测试特色技术包括：射孔－测试－抽吸/水力泵排液三联作，试油资料自动采集远程无线传输技术、稠油井油管泵/水力活塞泵试油排液技术等。

在试油测试工艺技术方面，针对斜井、深井、含H2S气井、高压气井等高难度井测试的需要，在常规套管测试技术的基础上，开发了油管传输负压射孔与地层测试和排液试联新技术，并形成了生产能力。

为扩大测试技术应用范围，改进了PCT、APR等压控测试技术，满足了特殊井况的施工需要，促进了试油速度和资料质量的提高。

在试油现场资料采集方面，研发了试油现场资料自动采集远程无线传输技术，可将油气水产量、油套压力、流体温度等参数由计算机自动连续采集，现场解释、显示、存储、打印输出，并通过无线网络传输到生产指挥中心。

在稠油试油工艺技术方面，主要采用油管泵和水力活塞泵排液。

油管泵排液工艺技术可以解决试油排液过程中稠油井抽汲排液困难问题。

该工艺主要由井下泵和地面设备两大部分组成的抽汲系统实现排液。

管柱可随液面深度加深或提升。

在管柱下部可挂载压力计，一次性完成排液测压测试取样等工作。

主要用于稠油井（原油粘度为1500-3000mPa·s），常规抽汲困难的井的排液。

水力活塞泵适用于稠油和产液量大的井的排液，其举升高度不受限制。

对于稠油井可加入降粘剂或提高工作液温度,常用于斜井水平井排液。

2.水平井封隔器分层试油工艺技术通过对ISP封隔器、环空单流阀等井下工具的组合优化,开发研究出了依靠ISP封隔器分段分层，用环空单流阀沟通管柱与目的层，这种工具组合可实现选择性分层试油排液措施，具有针对性强、安全性好。

水平井修井技术难点与工艺技术应用分析一、水平井修井技术难点水平井是一种油气田开发中常用的井型，其修井技术难度较大，主要表现在以下几个方面：1. 定位难度大：水平井是指井身倾角大于70度的井，因此在修井过程中需要能准确地确定井身的位置，这对地质勘探和测井技术都提出了更高的要求。

2. 井眼作业限制：水平井井眼狭窄且曲折，给井下作业带来了很大的困难，通常需要采用特殊的作业工具和施工方法，如钻头、钻柱等。

3. 钻井工艺复杂：水平井修井需要采用水平钻井技术，这要求在井下设备和材料的选用、钻井液的性能及循环系统等方面都需要有更为严格的要求，增加了施工的难度。

4. 安全风险大：水平井修井容易导致井漏、井喷等安全事故，尤其是在高压高温条件下，难度更加大。

二、工艺技术应用分析为了克服水平井修井的技术难点，工程技术人员们在实践中积累了许多经验，并提出了一些解决方案，主要包括以下几点：1. 地质勘探技术的应用：在水平井修井过程中，必须对地层的性质和构造有清晰的认识，采用地质勘探技术进行详细的分析和评价，这对决定井位和设计钻井方案非常重要。

2. 水平钻井技术的改进：钻井工艺是影响水平井修井难度的一个重要因素，因此需要不断改进水平钻井技术，采用先进的设备和工艺，以提高施工效率和质量。

3. 井下作业技术的革新：针对水平井井眼狭窄的特点，需要研发更加灵活、精密的井下作业工具，减小井眼作业的难度和风险。

4. 安全管理和技术培训：水平井修井过程中的安全风险较大，因此需要加强安全管理，建立完善的应急预案和安全检查制度，同时进行相关技术培训，提高工程师和操作人员的安全意识和技术水平。

在实际的水平井修井工程中，以上的技术应用都将是非常重要的，可以有效地减小水平井修井的技术难点，提高施工效率和质量。

结语水平井修井技术的难点与工艺技术的应用是水平井工程中的一大难题，但通过不断的实践探索和技术改进，相信这些难点都能够得到逐渐克服。

随着我国石油工程技术的不断进步，相信水平井修井技术也会逐步得到改善和完善，为油气田的开发和生产提供更加可靠的技术支持。

冷家油田水平井修井技术的应用和研究摘要:随着水平井技术的推广、应用井口数量的增加,水平井的修井技术日显重要。

文中从水平井自身特点分析,结合水平井修井经验、研发配套工具的设计加工等,详细介绍了冷家油田水平井修井工艺的现状和应用技术后取得地效果,对今后如何提高水平井修井技术提供了很好的理论数据和研究方向。

关键词:水平井修井工艺井筒清理辽河油田自1992年在冷家油田钻成第一口水平井以来,目前水平井总数已经超过800口,其中冷家油田就投产水平井83口,为辽河油田及冷家公司的增储上产作出了重要贡献。

由于水平井受地层、注气等因素的影响,部分水平井在3轮注气周期后就会致使筛管出现不同程度的破损,造成水平井大修率占水平井总数的l0%,并且每年按2%的速度递增。

由于水平井井跟轨迹的特殊性、井身结构的复杂性、水平段完井管柱受力不平衡以及完井方式的先天性不足等影响,决定了水平井修井技术难度高、风险大。

1 水平井修井技术难点及特点水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。

水平井由于井斜大、水平段长,导致常规打捞、磨铣技术难以有效实施,主要体现在:(1)打捞工具入鱼难。

(2)地面扭矩、拉力传递损失大。

(3)修井液携砂难度大。

(4)钻具组合受轴向、径向力和井眼曲率的影响,在套磨铣作业中易损坏斜井段套管问题等。

2 水平井修井难点技术工艺探讨根据近几年水平井修井的不断摸索,冷家油田逐渐形成了水平井连续冲砂技术,管柱打捞,水平井井筒清理,套筛管打通道下衬管四种类型修井技术,具体如下。

2.1 水平井落物打捞技术针对水平井自身结构的复杂性和特点研制了以下几种打捞工具。

(1)水平井套管破损检测装置。

在水平井的水平段,井壁既是井底,井底又是井壁;该“检测装置”解决了对于套管破损、落物的形状印证是比较难的问题。

(2)水平井小件落物液压打捞器。

主要用于水平段打捞小件落物,如铜球、钳牙、碎铁块等。

由于其采用液压方式将爪牙推出腔体并将小件物体包裹起来,同时该工具还将打捞杯、强磁打捞器以及碎物打捞器的功能集于一身,因此在水平井段使用效果很好。