完整word版,Wellcat钻井完井管柱设计介绍

孤岛油田油水井作业管柱图例编写：田庆国、孙晋祥、韩学良审核：付继彤、孙宝京批准：刘恩胜孤岛采油厂作业管理中心二零一零年三月前言近年来，孤岛油田在防砂、热采、堵水等采油工艺方面，形成了一整套油水井开采及施工常用管柱。

为了使从事采油、作业的工作人员较为系统地认识和应用，规范管柱结构录入工作，满足生产要求，我们整理完善了“孤岛油田油水井作业管柱图例”。

包括采油管柱、卡封管柱、防砂生产管柱、水井管柱、施工管柱、常用套管结构示意图、工具图例七部分内容，较为详细的介绍了目前孤岛油田油水井管柱结构，可供采油厂从事采油、作业的工人、干部和技术人员使用和参考。

在编写过程中，得到了工艺所史宝光、张德杰，信息中心刘建平、范靖，作业大队（西区）陈良虎、蔡学卫、刘兴山，作业大队（东区）翟省杰、王效雷、刘相奎等单位领导、专家的大力支持，谨此表示感谢。

由于编辑时间紧，水平有限，难免存有错误及不足之处，欢迎广大读者提出宝贵意见，以便进一步修改和完善。

目录一、采油管柱[1] 普通抽油泵生产管柱 (1)[2] 下螺杆泵生产管柱 (3)[3] 下水力喷射泵生产管柱 (5)[4] 下电泵生产管柱 (7)二、卡封管柱[5] 下丢封封下采上生产管柱 (9)[6] 封上采下生产管柱 (11)三、防砂生产管柱[7] 滤砂管防砂生产管柱 (13)[8] 金属滤砂管防砂生产管柱 (15)[9] 绕丝筛管(割缝)防砂生产管柱 (17)[10] 水平井下金属滤生产管柱 (19)四、水井管柱[11] 光油管注水管柱（带喇叭口） (21)[12] 空心分层注水管柱 (23)[13] 偏心分层注水管柱 (25)[14] 单层注聚管柱 (27)[15]双管分层注聚管柱 (29)五、施工管柱[16]腹膜砂、酸化、堵水等光油管施工管柱 (31)[17]分层防砂施工管柱 (33)[18] 注水泥塞施工管柱 (35)[19]分层酸化、堵水、测调施工管柱 (37)[20]压裂施工管柱 (39)[21]绕丝筛管（割缝）正循环充填施工管柱 (41)[22]绕丝筛管（割缝）反循环充填施工管柱 (43)[23]高压充填（绕丝防砂）施工管柱 (45)[24]水平井正充填施工管柱 (47)[25]水平井逆向充填施工管柱 (49)[26]热采注汽施工管柱（带封） (51)[27]热采注汽施工管柱（不带封） (53)[28]验串、封串施工管柱 (55)[29] 双封找漏施工管柱 (57)[30] 冲中心管施工管柱 (59)[31]水平井均匀注汽施工管柱 (61)六、常用套管结构示意图[32]裸眼完井 (63)[33]套管射孔完井 (64)[34]小套管完井 (65)[35]套管补贴完井 (66)[36]割缝衬管完井 (67)[37]水平井筛管完井 (68)七、工具图例 (69)一、采油管柱[1] 普通抽油泵生产管柱- 1 -技术要求：1、尾管深度应距离防砂鱼顶以上5-10m；2、泵的沉没度在200米以上。

教学媒体-复杂完井管柱介绍培训资料复杂完井管柱是石油工程中的重要装置，用于完成油井的完井作业。

本教学媒体将介绍复杂完井管柱的组成、作用和操作步骤，帮助读者了解并掌握该装置的基本知识和使用技巧。

一、复杂完井管柱的组成复杂完井管柱通常由多个管节组成，包括套管、钻井管和各种特殊管节。

套管用于保护井壁和油层，钻井管用于钻进井眼，特殊管节则根据实际需要使用。

二、复杂完井管柱的作用复杂完井管柱在完井作业中起到以下几个作用：1. 提供流体通道：通过管柱使钻井液、水泥浆和其他液体从井口输送到井底，完成各种工序。

2. 支撑井壁：套管和特殊管节支撑井壁，防止井壁塌陷，保证井眼的稳定。

3. 封隔油层：通过套管和封隔装置将不同地层隔离，防止油层间的混流。

4. 输送工具和设备：通过管柱输送测试工具、取样器和其他工具和设备，进行各种完井作业。

三、复杂完井管柱的操作步骤1. 设计管柱方案：根据井口特点、层位情况和作业要求，设计复杂完井管柱的组成和顺序。

2. 组装管柱：按照设计方案将套管、钻井管和特殊管节组装成完整的管柱。

3. 安装管柱：将组装好的管柱运输到井口，使用井口扶正工具和井口卡瓦安装至预定位置。

4. 检查管柱：对已安装的管柱进行检查，确保各个连接点的牢固和密封性。

5. 进行完井作业：通过管柱进行相关的完井作业，包括水泥固井、打捞、测试等。

6. 拉出管柱：在完井作业完成后，将管柱从井眼中拉出，并进行检查和维修。

通过学习本教学媒体，读者将全面了解复杂完井管柱的组成、作用和操作步骤，从而能够有效地运用该装置进行油井完井作业。

希望读者通过不断实践和学习，能够掌握复杂完井管柱的操作技巧，提高工作效率和工作质量。

四、复杂完井管柱的常见问题与解决方法在使用复杂完井管柱进行完井作业的过程中，可能会遇到一些常见问题。

下面列举几个常见问题及解决方法。

1. 管柱卡住：管柱在运输或安装过程中可能会卡住，导致无法继续进行作业。

解决方法是使用扶正工具或连续冲击工具来解卡，必要时还可以使用爆炸冲击工具进行解决。

第七章生产完井管柱完井管柱设计是完井工程的重要环节，完井工程的最终目的要通过完井管柱来实现。

海上油（气）田完井管柱的设计必须遵循以下原则：1）完井管柱必须与井下状况（包括油气层层系、产能、水动力系统、流体特性等）相适应；2）完井管柱必须与地面条件相适应；3）完井管柱必须满足油气田开发方案的要求；4）一般都应具备测试功能和自动控制的安全功能；5）尽可能减少或避免生产过程的起管柱作业，因此，一般都应具备钢丝作业或（和）连续油管作业的功能，减少生产操作费；6）结构和施工尽可能简单，降低投资费用。

完井管柱一般可按以下分类：热采注水管柱单管合采自喷单管分合采双管分合采生产完井管柱油井生产管柱电潜泵气举人工举升射流泵气井生产管柱螺杆泵水力活塞泵本章将介绍海上常用的自喷井完井管柱、气井完井管柱、气举井完井管柱、电潜泵完井管柱、射流泵完井管柱、螺杆泵完井管柱及注水井完井管柱的结构特点、适用范围和设计要点以及生产完井管柱的受力分析。

本章各管柱中，在井口与第一级封隔器之间或两个液压封隔器之间，是否需要连接伸缩节，在实际设计中必须对管柱可能的受力载荷变化情况进行计算确定，不受示例管柱的限制。

有关作业施工程序和操作规程，各油公司都有具体的规定或标准，施工时应严格执行，本文也不作详细叙述，仅在一些比较特殊或难度较大的地方提出需注意的要点。

第一节自喷井完井管柱本节将重点介绍单管合采完井管柱、单管分采／合采完井管柱和双管完井管柱。

一、单管合采完井管柱一般管柱结构如图7-1-1所示。

1．管柱特点l）结构简单，施工容易，投资费用低；2）适用于多层系统中，进行多层合采（在各层压力系统和流体物性比较一致情况下各层同时射孔生产）；3）既适合于前期自喷生产，又可用于后期的射流泵生产，所以特别适用于没有修井能力的平台条件；4）封隔器和井下安全阀构成安全防溢油的功能，确保油井安全。

2．管柱上各井下工具名称及功能（1）安全阀液压控制管线：其出口连接到井口采油树，由地面液压系统控制井下安全阀的开关，其选择参阅第四章。

高温高压井管柱设计和分析软件– WellCatWellCat可为管柱设计提供一体化设计和分析解决方案。

WellCat解决了管柱设计学科中的最复杂问题，即精确预测井下温度、压力剖面、管柱载荷和由之引起的位移等难题。

在Windows操作环境下的Wellcat软件由5个可独立运行的模块（Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube油管、Multistring多管串）组成。

对高温高压油井不采用WellCat进行设计的潜在危险是，由于环空流体膨胀可能造成管柱失效，造成井漏和井喷，考虑到油藏的油气损失、勘探和开发费用以及对健康安全和环境（HSE）的影响。

该软件主要解决常温套管设计软件所不能解决的如下管柱设计中的最复杂的难题：①水下油井的环空热膨胀是否会引起套管损坏――内层管柱挤毁，外层管柱崩裂？②由温度、压力产生的对整个套管和油管系统的载荷会不会引起井口移位运动及载荷的重新分布？③如何消除套管和油管的弯曲，或将其限制在一定的范围内？④在深井钻井过程中，套管在未凝固的水泥是否弯曲，在采油过程中，如何避免这类问题？⑤小排量的反循环顶替封隔液对油管是起加热还是冷却作用？⑥在确保安全和可靠的前提下，有没有大幅度降低管材成本的途径？解决以上问题，需要解决三大重点问题，这也是WELLCAT所具有的三大主要功能：功能之一：精确模拟井的生命周期中任何时刻时的井下温度场与压力场功能之二：分析各种工况下管柱的受力情况，完成三轴应力校核功能之三：模拟流体膨胀与管柱变形情况，计算由此而来的附加载荷WELLCAT具有五个独立的模块，分别是：Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube 油管、Multistring多管串。

➢瞬态及稳态分析➢在分析热交换过程中，考虑井眼周围一定范围内的地层温度的变化，提高了温度模拟精度➢各模块交叉分析，减少分析步骤。

如，在管柱受力分析的同时调用模拟井内流体、井壁、管柱温度与流体压力，有效加快分析过程➢通过不同阶段的管柱受力分析，预测管柱的寿命➢不但适用于高温高压井，同样可用于常规井分析（一）Drill（钻井）模块模拟钻井过程（包括正常钻进、起下钻、循环、测井、固井、挤水泥，打水泥塞）中的温度与压力变化情况，为调整钻井液、水泥浆性能提供依据，依据高温高压水力学计算方法精确控制流体循环压力，确保钻井的完全进行、提高固井质量。

油田工艺管柱及井下工具介绍油田工艺管柱及井下工具是在油田开发和生产过程中起关键作用的设备。

下面将对油田工艺管柱及井下工具的功能和种类进行介绍。

油田工艺管柱是由一系列的管道、接头和阀门组成的，用于连接井口设备和井下设备，并实现油气流体的控制、调节和传输。

油田工艺管柱可以分为三个部分：井口接口系统、油气流体处理系统和井下井口系统。

井口接口系统包括井口套管、井口装置和井口阀门，主要作用是保证油气流体在井口的安全控制和调节。

在井口套管上安装井口装置，可以进行套管设置和封隔操作。

井口阀门用于调节油气流入和流出井口。

油气流体处理系统包括油气分离系统、气液处理系统和油气测量系统。

油气分离系统用于将地下原油和天然气分离开，并将其输送到不同的管道进行处理。

气液处理系统用于处理由油气分离系统产生的液体。

油气测量系统用于测量油田产量和成分。

井下井口系统包括油气纵向控制系统、测井系统和油管空管系统。

油气纵向控制系统用于控制井口的流体流动。

测井系统用于测量井下的地质信息和油气产量。

油管空管系统用于将油管从井底带到井口。

井下工具是用于井下作业的设备，主要包括套管、井下试压设备、钻头、钻铤和套管下放设备等。

套管和井下试压设备用于固井作业，钻头和钻铤用于钻井作业，套管下放设备用于将套管从井口到井底。

油田工艺管柱及井下工具在油田开发和生产中发挥着重要的作用。

通过合理选择和使用这些设备，可以实现油田的高效开发和产量提升。

在油田开发和生产过程中，油田工艺管柱及井下工具不仅起到了关键的作用，同时也面临着不同的挑战和要求。

下面将详细介绍这些设备的功能、种类以及在油田作业中的应用。

首先，油田工艺管柱是连接井口设备和井下设备的关键装置。

其主要功能包括控制、调节和传输油气流体。

油田工艺管柱由一系列管道、接头、阀门和其他附属设备组成。

其结构和配置根据不同的要求和作业环境而有所不同。

为了保证其正常运行，油田工艺管柱需要具备高强度、耐压、耐腐蚀、耐磨损等特性。

完井管柱图安装及使用说明
一、安装
1、将gztsetup.zip解压缩到硬盘某一新建目录，里面会出现5个文件
（gzt.zip;gzt.exe;setup.exe;setup.lst,gztn.mdb）,双击鼠标运行setup.exe,根据安装程序提示自动完成安装过程。

2、将解压缩文件中的gztn.mdb复制到安装目录。

3、将解压缩文件中的gzt.exe复制到安装目录。

二、使用说明
依次点击开始——程序——管柱图绘制软件运行该软件出现如下界面：
几秒钟后进入操作主界面：
左侧为绘制区，右上侧为井下工具选件，右下角为管柱图保存条件，包括保存路径和文件名。

下面介绍一下使用注意事项：
1、选择绘制工具：如“人工井底”，只要点击相应的标签即可：
然后填写下入深度按“确定”按钮，相应的工具就出现在管柱上，
同时在管柱的右侧标注名称型号和下入深度。

2、工具间距的调整：如果出现如下情况（工具之间间距不合理）可
以进行调整：
如下：
此外也可以通过在两个工具间插入“空件”进行调整。

两个工具间可以插入多个空件，只要把空件的下入深度设在两个工具之间即可，要查看管柱工具及其下入深度排列，只需点击右上角的工具数据就可以
了。

深度的修改：
格式，默认bmp格式，之后按保存即可。

5、管柱图的使用：绘制完毕保存后就可以使用。

如需在word文档中
使用：“插入”——“图片”——“来自文件”——从你保存的位置
找到该文件即可，请浏览以下上图中保存的管柱图的效果：。

智能井完井管柱优化设计作者：杨硕来源：《环球市场》2018年第15期摘要：智能完井技术是近十几年来发展起来的一项新技术。

该技术可以实时监测油藏动态变化，远程控制油气井的生产，实现无调整运行条件下油气威尔斯远程生产层的再分配，减少或消除TI。

MES的修复和调运作业，提高了对储层信息的认识，减少了储层地面质量严重异质性对生产的影响。

加快油气田生产效率，提高最终采收率。

关键词：智能井；完井管柱；优化设计智能井完井技术是石油工业中一项新的关键技术。

它涉及井下生产流体控制技术、井下信息监测与传感技术、井下数据传输与连通技术、地面数据采集、分析与反馈技术、智能完井优化等关键技术。

它具有收集、传输和分析井眼生产数据、储层数据和完井数据的能力，并能通过远程遥感控制井底设备，从而提高储层动态和生产动态。

不影响后期的生产及修井作业，减少了对套管和井筒的损害与污染，降低了作业费用与作业风险，节约了施工时间，延长了井筒寿命。

一、智能井完井井下管柱简介（一）井下控制系统井下控制系统用于井下设备的驱动。

主要采用液压、电液、电液组合（电控、液压驱动），液压成本低，组成比较简单，但功能比较好。

功率型成本高，功能比较齐全，但抗干扰能力相对较差；电液组合式结合了两者的优点。

井下控制系统通过地面设备传递控制指令，控制井下设备的运行，实现对井下下部流体的控制，达到优化调剖生产的目的。

（二）并下信息监测与传输系统井下信息监控传输系统主要是永久传感器（温度传感器、分布式温度压力传感器等）的放置。

通过监测设备，可以得到井下压力、温度、流量和流体组数据。

这些数据可以使管理者更好地了解油井和油藏，并使其及时。

更新储层模型。

电子传感器因其耐高温、高压、抗干扰能力差而被光纤传感器所取代。

（三）井下流体控制系统井下流体控制系统主要由2种井下流量控制装置（ICV和ICD）和封隔器组成。

ICV（流入控制装置）和ICD（流入控制阀）是智能井完井系统的核心设备。

威德福完井典型管柱（Weatherford TypicalCompletion String）双层选择性砾石充填完井管柱（Dual Zone Selective Gravel Pack Completion）多层完井管柱（Multiple Zone Completion ）UltraPak 沉砂封隔器(UltraPak Sump Packer)下密封筒（Lower Sealbore ）砾石充填筛管（Gravel Pack Screen ）BlackCat 封隔器（BlackCatPacker ） 砾石填充筛管（Gravel Pack Screen ）流动管（Flow Tube ）防护罩（Shroud ）BlackCat 封隔器（BlackCat Packer ）HellCat2封隔器（HellCat2 Packer ）ROSS 阀（ROSS Valve ）安全阀（Safety Valve ）ROSS 阀（ROSS安全阀（SafetyHellcat2采油封隔器（Hellcat2 Producton Packer）ROSS阀（ROSS Valve）HellCat 封隔器（HellCat Packer）ROSS阀（ROSSHellCat 封隔器（HellCatROSS阀（ROSS绳缆工具坐落接头，带桥塞封堵（Wireline Nipple With Blanking单管永久式完井管柱（Single String PermanentCompletion）顶部缩颈短节（Top No-Go插管总成（Locator SealUltraPak永久式插管封隔器（UltraPak Permanent Sealbore密封筒延长短节（Sealbore滑套（Sliding Sleeve）加厚管（Blast Joint）插管总成（Locator SealUltraPak永久式插管封隔器（UltraPak Permanent Sealbore Packer）密封筒延长短节（Sealbore滑套（Sliding Sleeve）加厚管（Blast Joint）插管总成（Locator Seal Assembly）UltraPak永久式插管封隔器（UltraPak Permanent Sealbore Packer）密封筒延长短节（Sealbore 底部缩颈短节（Bottom No-Go Nipple）喇叭口（Wireline Entry Guide）Hydrow I 液压采油封隔器时间：2021.03.04 创作：欧阳地 威德福的Hydrow I 是一种高压、双卡瓦、可回收式液压采油封隔器，通过直接上提管柱解封，拥有专利的上卡瓦解封系统可减少收缩卡瓦所需要的上提力。