㈠ 怎麼控制油氣井
鑽井工作不僅要求速度快,而且要求質量好。井身質量的好壞是油氣井完井質量的前提和基礎,它直接影響到油氣田勘探和開發工作的順利進行。
井身軸線偏離鉛垂方向的現象叫井斜。大量實踐說明,井斜嚴重將給鑽井、油氣田開發及採油等帶來各種危害,甚至引起事故。因此,有關井斜的一些指標是衡量一口井井身質量的重要參數。
井身斜度大了,為鑽達同一目的層所需的進尺就會增加。這樣不僅費用高,而且還可能由於深度的誤差,使地質資料不真實而得出錯誤的結論,漏掉油氣層。井斜過大、井底偏離設計位置過多,將會打亂油氣田開發井網分布方案,影響油氣層的採收率。
井斜使井眼變曲。鑽具在彎曲井眼中旋轉容易產生疲勞折斷。鑽具在嚴重彎曲的井段內,受下部鑽具拉力的作用,將給井壁和套管以接觸壓力,加劇鑽具和套管的磨損。同時,在長期的旋轉和起下鑽中,井壁將被鑽具磨起「鍵槽」而造成卡鑽。
固井時,在井斜變化大的嚴重彎曲井段,比鑽具剛度大的套管及測井儀器將不易下入,易發生卡鑽;下入井內的套管由於井斜不能居中,使水泥漿不易充滿整個套管外環形空間而影響固井質量。
綜上所述,井斜的危害是多方面的,後果是嚴重的,需要引起鑽井工作者的注意。
旋轉鑽井發展至今,還很難鑽成一口一點都不斜的直井。井眼總是或多或少要斜的。井斜給鑽井、開采帶來的危害程度與井斜的嚴重程度有關。輕微的井斜不致造成危害;嚴重井斜可能引發事故甚至使井報廢。那麼,什麼樣的井斜程度才是被允許的呢?這就存在一個井斜控制標准問題。在此標准之內的井,即可認為是可以接受的「直井」,從而避免徒勞追求絕對直井的行為,把井身質量建立在工程實際的基礎上。
我國井斜控制的標准為井眼曲率不大於3°/100m。至於井斜角及其他規定,要根據各地區的具體情況而定。勝利油田的評價情況見表5-1。
圖5-8定向井軌跡示意圖
實際上,可以說「三段式」井身軌跡只是「S型」井身軌跡的一種特殊情況而已。「S型」井身軌跡可以作為所有常規二維定向井井身軌跡的代表,使井身軌跡的設計得到和諧的統一。
常規井身軌跡設計應遵循以下原則:
(1)能實現鑽定向井的目的。對於裂縫性油層、厚度小的油層,為了增大油層的裸露面積、提高產量,往往設計成水平井或多底井。為滿足採油工藝的要求,叢式定向井多數設計成「S型」井身結構。為了避開井下障礙或防止井眼交叉,井身結構還可以設計成三維「S型」。對於救險井,主要是要求准確鑽達目標。因事故需側鑽的定向井,只要避開井下落魚(即井下落物),斜出一定的水平位移即可。
(2)盡可能利用地層的造斜規律,可以大大減少人工造斜的工作量和困難。
(3)要有利於滿足採油工藝的要求。井眼曲率不宜過大,以利於改善抽油桿的工作條件;最好是垂直井段進入油層,以便於坐封封隔器以及進行其他增產措施。
(4)要有利於安全、優質、快速鑽井。這就要求選擇合適的井眼曲率、井身軌跡、造斜點以及相關的井身結構。
2.井身軌跡控制井身軌跡控制包括井斜控制和方位控制兩個方面。在定向鑽進過程中,為確保井眼按預定的井身軌跡發展,需要進行井身軌跡控制。一旦井眼偏離井身軌跡,也需要進行井身軌跡控制。因此,井身軌跡控制是定向鑽井技術中最重要的內容之一。
井斜控制即控制井眼井斜角的變化,可以採用兩種方法:一種是利用造斜工具造斜或增斜。有特殊需要時,也可以利用造斜工具來降斜。另一種方法是利用井底鑽具組合進行增斜、降斜和穩斜。
方位控制是控制井眼方位角的變化,也可採用兩種方法:一種是利用地層特性的自然漂移與井底鑽具組合達到目的。另一種方法是利用造斜工具強行改變井眼方位。
無論是井斜控制還是方位控制,都要利用兩種基本工具,造斜工具和井底鑽具組合。在定向鑽井發展初期,人們就開始利用造斜工具控制井斜和方位。隨著造斜工具的發展,有關造斜工具的理論和現場使用已日益成熟。至於井底鑽具組合,雖然人們很早就發現它對井斜和方位的變化都有很大影響,但在很長時間內對它的研究不夠。從20世紀50年代起,美國學者魯賓斯基開始研究鑽具組合的力學性能,主要用於打直井。直到60年代,才有人提出定向鑽井的井底鑽具組合的力學模型。井底鑽具組合的研究一時間成了熱門,不少學者使用不同的數學、力學方法進行研究和分析,至今方興未艾。
3.井身軌跡測量定向井測量資料是控制井身軌跡的依據。在井身軌跡的控制過程中,需要及時、准確地了解和掌握定向井基本參數的變化,才能採取相應措施,確保井身軌跡沿預定路徑發展。定向鑽井實踐證明:要完成高質量的定向井,除了合理的井身軌跡設計和有效的井身軌跡控制外,還需要使用性能優良的定向井測量儀器和裝備。目前這種趨勢日益明顯。
從20世紀50年代至今,井身軌跡測量技術發展極快,主要經歷了以下過程:鑽桿列印地面定向→氟氫酸玻璃管定向→單、多點磁性測斜儀定向→單、多點陀螺測斜儀定向→有線隨鑽測斜定向系統定向→無線隨鑽測斜定向系統定向。
鑽桿列印地面定向和氟氫酸玻璃管定向方法效率低、精度差,已被淘汰。單、多點磁性測斜儀和陀螺測斜儀是目前定向井施工中使用最多的測斜工具。有線隨鑽測斜定向系統是20世紀70年代中期研究成功的,廣泛用於造斜段測量。無線隨鑽測斜定向系統是70年代末期出現的,已在北海油田及美國某些油田使用,尚處於發展及完善階段。
㈡ 鑽井防噴器的作用是什麼
在石油天然氣鑽井施工中,為安全的鑽過高壓油、氣層並避免發生鑽井井噴失控事故,需要在鑽井的井口上安裝一套設備——鑽井井控裝置。當井筒內的壓力小於地層壓力時,井下地層中的油、氣、水進入井筒並形成溢流或井涌,嚴重時可發生鑽井井噴和著火事故。鑽井井控裝置的作用就是當井內出現溢流、井涌時可快速及時關閉井口,防止井噴事故的發生。鑽井井控裝置主要包括:防噴器、四通、遠程式控制制台、司鑽操作台、節流壓井放噴管匯等。鑽井井控裝置必須滿足鑽井工藝的要求,安全可靠、操作方便,並能快速關閉和開啟井口。既能在鑽機的司鑽操作台上控制,又可在遠離井口的遠程式控制制台上操作。裝置要具有一定的耐壓能力,可實現有控制的放噴、壓井和進行起下鑽具的操作。安裝旋轉防噴器後,還可在不壓井的情況下進行鑽進作業。
鑽井防噴器
鑽井防噴器一般可分為單閘板、雙閘板、萬能(環形)和旋轉防噴器等幾種。根據所鑽地層和鑽井工藝的要求,也可將幾個防噴器組合同時使用。現有鑽井防噴器的尺寸共15個規格,尺寸的選擇取決於鑽井設計中的套管尺寸,即鑽井防噴器的公稱通徑尺寸,必須略大於再次下入套管接箍的外徑。防噴器的壓力從3.5~175兆帕共9個壓力等級,選用的原則由關井時所承受的最大井口壓力來決定。在海上使用鑽井浮船和半潛式鑽井平台鑽井時,因鑽井浮船和平台是在漂浮狀態下工作的,鑽井井口和海底井口之間會發生相對運動,必須裝有可伸縮和彎曲的特殊部件,但這些部件因不能承受井噴關井或反循環作業時的高壓,因此要將鑽井防噴器安放在可伸縮和彎曲的部件之下,即要裝在幾十米至幾百米深的海底,我們將它稱之為海底井口裝置。
㈢ 井口裝置中目前不用套管頭了為什麼
摘要 套管頭是套管和井口裝置之間的重要連件,是用於各層套管之間、套管與防噴器之間的連接以及用於完井後與採油(氣)井口之間的支持與連接的裝置。
㈣ 采氣井口裝置是干什麼的
采天然氣的!
㈤ 井口裝置的組成包括
氣井井口裝置是由套管頭、油管頭、采氣樹組成。
套管頭的作用是懸掛套管上部的部分重量和把幾層套管相互隔開;油管頭的作用是用來懸掛井內的油管和密封油、套管之間的環形空間。采氣樹的作用是控制氣井的開關,調節壓力、流量以及用於氣井壓井、壓裂、酸化等作業。
㈥ 採油樹和井口防噴器的區別
採油樹和抄防噴器的功能一樣,都有防噴,控制井口油氣流的作用。但使用的目的不一樣。
採油樹是油井在正常生產時安裝在井口的控制裝置。其目的是控制油氣流,錄取各項資料等。
防噴器是指在油井作業修井是防止井噴而安裝的臨時裝置,作業修井結束後就拆除了。
採油樹和防噴器都安裝在套管頭上的。也就是座在套管短節法蘭面上。
㈦ 油氣井完成的步驟有哪些
完井(即油氣井完成)是鑽井工程的最後一個重要環節,主要包括鑽開生產層、確定井底完成方法、安裝井底和井口裝置以及試油投產。完井質量直接影響油井投產後的生產能力和油井壽命,因此必須千方百計地把完井工作做好,為油氣井的順利投產、長期穩產創造條件。
一、打開生產層完井就是溝通油氣層和井筒,為確保油氣從地層流入井底提供油流通道。任何限制油氣從井眼周圍流向井筒的現象稱為對地層損害的「污染」。實踐證明:鑽開生產層的過程或多或少都會對油氣層產生損害。因此,保護油氣層是完井所面臨的首要問題。過去,世界范圍內油價較低、油源充裕,在很大程度上忽視了對油氣層的保護。自20世紀70年代中期,西方一些國家出現能源危機以來,防止傷害油氣層,最大限度地提高油氣井產能才上升到重要地位,成為目前鑽井技術中最主要的熱門課題之一。
1.油氣層傷害的原因油氣層傷害機理的研究工作開展以來,有各式各樣的說法。最近比較精闢的理論認為:地層損害通常與鑽井液固體微粒運移和堵塞有關,還與化學反應和熱動力因素有關。在復雜條件下,要充分掌握油層損害機理是比較困難的。因此,目前的研究結果大多隻能定性地指導生產實踐,離定量評價還有一定的差距。
鑽生產井常用的鑽井液為水基泥漿。由於鑽進過程中鑽井液柱壓力一般大於地層壓力,在壓差作用下,鑽井液中的水、粘土等會侵入油氣層,對油氣層造成各種不同性質的傷害。
1)使產層中的粘土膨脹研究得知,油砂顆粒周圍一般都有極薄的粘土膜。砂粒之間的微孔道非常多,油氣層內部還有許多很薄的粘土夾層。在鑽井液自由水的侵入作用下,砂粒周圍的粘土質成分將發生體積膨脹,使油氣流動通道縮小,降低產出油氣的能力。
2)破壞油氣流的連續性油氣層含油氣飽和度較高時,油氣在孔隙內部呈連續流動狀態。少量的共生水貼在孔隙壁面,把極微小的鬆散微粒固定下來,在相當大的油氣流動速度下也不會被沖走。當鑽井液濾液侵入較多時,會破壞油氣流的連續性,原油或天然氣的單相流動變成油、水兩相或氣、水兩相流動,增加了油氣流動阻力。一旦水成為連續的流動相,只要流速稍大,就會把原來穩定在顆粒表面的鬆散微粒沖走,並在狹窄部位發生堆積,堵塞流動通道,嚴重降低滲透率。
3)產生水鎖效應,增加油氣流動阻力滲入油氣層中的鑽井液濾液是不連續的,而是呈一段小水栓一段油氣的分離狀態。在有些地方還會形成油、水乳化液。由於彎曲表面收縮壓的關系,會大大增加油氣流入井的阻力。
4)在地層孔隙內生成沉澱物
in。
由於油管柱與套管間的環空由油管掛密封,由地層流入井內的油氣只能進入篩管並沿著油管上升到地面。採油樹與地面採油管線相連,有控制地將油氣從井內輸出。
3.誘導油氣流下完油管、安裝好井口裝置後,下一步的工作一般是誘導油氣流。對於因井內液柱壓力過高而不能自噴的油氣井,應設法降低井內液柱高度或流體密度,從而降低液柱壓力,誘導油氣流進入井內。常用的方法有替噴法、提撈誘噴法、抽汲誘噴法和氣舉法等。
1)替噴法用原油或清水等低密度液體將井內的鑽井液循環替出,降低液柱壓力以誘使油氣流入井內的辦法稱為替噴法。替噴時清水從油管注入井內,逐步替出井內鑽井液。對於高壓井或深井,為了不致造成井內壓力變化過猛,可以先用輕鑽井液替出重鑽井液,再用清水替出輕質鑽井液的辦法進行替噴,確保井身安全。
2)提撈法提撈誘噴法是用特製的提撈筒,將井筒中的液體逐筒地撈出來,以降低液柱高度、誘導油氣流進入井內。這種方法一般是在替噴後仍然無效的情況下採用。
提撈誘噴法的一種變化稱為鑽具排液法。可以把裝有回壓閥的下部鑽具視為一個長的提撈筒,速度較快地將井內液面降低1000~1500m。
3)抽汲法抽汲法實際上是在油管柱內下入一個特製的抽子,利用抽子在油管內上下移動形成的部分真空,將井內部分清水逐步抽出去,從而降低井內液柱高度,達到誘噴的目的。
抽汲法可將井內液柱高度降到很低。抽子下行時閥打開,水從抽子中心管水眼流入油管內;上提抽子時閥關閉,油管內的水柱壓力使膠皮脹開緊貼油管內壁而起密封作用。抽子之上的水柱隨抽子上移而被排出井口。替噴後仍不能自噴的井,可採用抽汲法誘噴。
4)氣舉法氣舉法與替噴法的原理類似,只是替入井內的不是清水而是壓縮空氣。氣體是從環空注入而不是經油管注入。由於氣體密度小,只要油氣層傷害不是很嚴重,一般氣舉後可達到誘噴的目的。在某些有條件的地區,還可以用鄰井的高壓天然氣代替壓縮機進行氣舉。對替噴無效的井,也可採用氣舉法誘噴。
4.完井測試完井測試的主要任務是測定油氣的產量、地層壓力、井底流動壓力、井口壓力以及取全取准油、氣、水的資料,為油氣開采提供可靠的依據。
1)油氣產量的測定從油氣井中產出的油、氣、水進入分離器後,氣體經分離傘從上部排出,油和水沉降下來。玻璃連通管中的液面高度能反映分離器內油水液面的變化。記錄玻璃管中液面上升一定高度所需的時間,就能算出每口井的產液量,經采樣分析可得到油水含量。
通常用節流式流量計測定天然氣的產量。流量計的孔板直徑要適應天然氣的產量范圍。
2)地層壓力和井底流動壓力關井待井內壓力恢復到穩定後,用井下壓力計測得的井底壓力即為地層壓力。也可用關井井口壓力和液柱壓力計算得出地層壓力。對於滲透性差的地層,關井使井內壓力恢復需要很長時間。為了節省時間,可根據一段時間內的壓力恢復規律推斷地層壓力。
井底流動壓力是指穩定生產時測得的井底壓力。如果是油管生產,由套壓和環空液柱壓力可算得井底流動壓力。
3)井口壓力油氣井井口壓力包括油壓和套壓。油壓反映井口處油管內壓力,套壓反映井口處油管與套管環形空間的壓力。生產時油壓和套壓不同,關井壓力穩定後油壓和套壓應相等。可以在地面上通過壓力表讀得這兩個壓力值。
4)油、氣、水取樣取樣是為了對產層流體進行分析和評價。因此,要求取出的樣品具有代表性和不失真。一般情況在井口取樣。有時為了保持油氣在地下的原始狀態,需要下井下取樣器到井底取樣並封閉,然後取到地面用於測試和分析。
思考題
1.鑽井的作用是什麼?2.現代旋轉鑽井的工藝過程特點是什麼?3.井身結構包括什麼內容?4.鑽井工藝發展經歷了幾個階段?有些什麼特點?5.石油鑽機由哪些系統組成?各個系統的作用是什麼?6.防噴器有哪些類型?各有什麼用途?
7.鑽柱主要由哪幾種部件組成?
8.方鑽桿為什麼要做成正方形?9.扶正器、減振器、震擊器等輔助鑽井工具各有什麼用途?10.普通三牙輪鑽頭主要由哪幾部分組成?11.石油鑽井使用的金剛石鑽頭有哪些類型?各在什麼條件下使用?12.鑽井液的功用是什麼?13.水基鑽井液由哪些部分組成?屬於什麼樣的體系?
14.鑽井液性能的基本要素有哪些?
15.鑽井液密度與鑽井工作的關系如何?16.怎樣優選鑽頭?
17.井斜控制標準是什麼?18.壓井循環的特點是什麼?
19.常規井身軌跡有哪幾種類型?
20.井內套管柱主要受哪些外力作用?設計套管柱的基本原則是什麼?21.套管柱由哪些基本部件組成?
22.描述注水泥的基本過程。
23.鑽開油氣層時常採取哪些保護措施?24.目前常用哪幾種完井方法?25.誘導油氣流的主要方法有哪些?26.完井井口裝置有哪些部件?各起什麼主要作用?
㈧ 採油(氣)井口裝置 一般多少錢
需要提供材質等級,溫度等級,PSL等級,PR等級,壓力等級和井身結構才能估算出價格
㈨ 井口裝置
1.井口安裝
地熱井井口裝置及基礎設備的設計、安裝除了保證質量,滿足用戶利用需要外,還要保證整個系統的嚴格密閉,杜絕空氣侵入,防止井管和泵管被腐蝕。因為當密封不嚴時,井口瞬時產生負壓吸入空氣,大量氧氣駐留在井口至動靜水位的井筒空間內,即使被人們判定為不具有腐蝕或輕微腐蝕的地熱流體,由於存在溶解氧和溫度較高等原因,實際生產中也具有一定的腐蝕性。井管腐蝕後會產生上部低溫水混入、井孔變形,減少地熱井的使用壽命;泵管銹蝕後,在機械震動力的作用下,大量的銹片脫落聚集沉澱至井底,堵塞濾水管網和局部地層,造成開采、回灌效果不佳。金屬腐蝕嚴重時會發生井管和泵管斷裂、地熱井報廢等後果。
圖4-26 全地下式井泵房建築示意圖(單位:mm)
考慮到地熱井井口應具備防腐、防垢、密封等功能,井口裝置應選用具有抗地熱流體腐蝕性的材料,結構設計應考慮井管的熱脹冷縮,與井管的連接應採用填料密封套接,並應具有良好的密封性能,不宜採用井管與井口裝置直接連接方式。地熱井成井後井管留置在地面以上的高度以500~1000mm為宜,泵室部分的傾斜度不得超過1.5°,泵室管外應設置有保護套管,護套直徑依井管直徑確定,與井管之間的間距以10~20mm為宜,材質宜採用無縫套管,選料總長度應不小於1200mm,留置在地面以上的高度應不小於400mm(圖4-28),安裝時必須保證水平、牢固、密封。開采井的輸水泵管或回灌井的回灌水管宜選用直徑不小於φ150mm、符合API標準的全密封無縫鋼管的石油套管或不銹鋼管,同時進行嚴格的防腐、防垢處理。
圖4-27 典型地熱利用系統熱力站房建築示意圖
針對圖4-28開采井口裝置需要說明的是:
1)本構件適用於自流與泵抽公用型井口,井口閉井壓力小於1.5MPa;
2)井管應為無縫標准井管,本圖以井管外徑377mm為例;
3)構件安裝適應保證系統安裝工藝要求;
4)活動盲孔為水位監測孔,水位測量後應及時封住,防止大量空氣進入地熱管。
2.地熱井提水設備
地熱井提水設備選型原則及提水設備要求:地熱井主要提水設備為井用耐熱潛水電泵。選型原則是根據地熱水的水質、水量、水溫、動水位、靜水位、井口出水壓力要求等確定。其中水質決定泵的材質;其他幾種參數則決定泵的參數。
3.除砂器
由於絕大多數的固體懸浮物質是由抽出的流動水體攜帶到地表的,因此在開采井井口需設置除砂設備,抽出流體經過除砂處理,方可保證地熱流體中裹攜的岩屑微粒、細砂顆粒或其他細小顆粒不被傳輸到循環系統管路和回灌井內。而且除砂器的設置也可在一定程度上減輕回灌系統過濾器的工作負擔。
除砂器的選型、精度應根據地熱井所揭露熱儲層岩性、流體質量來設計和確定。天津市地熱利用系統中多採用旋流式除砂器,其井口除砂效率見表4-12。從表中數據可以分析得出,顆粒直徑越小,單純採用除砂器的效果就越差,特別是當粒徑范圍小於0.08mm時,除砂效果僅為15%。這表明採用旋流式除砂器除砂能力的極限是由於採用機械設備的原因,要想達到穩定、保證粒徑范圍要求,還應配備高精度的過濾裝置。
圖4-28 地熱井標准井口裝置基礎設施圖
表4-12 不同顆粒直徑的除砂率
㈩ 到底採油樹是什麼是井口裝置,還是包括磕頭機
採油樹實際上就是井口裝置的主體部分,和抽油機(磕頭機)是完全不同的兩種采內油設備。
採油樹主容要有三部分構成:1、套管頭;2、油管頭;3、採油樹本體(生產閘門、總閘門、測試閘門、小四通等)。
採油樹的主要作用是:1、懸掛油管。2、密封油管和套管間的環形空間。3、控制和調節油井(注水井)的生產。4、實現各種井下作業。
而抽油機的作用是「抽汲」。它通過電機提供的動力,利用「四連桿機構」將電機的旋轉運動轉變為驢頭的上下往復運動,從而帶動通過「光桿——抽油桿——深井泵」,將原油抽到地面上來。