一种井下作业现场油管渗漏检测装置

『壹』 什么是采油树

采油树设备是油气开采的重要设备，由套管头、油管头、采油（气）树三部分组成，用来连接套管柱、油管柱，并密封各层套管之间及与油管之间的环形空间，并可控制生产井口的压力和调节油（气）井口流量，也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业。采油树是油（气）井生产作业中控制井口压力和调节油（气）井流量的重要装置 . ·可根据需要设计成普通型或整体式结构 ·可配备气（液）动安全阀 ·可为单翼式或双翼结构型式·根据需要，配用节流阀可选固定式或可调式两种结构

『贰』 连续油管车的工作原理

有连续油管车组和连续油管半挂车之分，不过原理是一样的。说原理之前先说说连续油管车的组成：车底盘，连续油管滚筒、连续油管注入头，连续油管检测仪，倒管器，防喷器，台上发动机，随车启动机等；

之所以采油连续油管车的原因是：车装载，机动性强，适应中国西南、西北山区、丘陵等油田恶劣路况。

具体原理：连续油管工具从大的范围来分有地面使用的工具和井下使用的工具两大类。

连续油管设备在进行井口安装和地面维护等情况下使用的工具均称为连续油管的地面工具或装置。

连续油管在进行井下作业，安装在连续油管自由端，下入到井下进行施工作业时使用的工具均称为连续油管井下工具。

1）工具简介

固定旋流喷头是冲洗工具一种，冲洗时由于喷射孔的偏心，喷出的流体碰触井壁后产生旋流效果，可以实现有效地清洗。。

2）使用方法

根据工艺设计、选择合适的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上。

3.2 前后射流喷头

1）工具简介

前后射流喷头是冲洗工具一种，冲洗时工具同时前、后方向喷射，进行有效地清洗。

2）使用方法

根据工艺设计、选择合适的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上。

3.3 注氮喷头

1）工具简介

注氮头是进行注氮作业的一种工具，向上的喷嘴可以增加注氮排液的效果。

2）使用方法

根据工艺设计、选择合适的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上。

3.4 前后射流喷头

1）工具简介

旋转射流喷头是冲洗工具一种，喷射时由于喷射孔的偏心和离心作用，使喷射头产生旋转，并且喷出的流体碰触井壁后产生旋流效果，可以实现有效地清洗。根据工艺设计、选择合适的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上。

2）使用方法

根据工艺设计，选择合适的喷嘴安装上后，

连接在基本工具串上。

3.4 旋转注酸头

1）工具简介

旋转注酸头是油田井下酸化作业的一种工具，酸化时在井下进行旋转喷射酸化。

2）使用方法

根据工艺设计、选择合适的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上，

安全有效的进行酸化作业。

『叁』 原油含水分析仪、回声仪、油管分级检测装置

原油含水测定仪是为配合油田、炼油厂及科研单位的使用上又研制开发的一种新型产品。本产品造型美观、占用空间小、功率大、容量大，有1000ml×6 500ml×6 ；1000ml×12；500ml×12等几种规格。不但适合实验室使用，而且能够直接用于炼油厂，是一款使用范围广泛、功能强大、成本低廉、不可多得的换代新产品。
蒸馏法
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主要特征
XDGN型系列原油含水测定仪为组合一体式。由原由含水实验器多用稀释，烘干器，纯净水自动循环冷却器组成，完全满足了GB/T260-77，GB/T8929-88标准。
1.该产品采用磁化破乳技术，使油水快速分离，达到快速测定的目的。
2.因有封闭式磁力搅拌，破坏了高含水冲样突沸的条件，测定中能达到稳定蒸馏的目的，绝对不会冲样，突沸。
3.该仪器设有油水器上升控制探头，当油水气体在冷凝管内超过规定的高度时，可自动关闭加热源供电，并自动启动风机快速给加热源降温，消除发热源的温度惯性，让油水气体高度控制在规定范围处，达到精确测定的目的。
4.该仪器有电子计时器，测定时间一到，则自动关机，不必人工监控。
5.自动化程度高，节电，节油，省心，省时，工作效率高，不必建造化验台和水管线，不冲样，不冲突，性能稳定。

离心法
HY-SYH原油含水测定仪（离心法）是按GB/T6533-86分析标准要求设计生产的，是针对含水原油或石油产品进行含水分析的主要仪器之一。是石油开采行业和石油科研单位对油田采油过程中的采出液（即含水原油）进行含水测定的理想设备。

仪器特点
1、操作简便：高性能微机控制数字显示、触摸面板、变频电机或无刷电机驱动；分析温度、分析时间、工作状态、累计工作时间的记忆和显示均是由微机自动控制完成。

2、分析时间短：使用该机进行原油含水测定，分析时间一般只需5-15分钟。
3、分析样品量大：一次可以同时分析4-16个样品，大大提高了工作效率。
4、各种保护，安全可靠：设有超速，超温，不平衡、等多种保护，并有自我诊断保护功能，电子门锁，确保人身和仪器安全。
5、 电机直接驱动，整机噪声小。

『肆』 　油气田监测与动态分析技术

一、动态监测技术要求

中国海洋石油制定的《海上油气田开发井动态监测技术要求》，规定了公司所属油气田的油、气井，注水井，观察井动态监测资料录取内容及要求。其内容及要求：单井生产能力监测；取油样要求及油井含水监测；液体性质监测；井口资料录取要求；地层压力监测；油井产液剖面监测；注水井监测要求。

二、油气田监测技术

目前海上人工举升的油井占有很大比重，由于受到海上生产平台条件的限制，主要采用的人工举升方法有电潜泵采油和气举法采油，少部分井采用螺杆泵、射流泵、增压泵等采油方法。因此，采用的监测技术亦不同。

（一）自喷井电缆过油管测井监测技术

惠州21-1、惠州26-1油田及西江30-2油田自喷井采用国际上先进的井下作业监测系统，通过电缆过油管作业技术与一系列仪表工具配套使用，进行生产测井（PLT），获得井温、分层含水、产量、井底压力等数据。

定期的生产测井可以用来确定油井的产液部位、流体类型和比例、井下温度、井下压力、流体的流动速率，监控储层消耗进程，发现水侵部位、气侵部位、油水界面变化等，为油井配产提供重要的依据。

通过系统的生产测井资料分析，可以掌握储集层变化情况，采取相应措施，使油井（或油田）维持在最佳状态下生产，解决油田高产和提高采收率等问题。

西江30-2油田根据生产测井资料发现，影响油田产量的主要原因是水层的水向油层中倒灌，为此采取了相应的措施保证油田高速生产。

目前已建立了几种三相斜井、水平井模型，并依据经验公式编出了解释软件。可以定性解释所有的井下情况，对90%以上的井况做出定量解释。

（二）电潜泵井监测技术

通过海上油田开采的实践，逐渐形成了一套适用于不同油层特点、不同开采方式（分采、合采）、不同管柱结构的电潜泵井监测技术系列：“Y”管柱测试技术；测压阀测试技术；井下测压装置（PSI和PHD）测试技术；毛细管测试技术；无线电波传递测试技术；液面测试技术等。

1．“Y”管柱测试技术

“Y”型管柱是电潜泵井采油和测试的一种特殊管柱，只适用于

油层套管的油井。“Y”型管柱顾名思义，是指在油井生产管柱上端安装一个“Y”型接头，其一侧悬挂电潜泵机组，另一侧悬挂可以通至油层部位的测试管柱。测试管柱这一侧有一工作筒，筒内安放堵塞器，测试时通过钢丝作业，先捞出生产堵塞器，后将组合好的测试工具串和测试堵塞器一起下入井内，测试堵塞器在工作筒内被挡住，测试工具串继续下行到达预定的测试位置并进行测试。这种方法可以测试任何位置的油井温度、压力和出液剖面，既可以进行分层测试，又适用于单采或多层分采油井测试，解决了电潜泵井不起泵便可分层开采和随时进行测试作业的难题。该项技术是目前渤海湾地区电潜泵井测试的主要方法之一。

2．测压阀测试技术

是一种机械式测压装置，装置本身不能进行测压，必须通过钢丝作业下入压力计才能完成测压工作，故不能连续监测，但可以准确测试泵出口和入口压力和温度，适用于有自溢能力的单采或多层合采的油井。具有测试时操作方便、作业时如发生事故也易处理、费用较低等特点。该项技术在渤海湾及南海西部北部湾地区部分电潜泵油井被使用。

3．井下测压装置（PSI和PHD）测试技术

属于电子式测压系统，是一种随完井管柱一起下入的测压装置，可以进行连续监测，在平台上随时读取泵挂处的压力、温度，PSI测试系统在停机后还可以测试井下机组系统的绝缘性能。适用于单采或多层合采油井。这项技术在渤海湾、南海西部北部湾部分电潜泵油井采用。

4．毛细钢管测试技术

通过毛细钢管传递压力，可以连续工作和监测。其装置的井下部分通过充满工业氮气或氦气的毛细钢管将井下压力传至平台（地面），平台上的仪器由压力变送器和数据采集系统组成。特点是可以在平台上随时直读井下压力和压力恢复数据，并具有数据储存功能。一般采用此项技术进行电潜泵井长期生产监测、压力恢复测试、压降测试、干扰试井等。另外，毛细钢管测压装置可以下到油层部位，测得油层段的压力数据。该测试设备由于井下无电器元件，一般来讲经久耐用，可重复使用，而且测试精度高。毛细管测试技术适用于单采或多层合采油井。例如绥中36-1油田J区是一座无人驻守平台，采用此技术的监测井占该平台开发井总井数的一半。现场应用情况表明，它比PSI、PHD等测压设备经久耐用。

5．无线电波传递测试技术

这是20世纪90年代中后期研制的一种新型电潜泵井监测系统，系统分井下和地面两部分。井下部分随完井管柱下入，管柱下部安装具有温度、压力、流量、密度等感应测试功能的高温耐蚀元件，并将测得的参数调制成无线电波信号，以无线电波形式传递到地面（平台）。地面（平台）上安装有信号接收和解调的监测器，它能将接收到的信号解调还原，并具显示、储存和远传功能。此项技术已用于惠州32-2油田、惠州32-3油田电潜泵井的监测，并获较好的效果。

6．液面测试技术

液面测试技术用来监测电潜泵井的动液面深度，分析油井供液状况。测试方法又可分为回声法液面测试（气枪式双频道CJ-2型、WSC-1型计算机综合测试）和物质平衡法液面测试。它能在不影响生产的情况下随时测试电潜泵井的动液面，分析供应状况。当采用WSC-1型计算机综合测试仪测试时，其数据通过计算机以曲线形式显示出来。该项技术操作简单，在渤海湾地区的电潜泵井中广为使用。绥中36-1油田、埕北油田等主要应用电潜泵采油的油田，每年动液面监测井数都不下几十口。

（三）气井监测

气井监测系统主要采用静压监测来观察地层能量损失情况。

位于海南岛南部海域的崖城13-1气田，自1996年1月1日正式投产以来，平均每年进行2次系统压力测试。1997年5月还利用气田设备维修改造的时机，对全气藏关井5d对气井进行测试、测压及测压力梯度。获得气藏地层压力并估算开发区气藏储量动用情况，取得了极为宝贵的资料，为其后的增产措施提供了可靠的依据，保证该气田稳定供气。

三、油气田的动态分析（一）查明油井低产原因，实施有效的增产措施

缓中36-1油田J区有16口开发井预测投产初期平均单井日产油94m³，全区日产油1500m³左右，年产油量50×10⁴t。油井全部采用电潜潜泵开采，见图10-31。

图10-33埕北油田油藏模拟生产历史拟合曲线

（三）实施气层补孔，提高气田储量动用程度

崖城13-1气田位于海南岛南部海域，气田储量907.9×10⁸m³，是迄今为止在我国海上发现的最大气田。一期开发气田北块，动用储量602×10⁸m³，设计6口采气井，日产气量981× 10⁴～990×10⁴m³。每年向香港输气29×10⁸m³，向海南省输气5.2×10⁸m³。

气田于1996年元旦正式投产，其生产动态特征：生产稳定、气油比和产水均较稳定、气田压力有规律地下降。在1997年5月一次利用气田设备维修改造关井5d的时机，对采气井进行静压测量并在A5井进行测试、测压，A1、A3井关井测压力梯度，测量结果压力值高低不一致。

经过对崖13-1气田静压及动态资料分析认为，造成以上现象的原因是：崖城13-1气田主要含气砂岩在纵向上分成的4个气层组，其间存在薄层（1～3m）泥岩、粉砂岩的夹层，在纵向上起到了一定的封隔作用，气井射孔时上部2个气层都已射开，但有些井下部2个气层没有全部射开。解决的办法是对未全部射开下部2个气层的井实施补孔。

1998年10～11月对Al、A4、A5井实施补孔作业，取得较好的效果。通过补孔，气井井筒压力明显上升，气田压降减缓。补孔不仅使下部产层储量得到充分动用，也将延长崖城13-1气田稳产年限。

（四）认清油田动态特征，改善开发效果

涠洲10-3北油田位于南海北部湾盆地，是一个小型碳酸盐岩潜山底水油藏，油田石油地质储量仅500×10⁴t。1991年8月投产，其中5口油井日产油量500～1100m³，由于油井过早见水，含水上升速度快，产量迅速下降。1993年，针对油田动态特征进行系统的油田动态分析。内容包括：水体体积大小、底水活跃程度、驱动类型、极限水锥高度与油层厚度及油层射开程度的关系、采油速度与产量递减及含水上升速度的关系等。结论是该油田水体体积大（估计水体体积为石油体积的100倍）、能量充足，属弹性水压驱动。充分利用天然能量可以不注水开发油田，但需要引起重视的是，带水锥生产是普遍现象，生产过程中油井产量和生产压差不要超过极限产量和极限压差，产量应控制在极限产量30.0%～50%为宜，采油速度为2%较合理，油层射开程度控制在10%为宜。

油田1993～1995年期间采油速度过高，都在3.0%以上，综合含水也从5.1%猛增至34.6%，到1997年底，由于油田含水较高（80%左右）、产油量较低难以维持平台操作费而废弃。通过油田生产实践，更加清楚地认识到，只有充分认清油藏动态特征，加上科学的管理，才能实现这类油藏最佳开发效果。

『伍』 水平油管有黏性吗

连续油管（Coiled tubing）是用低碳合金钢制作的管材，有很好的绕性，又称绕性油管，一卷连续油管长几千米。可以代替常规油管进行很多作业，连续油管作业设备具有带压作业、连续起下的特点，设备体积小，作业周期快，成本低。
1、国内应用和研究现状
我国引进和利用连续油管作业技术始于70年代，1977年，我国引进了第一台波温公司生产的连续油管作业机，在四川油田开始利用连续油管进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡、钻磨等一些简单作业，累计进行数百口井的应用试验，取得了明显效果，积累了初步的经验，随后在全国各油田推广应用。目前，据不完全统计，国内共有引进的连续油管作业机30台左右，主要分布在四川、大庆、长庆、胜利、华北、中原、吉林、新疆、辽河、吐哈、大港、河南和克拉玛依等油田。四川、辽河、华北自引进连续油管以来累计作业井次均己超过1000井次。大庆油田自1985年引进连续油管作业装置以来，共在百余口井中进行了修井等多种井下作业，主要用于气举、清蜡、洗井、冲砂、挤水泥封堵和钻水泥塞等。吐哈油田自1993年引进连续油管作业机以来，作业井次达40～ 60井次，用连续油管进行测井的最大井深已达到4300m。总的来讲，国内连续油管作业机主要应用于以下几个方面：冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试。用得比较多的是冲砂堵、气举排液和清蜡，占95%以上。连续油管作业在我国油田受到普遍欢迎。
2、连续油管的优点
作业简单，作业人员少，费用低。搬迁快，占地小，环保，占地面积是常规钻井的1/3。
起下时间短、减少停产时间，常规油管的11倍。起下钻时可以循环，封闭油管可带压作业，对地层伤害小。可选择不同尺寸的油管作水力通道.施工安全，维护方便。可以通过大斜度井。
3、连续油管作业的基本技术要求
精确的深度测量，精确的重量测量和控制，油管运动的精确控制，合适的管柱结构-台阶型，压力控制设备的额定压力大于工作的最大压力，下井的所有工具的都要有尺寸图。
3.1标准地面设备
提供工作所需液力的注入设备和管柱，管柱的工作寿命和疲劳寿命，监测和记录设备，泵压井口压力，井口温度，连续油管深度，连续油管重量，压力控制设备，防喷器，盘根盒，防喷管，带阀的三通，泵注设备。
3.2连续油管冲砂洗井示意图
3.3除垢施工技术步骤
下入过程中缓慢泵送液体，防止马达转动或叶片张开，轻轻的接触障碍物-必须有液体循环，
上提管柱，增加排量，直到最佳，如果使用胶体，循环直到到达井下工具，稳定泵压，缓慢下放井下工具到障碍物处，减小重量，观察压力—压力高显示马达停钻，稳定的压力提高显示磨削或冲击工具工作正常，增加作用于钻头的压力得到满意的磨削效果，如果马达停钻，停止液体循环，上提一段距离，重新开始循环，为了携带切屑，可以注入高速小球，密切观察从滚筒到导向架之间连续油管的疲劳寿命，洗井，保证杂质被清除，从井底循环，直至返出液显示已经清洗干净，保持高泵速，从井中起出管柱。

『陆』 连续油管的应用

连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具，在市场上赢得了立足之地。修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的75%以上，连续油管在世界各油气田的应用范围持续扩大。事实上连续油管所具有的带压欠平衡作业、作业的快速高效、对地层的低伤害、低成本（来源于工序的简化）等等优点和应用价值，是在连续油管诞生30年后的上世纪90年代才真正被人们所认识。其后连续油管广范应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业，在油气田勘探与开发中发挥着越来越重要的作用。90年代后，连续油管压裂技术和连续油管钻井技术，在工艺技术上和实际的应用中得到了较快的发展。 我国引进和利用连续油管作业技术始于70年代，1977年，我国引进了第一台波温公司生产的连续油管作业机，在四川油田开始利用连续油管进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡、钻磨等一些简单作业，累计进行数百口井的应用试验，取得了明显效果，积累了初步的经验，随后在全国各油田推广应用。目前，据不完全统计，国内共有引进的连续油管作业机30台左右，主要分布在四川、大庆、长庆、胜利、华北、中原、吉林、新疆、辽河、吐哈、大港、河南和克拉玛依等油田。四川、辽河、华北自引进连续油管以来累计作业井次均己超过1000井次。大庆油田自1985年引进连续油管作业装置以来，共在百余口井中进行了修井等多种井下作业，主要用于气举、清蜡、洗井、冲砂、挤水泥封堵和钻水泥塞等。吐哈油田自1993年引进连续油管作业机以来，作业井次达40～60井次，用连续油管进行测井的最大井深已达到4300m。总的来讲，国内连续油管作业机主要应用于以下几个方面:冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试。用得比较多的是冲砂堵、气举排液和清蜡，占95%以上。连续油管作业在我国油田受到普遍欢迎 。

『柒』 　海上油管输送射孔与钻井中途测试技术

一、海上油管输送射孔技术

最早的采油方式是裸眼采油或筛管采油，随着固井工艺的产生，发展了射孔采油方式。1932年美国LENEWELLS公司开始子弹式射孔，1946年WELEX公司开始使用聚能射孔弹射孔，1949年麦克洛夫公司开始搞油管输送射孔（TCP），但由于技术上的欠缺而没有发展起来，1953年EXXON和斯伦贝谢尔公司开始搞过油管射孔，1970年VANN公司正式将TCP用于生产。

目前世界一流的射孔公司有Compac、Halliburton、Owen、Goex、Baker、Schlumberger等公司。这些公司的射孔器材共同的特点是：产品系列化程度高、加工精度高、检测手段完备、检测数据准确齐全、技术更新快、向高密度多方位高技术发展、低岩屑污染小。

国内在1958年以前使用苏联的枪身射孔器，20世纪60年代初开始用磁性定位器测套管接箍进行定位射孔，70年代广泛开展使用了过油管射孔，80年代中期开始引进油管输送射孔TCP技术，1988年以后逐渐在各油田推广使用。

随着海上勘探成果不断扩大，海洋石油勘探开发工作的重点将进一步由勘探向开发转移，油田开发井将逐年增加。然而，海上准备开发的油田大多属于边际油田，若在开发中采用进口器材进行作业，则有很多边际油田因成本高而无法进行开发。为满足海上油气田勘探开发井作业中所需的新型系列射孔器材，用国产射孔器材全面替代进口产品，降低开发成本，填补套管高密度射孔在国内的空白，推进我国海洋石油勘探开发进程，研制新型射孔器材成为当务之急。我国射孔器材产品尽管在小口径、低密度上取得了较大的成就，但与国际相比总体水平仍然较低，加工精度也较差，加之产品系列不配套、检测手段不完善，无法完全满足海上作业的需要。

为使海洋石油勘探开发进一步降低成本，加快射孔器材的国产化进程，中国海油开发研制了油管传送射孔（TCP）——HY114、HY159射孔抢，并将这一具有自主知识产权的实用新型专利设计产品尽快地应用于生产。

（一）海上射孔

1．射孔

利用火攻器材或其他能源的能量射开套管、水泥环和地层，沟通油气流通道的井下作业叫做射孔。

在勘探开发过程中射孔是一项不可缺少的重要手段。经钻井、录井和测井发现了油气层之后，就要下套管、固井，然后必须射孔，进行试油，以确定该油层有无开采价值。对于开发生产井，进行完井作业、射孔，而后才能进行下生产管柱、下泵、防砂等其他采油、注水等作业。油气田在开发过程中，若进行开发方案的调整，往往需进行补孔，以保持油气田的产量。

随着射孔技术采油技术的发展和我国各大油田二三十年来在勘探开发工作中的经验积累，逐步提高了对射孔技术重要性的认识，对射孔作业越来越予以重视，因而近年来我国射孔技术有了飞速的发展，取得了很大的成绩。

2．射孔方式

目前国内外广泛被采用的射孔方式主要有3类：①电缆输送射孔；②过油管射孔；③油管输送射孔（TCP）。

这3类射孔都属于炸药聚能射孔，即利用制成倒锥形的高能炸药在爆炸时产生的聚焦高能射流来射开套管和地层的工艺。

最近水力射孔在穿透深度上有新的突破，但还没有广泛地推广使用。

3．射孔工艺

射孔工艺有正压射孔和负压射孔两种，根据现场不同的井筒条件、地层条件以及完井工艺要求选择不同的射孔工艺。

a．正压射孔：为了顺利地采出地层里的油气，钻井之后必须下套管并固水泥于套管与地层之间，然后射开油气层井段的套管和水泥环，沟通油气流通道。因而在射孔之前，地层和套管里边是两个不同的压力系统。如果套管中的液柱压力大于地层压力，射孔后井液会压向地层，加上射孔的压实作用和杵堵，就构成了对地层的“二次污染”，这叫正压射孔。

b．负压射孔：射孔时套管里液柱压力小于地层压力，射开以后地层中的油、气流向井筒，能将射孔产生的碎屑冲出来，井液也不会进入地层。这叫负压射孔。负压射孔能产生回流清洗孔眼，消除二次污染，因而能大大提高油气井的产能。负压射孔是最好的射孔方式，但要实现负压射孔，电缆输送方式是不行的。过油管射孔只是在第一枪才可以构成负压，第二枪及以后均为等压射孔。而由于井口防喷装置长度的限制，过油管射孔每次下井的枪长度有限，只射一枪的井很少，所以过油管射孔不能满足负压射孔的要求。只有油管输送射孔（TCP）才能满足负压射孔的各种要求。

（二）海上油管输送射孔仪

油管输送射孔（简称TCP）是用油管或钻杆将射孔器材输送到井下进行射孔的。它与电缆输送射孔相同的地方是同样用雷管、导爆索、传爆管和射孔弹4种火工器材，同样适应于各种套管的射孔枪。

1．油管输送射孔特点

与电缆输送射孔不同的地方只是输送和引爆方式不同，其特点是：

输送能力强，能一次射开几百米油气层，作业效率高；

使用大直径、高孔密射孔枪和大药量射孔弹，能满足高穿深、大孔径的射孔要求；

按设计要求构成大的负压差，射孔时能充分清洗孔眼，消除二次污染；

达到高的产率比，提高单井产量；

在射孔后立即投产，快速受益；

在引爆前安装好井口和井下安全接头等控制设施，确保安全；

与DST测试联合作业求准地层的产能；

使用范围广：适合于大斜度井、水平井、高压油气井、腐蚀性井液井、砾石充填井、双油管采油井、泵抽井等。

2．油管输送射孔管柱结构

图7-78打开取样筒

（二）地层测试器研究

研究一套井下泵抽式流体取样测试器及其解释系统，通过其泵抽系统能够取得地层流体真样，通过压力测试曲线计算油气层的渗透性、压力分布、产能等参数，部分替代中途试油技术。主要研究内容包括以下5个方面。

1．仿真实验模型及数值模拟

仿真模型采用三维圆柱体或球体结构，模拟复杂的井眼及地层条件。通过模拟仿真实验来研究在不同地层压力、不同流体饱和度、不同渗透率、不同泥饼厚度以及不同排液速度等条件下，仪器的响应特性，从而建立地层特性与仪器数值响应关系。针对渤海大油田不同的储层条件，建立具有对不同地层压力和流体进行采样的模型，取得一系列的实验数据。重点考虑：①地层浅和弱胶结疏松砂岩对仪器及解释模型的特殊要求；②稠油开采条件下的趋肤效应和存储效应；③油井出砂情况下对模型的影响。

兼顾陆上各类油气田的储层特性，进行针对性模拟。研究带有管线存储和表皮效应的各向异性非稳态渗流模型；研究双探针各向异性解析解；研究谐波压力和脉冲的相位延迟渗流模型；研究双探针有限元模拟方法。

2．液压动力系统结构设计与制造

钻井中途油气层测试技术的井下仪器包括电子线路、液压动力系统、PACKER（座封液压探头）系统、泵抽系统、流体特性实时识别系统、反向注入模块、PVT(Pressure,Volume,Tem-perature）取样筒、大取样控制模块等。这些模块的设计除了满足工程上的要求外，受特定工作环境所限，需要考虑高温、高压等恶劣井况条件的要求。由于这些系统都是非常精密的机械装置，故在本仪器的机械设计与制造工艺方面有着相当大的难度。具体是液压源的体积、功率、温度设计；液路及液压阀门系统设计；双探测器对三维动态流体模型影响下的间距设计；研究复杂地层条件下高压流体排出泵的设计制作；不同流体、不同地层压力条件下的流体反向注入技术；流体自动识别技术；取样控制及其样品保存技术研究。

3．电子控制与数据传输模块的设计与制造

井下电子线路部分主要具有两个功能，一是接收地面发来的指令并进行译码，以控制井下仪器各种机械动作和监测仪器各种状态；二是进行数据采集与数据转换，并将数据传输到地面进行处理。具体是MPU(Micro Processor Unit）微处理器控制电路；继电器控制电路；各种传感器信号处理电路；数据采集处理与传输。

4．地面支持系统

包括地面面板和系统软件，油气层特性测井仪的所有井下功能都由地面系统控制。包括测试数据的记录、不同测试参数的地面调整（如测压采样点的确定，预测体积、泵排速度、压力降的选择等）、井下工况及采样流体性质的判断。它的泵抽系统能对流过仪器或被抽进采样筒的液体进行同步监测和计算其特性参数。这些功能的实现都需要地面软件的支持。

5．测试制度设计、资料解释模型研究与解释软件开发

a．不同油气藏测试工作制度设计方法。对稠油、低渗透、油气水多相等复杂条件，研究测试时间短、流速低、排出量小的合理测试工作制度，泵排的时间控制，多探针垂向干扰测试设计。

b．低速、短时压力资料的定量解释和解释新模型开发。球形和圆柱形压力降和压力恢复叠加分析，考虑管线井储和表皮效应的典型曲线分析，流动期识别和流动模型，多层模型、复合模型、多相流模型，垂向干扰模型、反向注入模型，油藏边界分析模型。

c．与三维地震、钻井、录井、油藏工程等多学科综合评价研究油气藏方法。确定合适钻井液，完井设计，油藏开发建议，研究部分代替DST(Drill Stem Test）的短时间测试产能预测技术。

d．资料解释软件系统。

上述研究的关键技术包括三维仿真模型研究与数值模拟计算；高温高压微型液压动力系统；双PACKER系统；光谱流体识别技术；流体采样与样品保存技术；井下实时自控系统；地面测量与控制系统；复杂油藏的资料解释方法；反向流体注入技术。

地层测试技术研制成功将在油气勘探中解决重大疑难地质问题：重复抽样和重复测试，使压力测量更为准确；利用泵抽技术将泥浆滤液排出，获取原状地层流体样品；双封隔器技术，保证在任何岩层中取得地层流体样品，解决单封隔器在稠油粉砂岩中取样堵塞等问题；将逐步替代试油技术，成为地层评价的重要工具，并为降低成本提供有利工具。另外，鉴于目前国内尚无较好的油气裸眼井分层测试技术可以利用，可以作为开展海洋或陆上石油勘探井和开发井分层动态测试及取样测试，不失为一项极好的分层动态直接测量技术。海洋与陆上每口油气井都需要进行这项地层动态取样测试。凭借其测取的前所未有的、十分完备的油藏分层动态资料，就可以确切地、完美地认识油层及各个分层，并将其测试结果用于油气勘探、油田开发、采油工程的各个方面，有利于高质量高速度高效率地进行油气勘探及油气田开发。再就是，储层特性测井仪器将具有自主知识产权，拥有国内外市场竞争的法律地位，可以冲破种种限制，对国外提供这种测井技术服务，从而获得较好的经济效益。

『捌』 井下作业的油水井维修

油水井在采油、注水的过程中，因地层出砂、出盐，造成地层掩埋、泵砂卡、盐卡，或因管柱结蜡、泵凡尔腐蚀、封隔器失效、油管、抽油杆断脱等种种原因，使油水井不能正常生产。油水井维修的目的，是通过作业施工，使油水井恢复正常生产。
油水井维修包括：水井试注、换封、测吸水剖面；油井检泵、清砂、防砂、套管刮蜡、堵水及简单的井下事故处理等修井作业。 抽油泵在井下工作过程中，受到砂、蜡、气、水及一些腐蚀介质的侵害，使泵的部件受到损害，造成泵失灵，油井停产。因此，检泵是保持泵的性能良好，维护抽油井正常生产的一项重要手段。
油井检泵的主要工作内容就是起下抽油杆和油管。油层压力不大，可用不压井作业装置进行井下作业，对于有落物或地层压力稍高的井，可用卤水或清水压井后进行井下作业，应避免用泥浆压井。
检泵工作中需特别重视的是：准确计算下泵深度，合理组配抽油杆和油管，以及下入合格的抽油杆、油管和深井泵等，这是提高泵效的重要措施。 油田注水是保持油层压力的有效手段，是油田长期稳产高产，提高采油速度和最终采收率的有效措施。
当油田的注水开发方案确定以后，为了取得各注入层的注入压力、注入量等有关资料，在正式注水前必须经过一个试注阶段。
试注：油井在正式投入注水前，所进行的新井投注或油井转注的试验与施工过程叫试注。具体到一口注水井，就是清除新井或油井转注前的井壁和井底的泥饼、杂物、脏物，并确定出注水井的吸水指数，为实施注水方案打下良好基础。试注分三个阶段，即排液、洗井、转注及必要的增注措施。 在油田开发过程中，油层出水会给油田开发工作带来严重影响，甚至降低油田最终开采率。油井出水后，首先确定出水层位，然后采用堵水方法进行封堵。堵水的目的就是在于控制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高水驱油效率，力图使得油田的产水量在一段时间内下降或稳定，以保持油田增产或稳产，提高油田最终采收率。
堵水工艺可分为机械堵水和化学堵水两大类，化学堵水又包括选择性堵水和非选择性堵水及注水井调整吸水剖面。
1．机械堵水就是用封隔器及井下配套工具卡封油井中的出水层位。这种堵水没有选择性，在施工时，配好管柱，使封隔器座封准确、严密，才能达到堵水目的。这种堵水方法可以封上层采下层，封下层采上层，或封中间层采两头和封两头采中间层位。
2．化学堵水就是将化学堵剂注入出水层位，利用堵剂的化学性质或化学反应物在地层中变化生成的物质达到封堵地层出水孔道，降低油井综合含水。
选择性堵水是将一些高分子聚合物或一些遇水生成沉淀、凝固的无机物挤入地层中。高分子聚合物中的亲水基因遇水后对水有亲合力、吸附性，发生膨胀；遇油则收缩，没有吸附作用。遇水生成沉淀、凝固的无机物则可以封堵地层出水孔道，遇油不会产生沉淀或凝固。
非选择性堵水大多是靠沉淀颗粒堵塞地层孔道。这种堵水方法既堵出水孔道，也堵出油孔道。

『玖』 井下作业的试油

试油工作就是利用一套专门的设备和方法，对通过钻井取芯，测井等间接手段初步确定的油、气、水层进行直接测试，并取得目的层的产能、压力、温度和油、气、水性质等资料的工艺过程。
试油的主要目的在于确定所试层位有无工业性油气流，并取得代表它原始面貌的数据，但在油田勘探的不同阶段，试油有着不同的目的和任务。概括起来，主要有以下四点： 一口井完钻后即移交试油，试油队接到试油方案，首先必须做好井况调查，待立井架、穿大绳、接管线、排放丈量油管等准备工作之后，就可以开始施工。一般常规试油，比较完整的试油工序包括通井、压井（洗井）、射孔、下管柱、替喷、诱喷排液、求产、测压、封闭上返等。当一口井经诱喷排液仍未见到油气流或产能较低时，一般还需要采取酸化、压裂等增产措施。
1．通井
一口井试油前一般要求下通井规通井。通井规外径小于套管内径6～8mm，大端长度要求不小于0．5m。一般要通至射孔油层底界以下50m，新井要通至人工井底，老井及有特殊要求的井要按工艺设计施工。
2．压井、洗井
⑴压井
压井的目的是把井下油层压住，使其在射孔或作业时不发生井喷，保证试油和作业安全顺利地进行。同时又要保证施工后油层不因为压井而受到污染损害。压井时若压井液密度过大，或压井液大量漏入油层，少则影响油层的正常生产，延长排液时间，严重者会把油层堵死，致使油层不出油。如果压井液选择的密度过低不能把油层压住，在施工中会造成井喷。因此，施工中应当注意合理选择压井液的密度和压井方式，使压井工作真正做到“压而不死，活而不喷，不喷不漏，保护油层”。
①压井液选择
根据油层稳定静压值计算压井液密度。
对新井试油作业，可按钻开油层时的泥浆密度压井。
②压井方法
现场常用的压井方法主要有灌注法、循环法和挤压法。
灌注法：即往井内灌注一段压井液就可以把井压住。对一些低压低产油层上返试油时采用。
循环法：这种方法现场应用较多。它是把配好的压井液泵入井内进行循环，将密度大的液体替入井筒，从而把井压住。循环压井法按进液方式不同又分正循环和反循环两种工艺。正循环压井的优点是对油层回压小，相对来说对油层污染小，缺点是对高油气比井、气井、高产井，压井液容易气浸而造成压井失败。反循环压井，一般现场采用较多，尤其对压力产量较高的井比较适用。一开始先循环清水，然后大排量反循环泥浆，当泥浆进油管鞋时，控制井口，直到进出口泥浆性能一致，压井容易一次成功。反循环的缺点是对油气层回压大，相对来说对油层污染较严重。施工中若循环不通，严格禁止硬蹩，将泥浆挤入油层。
挤压法：对事故井或井内无油管井不能构成循环时，常用此法。方法是先打清水垫子，然后用泥浆挤压，泥浆挤入深度应在油层顶部以上50m，挤完关井一段时间后，开井放喷，观察压井效果。重复挤压时必须将前次挤入泥浆喷净后进行。
⑵洗井
洗井就是将油管下入一定深度，然后把洗井液泵入井内，在油管与套管环形空间构成循环，不断冲洗井壁和井底，把脏物带出地面，保证井筒和井底的清洁。在清水压井射孔前、压裂或酸化等增产措施施工前、打水泥塞（注灰）前、油层砂埋或井底沉砂较多时均要洗井。
洗井方式通常采用正循环和反循环洗井两种。正循环洗井冲洗强，容易冲开井底脏物和沉砂，但洗井液在环形空间上返速度慢，因而携带脏物能力较小。反循环与正循环相反，冲洗能力弱，携带脏物的能力强。但对油层的回压大，不利于保护油层。
选择哪种洗井方式较好，是根据油井的具体情况和设计要求而选择，有时正反循环结合交替洗井，采用正循环冲开井底沉积泥砂、水泥块等，再采用反循环将脏物带出。
洗井过程也和压井一样，应该注意可能发生的现象，及时分析和判断作出相应的措施。如洗井时遇有较大漏失应立即停止洗井。
3．射孔
射孔就是用电缆或油管将专门的井下射孔器送入套管内，射穿套管及管外水泥环，并穿进地层一定深度的井下工艺过程。
射孔的目的是建立地层与井眼的流通孔道，使地层流体进入井内。
常用的射孔方式有普通射孔、过油管弹射孔和无电缆射孔。胜利油田常用的射孔器类型有57—103、73、85、51型及胜利油田生产的SSW－78型过油管弹等。
⑴普通射孔
这种射孔方式是相对过油管弹射孔而言。就是压井后起出井内油管，再下入射孔器在套管内射孔的方法。常用的枪型是57—103、85、73型等有枪身射孔器，射孔深度是根据油层和套管接箍来确定射孔油层的准确深度。
采用普通射孔时，井筒内必须灌满压井液。射孔前必须装上防喷装置，如防喷闸门等。
⑵过油管弹射孔
过油管弹射孔是一种不压井射孔工艺。它是将尾端带有喇叭口的油管下到所需射孔井段以上，然后将射孔器从油管下入，经喇叭口下入到油层井段位置，进行射孔。
采用过油管弹射孔时，井口上装有液压防喷盒，不需要泥浆压井，而且一般可以做到负压射孔，减少射孔中压井液对油层污染。对一些低压油层，为了做到负压射孔，可采用降低井内液柱的办法。使静液柱压力低于地层压力，从而达到负压射孔。
采用过油管弹射孔，油管底部必须下有喇叭口，且喇叭口外径不得小于100mm，内径85～90mm，并且须有圆角。油管下至油层附近短套管以上30～50m。
⑶无电缆射孔
无电缆射孔又称油管输送式射孔，是在油管柱尾端携带射孔器下入井内进行射孔的一种方法（简称TCP）。其原理是根据油井所要射孔的油气层的深度、位置，用有枪身射孔器全部串连在一起联接在管柱的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。通过在油管内测得放射性曲线或定位短节方法，确定射孔井段，然后引爆。为了实现负压射孔，在引爆前可以通过降低井内液面或打开事先下人的封隔器下的通道口阀，使射孔井段液柱压力低于地层压力，以保护射开的油气层。
4．下管柱
一个油层经射孔打开后，要及时下入测试管柱。按井下情况，施工设计要求的不同，管柱结构分光油管、封隔器、测试仪等几种管柱类型。
⑴光油管管柱
下光油管底部应带十字架或防掉工作筒。设计要求用过管弹射孔的井，油管底部要带喇叭口。油管深度在正常情况下，应完成于油层中上部。射开厚度很小时可完成在油层顶部。裸眼完成井一般油管完成在套管鞋底部。
⑵封隔器管柱
①单封隔器管柱试油
现场使用时有两种管柱结构：一种是用单封隔器带筛管进行单层试油，封隔器卡在已试油层和待试油层之间，管柱底部带丝堵，筛管对准油层。另一种是用单封隔器带配产器分试两层，投捞堵塞器分别测试两层。
②双封隔器管柱分层试油
下入双级封隔器将射孔层分隔三层，对三个油层投捞堵塞器分别测试。
除上述两种封隔器分层试油管柱外，还可下三级封隔器分试三层、四层油层。由于投捞工序麻烦，油田很少用。
管柱下入深度要求：预计不出砂层，各级配产器下至油层中部或顶部。预计可能出砂层，封隔器尽量靠近测试层底界，各级配产器紧接在封隔器之上。
③地层测试管柱
装好各种仪表、测试工具，按测试管柱顺序连接下入井内。下钻过程中要轻提慢下，严禁猛刹猛放，防止封隔器中途座封，确保测试阀始终保持关闭状态。
管柱下入预定的位置后，装好井口控制头和地面管线，加压座封封隔器。
5．诱喷
无论是射孔井还是裸眼井，试油前井内一般都充满着泥浆或其他压井液，因而油层与井底之间没有油气流动。只有经过诱喷排液，降低井内液柱对油层的回压，在油层与井底之间形成压差，使油气从油层流入井内，才能进行求产、测压、取样等测试工作。
诱喷排液常用的方法有替喷，抽汲、气举、混排、放喷等。不管采用哪种方法，其实质都是为了降低井内液柱高度和减小井内液体密度。
⑴替喷
替喷就是用密度较小的液体将井内密度较大的液体替换出来，从而降低井内液柱压力的方法。一般现场常用清水替出泥浆，有时为了保护油层，也采用轻质油进行替喷。替喷方法有一次替喷和二次替喷。
①一次替喷法把油管下到距人工井底以上1m左右，用清水把泥浆一次替出，然后上提油管至油层中部或上部。这种方法只适用于自喷能力不强，替完清水到油井自喷之间还有一段间歇，来得及上提油管的油井。
②二次替喷先将油管下到距人工井底以上1m左右，替入一段清水把泥浆替到油层顶部以上，然后上提油管至油层中部装好井口，最后用清水替出油层顶部以上全部泥浆。这种方法适用于替喷后即可自喷的高压油井。
⑵抽汲
经过替喷后，油井仍不能自喷时，可采用抽汲法进行诱喷排液。
抽汲就是利用专门的抽子，通过钢丝绳下入井中上下往复运动，上提时把抽子以上液体排出井口，同时在抽子下部产生低压，使油层液流不断补充到井内来。抽汲时是用一部通井机上缠钢丝绳，钢丝绳通过地滑车、天车再与绳帽与加重杆连接，加重杆下接抽子，这样就构成一套抽汲系统。
胜利油田抽汲用的抽子主要是两瓣抽子。
⑶气举
清水替喷后，油井仍不能自喷。也可采用气举诱喷。气举法就是利用压风机向油管或套管内注入压缩气体，使井内液体从套管或油管中排出。
①普通气举法分正举和反举。正举就是利用压风机从油管内注入高压压缩气体，液体从套管返出。反举就是高压压缩气体由油套管环空间进入，液体从油管返出。
②气举孔气举法为了加快排液速度，深井试油可利用气举孔气举法排液。气举孔气举法就是根据井深和液面高度以及压风机的排量和工作压力，在油管的不同深度配上带有不同小孔径的短节，将井内液体分段举出。施工时，用压风机向套管注入高压压缩气体，当压缩气体到达气举孔深度时，一部分气体从小孔进入油管，使油管内液体混气降低密度。与此同时，一部分压缩气体继续下行顶替套管中的液体，当油管内混气达到一定程度时，在气流携带下将液体喷出，这样逐级分段将井筒液体排出。
③气举加抽汲法利用套管气举，油管同时进行抽汲的举抽混合排液法也是现场行之有效的排液方法。使用时应注意边举边抽，连续排液；井浅和管柱带有气举孔时，注意防止举通时顶抽子事故发生。
⑷混气水排液
混气水排液是通过降低井筒内液柱密度的方法来降低井底回压。其方法是从套管用压风机和水泥车同时注气和泵水，替置井内液体。由于气量和水量的比例不同，注入的混气水密度就不一样。使密度从大到小逐级注入，井底回压也随之逐渐下降，从而在地层和井底间建立足够压差，达到诱导油流的目的。
⑸放喷
一口井经排液诱导自喷后，即可进行放喷。放喷的目的是排除井筒积液，使油层畅通达到正常出油。根据油层产能高低可采用井口闸门或装油嘴控制、油套管倒换放喷。放喷中若发现油层出砂，应立即装油嘴控制。放喷合格标准为：
⑵非自喷井求产
非自喷井根据油层供液能力大小和流体性质不同，可选用抽汲和气举法求产。
①抽汲求产按地层供液能力大小采用定深、定时间、定次数进行抽汲，使动液面始终保持在一定深度。这样连续求得两天的油水稳定产量及油水分析样品，产量波动范围小于20%。
②气举求产把油管完成在某一位置，采用定深、定时、定压气举，求得油层产液量。气举周期由油层供液能力确定。连续求得两个日周期以上产量。
对稠油井可将油管提到一定位置，用热水将原油替出计量，然后用压风机将油管鞋以上水掏空，等液面上升后再替出原油来计量，连续注得三个周期产量。此法只能粗略求得近似产量，地层是否出水无法落实。
⑶低产井求产
低产井是指低于工业油流标准的井，由于地层供液能力差，采用上述非自喷井求产方法有一定困难。一般要求这类井经混排、举抽后，将液面降至要求掏空深度范围内，可采用测液面配合井底取样的方法确定产能。
①根据液面上升计算产液量
②进行井下取样落实水性
③反洗井计量产油量
7．测压
测压是测试的一个重要环节，自喷井求产合格后，下压力计测流压，然后关井测压力恢复，压力恢复稳定则不再测静压，否则再下压力计补测静压。非自喷井根据要求，求产前或求产后等井口压力恢复稳定，需下压力计实测油层静压。
8．封闭上返
一个试油层试油结束后，若需封闭上返其他层位时，可按井下情况和方案要求确定上返方法。一般应尽量使用井下封隔器。除此以外常用的封闭方法有注灰、填砂压胶木塞、桥封、电缆式桥塞等。
注灰是目前分层试油中封闭水层最常用的方法。作法是将油管下至预计水泥塞底界，将计算好的水泥浆替到预计位置，然后上提油管到预计水泥塞面反循环，将多余的灰浆冲洗掉，最后上提油管，关井候凝。
为了保证施工安全，提高注灰成功率，注灰时井下应清洁，液面平稳无气侵、无漏失。灰浆严格按试验配方配制并搅拌均匀。替灰浆用的液体应与井内液体密度一致，并要准确计量，替完水泥浆后应上提油管至要求水泥塞面以上1m左右反循环洗井。反洗后上提油管不少于50m（5根）。注灰后的口袋一般不少于10m。试压时，清水正加压12MPa，或泥浆正加压15MPa，30min压降小于0．5MPa为合格。

『拾』 通径规和通井规的区别

通井规：一种新型多功能通井规，包括上接头、上刀刃、上固定支架、规体、下固定支架、下刀刃、中心管、笔尖、通道，其整体为圆柱形筒体结构，外部是圆柱形规体，中心是左端有内螺纹右端为笔尖的中心管，规体与中心管通过上、下固定支架焊接为一体，上、下固定支架分别位于规体上、下刀刃的里端，上、下固定支架均由三片组成，每片为直角梯形体，斜面向外，且每片相隔120°，上、下对应，形成液体通道，以便液体流动畅通。本实用新型在油、水作业施工中，连通性好，对地层无抽吸现象，可防止地层激动而引起出砂，避免井喷事故。
通径规：用于检测井下管状物通径尺寸的专用工具。主要用于检测套管、油管、钻杆等内孔的通径尺寸是否符合标准，是井下作业常用的检测工具，分套管通径规和油管、钻杆通径规两大类。
套管通径规是检测套管内通径尺寸的薄壁筒状工具，俗称通径规。由接头与筒体两部分组成。接头下部由螺纹与筒体连接，筒体下部可稍薄。还有一种筒体上下两端都可加工有连接螺纹，当下入井内的作业工具较长时，便于将两个通径规连接使用。另外一种通径规的筒体为两端是中空的斜面导向体，多用于大斜度井或水平井通井。将筒体下部加工成薄壁的目的是：当套管变形处内径小于通径规的外径时，筒体容易变形，通过变形能大概了解套管变形状况；能缓冲撞击力，不易卡住通径规，便于起出钻柱。
油管、钻杆通径规用于检测油管、钻杆的内径，一般在地面进行，又称油管规、钻杆规。其形状为一中空的长圆柱体。其中一种两端无螺纹，利用蒸汽等做动力将其从被检测管子一端推入，另一端顶出。另一种两端有连接螺纹，与连接管连接起来进行通管并清除管内油污等。