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新851井井口装置受损情况分析研究

作者简介:蒲洪江,1964年生,高级工程师;1987年毕业于西南石油学院钻井工程专业,现任四川省德阳新场气田开发有限责任公司副总经理。地址:(618000)四川省德阳市。电话:(0838)2272752。

新851井井口装置受损情况分析研究*

蒲洪江

(四川德阳新场气田开发有限责任公司)

蒲洪江.新851井井口装置受损情况分析研究.天然气工业,2005;25(3):85~88

摘要四川省德阳市新场气田须二段气藏埋藏深、地层压力大、温度高、气体中的CO 2对井口装置具有较强的腐蚀性,新851井是全国陆相油气田中罕见的同时具备/高温、高压、高产0的三高井,其开发难度较大。文章针对新851井井口装置的损坏情况,采用X 射线衍射和能谱分析,对腐蚀产物、腐蚀形态进行了研究;从气体流体力学角度,通过物理、化学和金属结构分析,研究新851井井口装置腐蚀损坏的机理、腐蚀的原因和影响程度。为高温、高压、高产且含CO 2腐蚀介质的天然气井井口装置提供了选材依据。主题词气井高温高压高产井口装置 CO 2 腐蚀研究

新851井是四川省德阳市新场构造第一口探索深层须二段含气性的预探井,设计井深4650m 。该井于2000年1月5日开钻,同年10月22日加深钻进至4870m 完钻。ù177.8mm 生产套管下至须二段产层顶部,先期衬管完井。ù73mm 光油管投产,井下油、套管均为日本进口的KO-H P13Cr110材质。2000年11月1日,经替喷测试,地层压力80.6MPa,地层温度达125e ,在井口套压61.2MPa 条件下,日输气45@104m 3。初步计算绝对无阻流量151.4@104

m 3

/d,成为川西地区最高产量天然气井。西南石油局研究院在新851井生产一年后,于2001年12月重新计算该井无阻流量,并对该井动态控制储量进行了计算:无阻流量为325.9@104

m 3

/d (二项式计算);单井控制储量47.24@108

m 3。2001年11月21日,因井内油管断裂,井口上部环空窜气,出现重大生产安全隐患,被迫于2002年2月25日对其实施压井封井作业,在放喷降压生产过程中,井口压力33.7M Pa,井口最高温度达103e ,产量达到220@104m 3/d 。2002年5月1日对井口装置进行检查,发现油管与井口油管悬挂器连接处发生断裂;生产套管和井口套管悬挂器连接处发生天然气窜漏。

一、井口受损检查

1.油管悬挂器(油管挂)检查

油管悬挂器(油管挂)检查结果:①下部连接丝

扣(ù73mm-FOX 公扣)根部断裂。断裂处壁厚最厚7m m,最薄只有2m m;②内孔冲蚀非常严重,冲蚀最大的凹凸深度已经达到7mm (图1);③上部连接丝扣(ù88.9mm 油管扣母扣)冲蚀严重,只剩下6扣丝扣,特别是台面冲蚀非常严重(图2);④过流

面有掉块痕迹。

图1

油管悬挂器内部腐蚀

图2 油管挂上部母扣

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2.采油树检查

通过对采油树和套管头密封的检查发现:①套管头主密封完好,但副密封损坏;②检查采油树1号主阀门,发现主阀门损坏都很严重(图3)

。

图3 采油树1号主阀门

二、井口受损情况分析

1.气、水样分析

(1)经多次取样分析天然气中CH 4为97%;

CO 2为1%~1.5%;H 2S 为0.008%~0.012%;气水比为10@104

B 1。

(2)水样分析水型为NaH CO 3;pH 为5.5~6.5;水中CO 2含量为28g/m 3

;H 2S 为3.7mg/L;固型物为300m g/L,并含有K +、Ca 2+、Na +、M g 2+、Fe 2+

、Cl -、SO 4

2-、H CO 3-

等。

2.腐蚀产物分析

采用XPert Pro MPD X 射线衍射仪(PH ILT PS)进行X 射线衍射分析和能谱分析得知,检测出的成分结果按以下次序排列为:C 、Fe 、O 、S 、Ca 等(表1),通过化合组分分析,主要成分为:Fe -CO 3、FeS,其中含铁化合物FeCO 3、FeS 大多数为腐蚀产物,表明主要是二氧化碳腐蚀的生成物FeCO 3已经形成。对原样品表面腐蚀生成物分析还发现有

表1 腐蚀产物成分分析表

元素名称

原子百分含量(%)

元素重量百分含量(%)

C O Si Ca Cr F e Ba S

72.8412.420.751.250.18111.250.151.16

47.5410.791.142.720.5134.241.132.03

少量的BaSO 4存在。 3.腐蚀类型分析

(1)腐蚀形态及研究方法

1)腐蚀形态。通过对油管悬挂器和采油树阀门体的受损情况进行分析并结合该井生产历史,研究表明,新851井口装置受损主要腐蚀类型:CO 2均匀腐蚀、多相流冲刷腐蚀、阳极金属的腐蚀、电化学腐蚀、磨擦腐蚀、应力腐蚀,摩振腐蚀。新851井采油树阀门体和油管悬挂器过流面均被不同程度地腐蚀,这是大范围发生的均匀腐蚀。同时还发生了局部腐蚀,它包括孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、摩振腐蚀和磨损腐蚀。两者比较,局部腐蚀的危害性比均匀腐蚀大得多,局部腐蚀常常具有突发性和灾难性。

2)研究方法:①将油管悬挂器和采油树阀门体腐蚀样品做金属金相分析;②从气体流体力学角度,研究新851井口腐蚀损坏的机理。通过物理分析,了解高温、高压、高产的气体是如何对井口装置进行冲刷腐蚀的;③从材料结构和制造工艺角度,研究新851井口腐蚀损坏的机理。通过化学和金属结构分析,了解阀门表面化学腐蚀的原因和影响程度,了解阀门材质是否适应该井气质的要求,并提出阀门材质的选材依据。 (2)腐蚀成因分析

1)CO 2腐蚀。根据新851井的生产情况,每10@104m 3产量中含水量约1m 3,从表2可知,水在井筒内仍以液态方式存在。实验分析结果说明,在有水雾的CO 2气氛中将产生阀门体的电化学腐蚀(表2)。

表2 水在不同温度下的蒸气压值

温度(e )

蒸气压(M P a)温度(e )蒸气压(M Pa)

00.00061275 5.950500.012131510.561000.137422.081500.416374.15

22.12

205

1.724

由于新851井在正常生产情况下,井口温度为80~85e ,而高温又促使腐蚀的进一步加剧。在含有二氧化碳的环境中发生腐蚀时的化学反应式如

下:FeCO 3是作为腐蚀生成物生成在其表面。Fe+CO 2+H 2O →FeCO 3+H 2↑。因为天然气中有少量H 2S,它们将按以下反应生成FeS:Fe+H 2S=FeS+H 2↑。对腐蚀生成物的成分进行了分析,结果发现

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大量地含有Fe 、C 、O 成分和少量S,而这些正是构成FeCO 3的主要成分,表明这是由CO 2造成的腐蚀。 2)多相流冲刷腐蚀。冲刷腐蚀是由于天然气在流动过程中与金属表面存在相对运动所导致的腐蚀或腐蚀加剧。为了弄清冲刷腐蚀的过程,须建立能够反映结构流场特点的简化模型,至少包括:变径部位特征、弯管特征、接头部位台阶特征、螺纹特征等,即井口装置内部天然气过流面几何尺寸模型。新851井生产过程中,主要存在3种流体,即气体、液体和少量硬质点。其腐蚀的起点在油管悬挂器与油管接箍连接处,根据空气动力学流场计算,该处气流的湍流不明显,流场较为正常。但由于几何结构上的台阶变化,螺纹结构存在间隙,有液相积存,并存在相当程度的电化学腐蚀;台阶上紧邻台阶边缘的部位在气流的搅动作用下导致液滴相对该处的冲刷加剧,冲刷作用远较其它部位严重,在沿环向扩展的同时并沿着气体介质流动方向延伸。当冲刷流失形成更大的台阶后,气流的湍流对液相的搅动作用加剧。通过对新851井腐蚀样品的观察发现,过流面上存在与流动方向一致的冲刷沟槽,最深约7m m 。被天然气从地下带出的上述固相或液相物质,加速了阀门体和油管悬挂器的腐蚀过程。当BaSO 4、SiO 2等固相硬质点或粉尘随同高速天然气流冲向天然气过流面时,它们将打掉已经形成的表面腐蚀产物或表面钝化膜,使表面重新活化而易于腐蚀,腐蚀产物的形成和被打掉的过程反复进行,从而产生严重的磨损腐蚀。高速撞击的硬质点,也会使天然气过流面产生晶格畸变,从而加速腐蚀过程(图4)

。

图4 加速腐蚀过程图

a.不发生腐蚀;

b.冲刷腐蚀;

c.冲蚀和冲刷腐蚀

3)阳极金属的腐蚀。新851井由于井下油、套管均采用日本进口的KO-H P-13Cr110(FOX 扣)高级不锈钢管材,井口套管头和采油树均是采用35CrM o 钢制造。研究发现,尽管连接扣型一致,但由于材质不同,在连接处就会形成电偶,通过对35CrM o 、13Cr 两种材料进行电极电位测试表明,35CrM o 钢的电极电位小于等于-0.950,而13Cr 钢的电极电位大于等于-0.820,从而促进了阳极金属(35CrM o)的腐蚀。根据金属电极电位的数值,进行金属电化学腐蚀倾向性的热力学判断:35CrM o 钢的电极电位低于13Cr,因此35CrMo 钢比13Cr 钢容易被腐蚀。

4)电化学腐蚀。无论机械加工多么精密,油管与油管悬挂器35CrMo -13Cr 丝扣交界处连接时,总会有缝隙,存在一定的几何不连续。尽管外部金属腐蚀低,但缝隙内由于存在导电性能良好的积液,这将促进油管悬挂器与油管的交界处(即35CrM o-13Cr)产生电化学腐蚀,由于化学和电化学状态起了

变化,将在其连接处加速35CrM o 的腐蚀,引起严重的缝隙腐蚀。

5)摩振腐蚀。新851井由于是光油管采气,未下完井封隔器,加之日输气量均在40@104m 3,一旦各种因素使油管悬挂器的丝扣受到腐蚀,与油管之间的缝隙进一步加大,以致在高速天然气的不断冲击下,油管和油管悬挂器两者的丝扣之间就会产生微小的滑动和振动,从而产生摩振腐蚀。

6)磨擦腐蚀。被天然气从地下带出的上述固相或液相物质,加速了阀门体和油管悬挂器的腐蚀过程。当BaSO 4、SiO 2等固相硬质点或粉尘随同高速天然气流冲向天然气过流面时,它们将打掉已经形成的表面腐蚀产物或表面钝化膜,使表面重新活化而易于腐蚀,腐蚀产物的形成和被打掉的过程反复进行,从而产生严重的磨损腐蚀。高速撞击的硬质点,也会使天然气过流面产生晶格畸变,从而加速腐蚀过程。

7)应力腐蚀。对采油树阀门体用35Cr Mo 钢进行了光学金相分析和扫描电镜分析,发现在腐蚀样品表面存在一定的微裂纹和基材内部含有少量的非金属夹杂,通过对腐蚀产物进行能谱分析,发现钢中含有少量的硅酸盐夹杂、硫化物夹杂和氧化物夹杂。这些夹杂物机械地嵌入基体中,与基体之间形成微细的缝隙,这些微细的缝隙因毛细现象吸入天然气中的CO 2和微量H 2S 等腐蚀介质后,形成微电池而造成基体腐蚀和夹杂物剥落,从而产生蚀坑或裂纹。

87#第25卷第3期天然气工业钻井工程

研究还发现,在对阀门体法兰垫环槽进行堆焊不锈钢时在颈部会产生的一定的残余应力,加之阀门体和油管悬挂器基材钢的纯净度不高,夹杂多、硬度和耐磨性不高,同时存在堆焊残余拉应力,故基材的这些缺陷是产生孔蚀、应力腐蚀和磨损腐蚀的内因。

三、结论与建议

(1)新851井属典型的/高温、高压、高产0三高井,且气体中含有一定的CO2和微量H2S及少量水,生产环境极其恶劣。研究表明,CO2及少量水是造成是新851井口装置腐蚀的主要原因。

(2)采用35CrMo钢材质制造井口装置不适应高温高压高产且含一定的CO2和少量水的恶劣生产环境。

(3)井口装置过流面几何尺寸的变化在天然气流量过大时,其流动变化剧烈,冲刷腐蚀严重。

(4)冲刷是在形成电化学坑蚀后作用更加明显,冲刷腐蚀中,尤其是以大流量气体带部分砂粒等固相硬质点尤为严重。

(5)新851井生产工况异常恶劣,主要表现在天然气中含有少量的水以及钻井中漏入地层残沉的重晶石,使得气体中携带液滴和硬质岩屑砂粒以及重晶石砂粒,造成气、液、砂三相流冲刷,加快了冲刷腐蚀的速度。

(6)采油树阀门体和油管悬挂器基材钢的加工纯净度不高、夹杂多、硬度和耐磨性不高、存在堆焊残余拉应力。这些是产生孔蚀、应力腐蚀、裂缝和磨损腐蚀的内因。

(7)KO-H P-13Cr油、套管能满足新851井恶劣的生产环境,基本无腐蚀。

(8)要合理开发须二段气藏,必须在完井方式上,生产管柱设计上,井口装置的选材上和生产工作制度上作进一步完善。

在本文编写过程中,得到了西南交通大学陈辉副教授,重庆大学周上祺教授,新场气田开发公司王一兵总经理的大力帮助,特此感谢。

参考文献

1陈武等.钻井工作量及钻速分析.天然气工业,2003;23

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2李福德等.川东地区固井技术.天然气工业,2003;23(1)

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4刘孝良等.应用漏斗粘度计测定幂律流体的流变参数.天然气工业,2003;23(4)

5熊继有等.井下增压研究新进展.天然气工业,2003;23

(6)

(收稿日期2004-10-21编辑钟水清)

四川测井在塔里木水平井射孔创纪录

记者3月15日获悉,四川测井塔里木项目部在塔里木DH1-H4井采用SQ102水平井枪装4513发DP102弹一次射开405米井段,发射率100%,获得圆满成功,在中石油创下了用102弹装102枪一次射孔井段最长纪录。DH1-H4井是塔里木开发事业部开年来的一口重点井。

(曹丽摘自《四川石油报》) #

钻井工程天然气工业2005年3月

Zhang H ui and Gao Deli(Oil and Gas Eng-i neer ing Institute,University of Petroleum,Be-i jing).N A T UR.GA S I N D.v.25,no.3,pp.

79)80,3/25/2005.(ISSN1000-0976;In Ch-i nese)

ABSTRAC T:Because t he accur acy of predicting the for-mation pressur e by seismic data befo re dr illing w as relat ively low in g ener al,it is necessar y to dev elo p a new method fo r pr edict ing the pore pr essure o f undrilled for mation beneath the bit.A cco rding to t he gr ey theo ry,a g rey model of for-mation por e pr essure pr edict ion w hile drilling was estab-lished by the author s.In light of the r esults o f monit or w hile dr illing of the upper drilled interv als,the por e pr essure pr e-dictio n w hile dr illing fo r undrilled fo rmation beneath the bit was car ried o ut by use of the mo del.T his mo del w as v erified by a g reat number o f dat a on mud-logg ing while drilling and successfully applied to several ex plo ratio n w ells in o ne oil field.T hroug h application on the spot,it w as indicat ed that this model is a g ood method of fo rmation pore pr essure pr e-dictio n w hile dr illing and it is w or th po pula rizing,because it can meet the needs o f the safety and techno log y fo r field op-er ation,being hig h predictio n accuracy.(Financed by t he pr oject of t he National Natura l Science Foundation,No. 50234030)

SUBJEC T HEADINGS:Po re pressure,Pr ediction w hile dr illing,G rey mo del,Safe dr illing,M o nitor ing

Zhang Hui(f emale,engineer),bor n in1971,g raduated in dr illing eng ineering at the U niver sity of Petr oleum,East China,in1994.She is mainly engag ed in t he researches on the development and application of o il&g as w ell infor ma-t ion and the economic evaluation of oil&g as drilling. Add:Fux ue Road,Chang ping,Beijing(102200),China

T el:(010)89733702or136********E-mail:g uanzz@ https://www.wendangku.net/doc/a316245168.html,

APPLICATION OF STRATIGRAPHIC NATURAL-LY WHIPSTOCKING LAW IN THE DESIGN AND OPERATION OF WELL MAOBA)))2

Zhao Jinzhou,Feng Guangtong and Zhao Jin-hai(Shengli Petr oleum Administr ation).N A-T UR.GA S I N D.v.25,no.3,pp.81)84,3/25/ 2005.(ISSN1000-0976;In C hinese)

ABSTRACT:T he stratigr aphic dip angles in H uangjink-o u structure of East Sichuan fault-fold belt(South China ma-r ine st rata)ar e relat ively g reat because o f the effect s o f mu-l t istage tectonic mo vements and sedimentary co nditions.In the pr ocess o f dr illing well M aoba)))2,it w as found out that the st ratig raphic natur ally whipstocking capacity is r ela-tiv ely st rong and a shar p contr adict ion betw een w ell dev ia-tio n contro l and r aising penetr ation rate has been for med.

F or t his reason,a research on str atig rapic nat ur ally w hips-tocking law w as carr ied out.By use of inv ersio n met ho d, statistical method and comparativ e metho d,the st ratig ra phic dips and str ikes in the reg ion w ere inversed in co mbination w ith the r esult s of the strat igr aphic dip lo g interpr et at ion and drilling data analysis of w ell M aoba-1,thus finding out the strat ig raphic naturally w hipst ocking law.Suck a r esear ch re-sult w as used fo r g uiding the ho le traject ory desig n and oper-atio n contro l of well M aoba- 2.T he azimuth ang les and tr ajector y pro file of directio na l ho le was desig ned by applying the str atig raphic natur ally w hipsto cking law and the drill str ing assembly and dr illing par ameter s w ere optimized thro ug h fully ut ilizing the law in the pro cess of drilling so as to co nt ro l the ho le tr ajector y,thus achieving a go od effec-tiv eness of opening up dr illing parameters,reducing direc-tio nal drilling time and r aising penetr atio n rate.(Financed by the project of Key Technologies Research and Development Program of the/Tenth Five-Year Plan0:/Matching Drilling Technology of Complicated Reservoir and Its main Equip-ment0,No.2001BA605A-13)

SUBJECT HEAD INGS:Sichuan,East,F or matio n, Dip,St rike,Whipstocking law,Dev iatio n contro l,H ole tr ajector y,Design,Co ntr ol

Zhao Jinzhou(p r of ess orial s enior engineer),bor n in 1963,g raduat ed in dr illing engineer ing at the Jiang han Pe-tro leum Institute in1983.H e is the vice-leader of the Sheng-li Petro leum A dminist ratio n and a po stgr aduate study ing for his doctor ate in the U niv ersity o f Petro leum,Beijing.N ow he is engag ed in drilling technolog ical research and manage-ment affa irs.T el:(0546)8710317

WELLHEAD EQUIPMENT DAMAGE ANALYSIS OF WELL XIN)851

Pu H ongjiang(Xinchang Gas Field Develop-ment Co mpany,Ltd.,Deyang,Sichuan).N A-T UR.G AS I N D.v.25,no.3,pp.85)88,3/25/ 2005.(ISSN1000-0976;In Chinese)

ABSTRACT:T3x2(the second member o f Xujiahe Fo r-matio n,U pper T riassic)g as reserv oir in Deyang of Sichuan is of the char acteristics as gr eat burial depth,hig h fo rmation pressur e and high temper ature and the car bo n diox ide in nat-ural gas has r elatively stro ng cor rossio n to the w ellhead e-quipment.T he well Xin)851is a/T hree H ig hs0w ell,i.e /high temperature,high pr essure and high pro ductivity0

N A T UR A L G AS IN D UST R Y/Jan.,2005

which has been rar ely seen in the ter restr ial o il and g as fields in China,so t hat it is difficult to ex ploit.In light of the w el-l head equipment damage cir cumstances of the w ell,its cor ro-sio n pr oducts and shapes wer e investig ated by applying X) ray diffraction method and spectr al analysis;and,t hr ough the physical,chemical and metal str uctural ana lyses,t he mechanism,r easo n and degr ee o f t he w ellhead equipment co rr osio n damag e of the w ell wer e studied fro m the angle of fluid mechanics,thus prov iding a basis fo r the mater iel selec-t ion o f the w ellhead equipment of nat ur al gas w ell w ith /T hr ee H ig hs0and containing carbon dio xide co rr osio n me-dium.

SUBJECT HEADINGS:G as w ell,High temper atur e, High pr essure,H ig h pr oductiv ity,Wellhead equipment, Car bo n dio xide cor ro sion,Resear ch

Pu Hongjiang(senior eng ineer),bo rn in1964,g raduat-ed in drilling eng ineering at the Southwest Petr oleum Inst itu-te in1987.No w he is the deputy general manager o f the X in-chang Gas F ield D ev elo pment Company,L td.,Deyang,S-i chuan.A dd:Deyang,Sichuan(618000),China T el: (0838)2272752E-ma il:

EVALUATION OF THE PDC BIT APPLIED TO TAHE OIL FIELD

Shi Qiang1and Chen Wanggen2(1.Drilling Eng ineer ing Com pany,East China Petr oleum Bu-r eau,Sinopec;and2.East China Petroleum Bu-r eau,Sinopec).N A T UR.GA S I N D.v.25,no. 3,pp.89)92,3/25/2005.(ISSN1000-0976;In C hinese)

ABSTRAC T:T hroug h evaluating the P DC(pdycr ysta-l line diamond compact)bit applied to T ahe oil f ield fr om t he technical and economic angles by use o f the eng ineer ing econ-o my theo ry,it w as co nsidered that under curr ent technical co nditions,the technical evaluation o f bit ty pe selection must be predicated o n t he full matching of t he bit w ith the for ma-t ion and the eco no mic evaluation of using the method of cost per meter is of go od o per abilit y.A cco rding to the technical and eco no mic analy sis results,it was indicated that the PDC bit is of these advantages as hig h penetration rate,shor t trip time and low drilling cost,etc.,w ith w hich the r oller bit can no t compare.In acco rdance w ith the PDC bit ty pe selection ev aluatio n of T ahe o il f ield by apply ing data co rr elation ana-l y sis method,it was co nsidered that the P DC bits o f F S series hav e made a gr eat contr ibution to speeding up the ex plor ation and dev elopment o f the field but the ex istent PDC bit ty pe select ion desig n is still needful for fur ther o pt imizaion.T he difficult y incr eased in deviat ion co nt ro l because of the utiliza-tio n o f PDC bit and it can be r eso lv ed throug h a reasonable drill string assembly and parameter dispo sition.T he influ-ence,how ev er,of applying PDC bit o n mud log ging isn.t easy to beeliminated,ther efor e it is necessar y to develop a new mud log g ing technique t o suit it.

SUBJECT HEADINGS:T ahe oil field,P olycr ystalline diamond compact bit,T echnique,Evaluat ion,Eco no my, P enetr ation rat e,Ro ller bit

Shi Qiang(engineer),bor n in1971,gr aduated in petr o-leum eng ineering at the U niv ersity o f Petro leum,East Ch-i na,in1994.N ow he is the chief eng ineer of the D rilling En-gineer ing Company,East China P et ro leum Bur eau,Sinopec.

A dd:No.22,T ianqiao Ro ad,Zhenjiang,Jiangsu(212003), China T el:(0511)4406026E-mail:shiqiang121@tom. com

CALCULATION METHOD OF CASING THERMAL STRESS IN STEAM INJECTION WELL AND ITS CORRELATION ANALYSIS

Wang Zhaohui,Gao Baokui and Gao Deli(U-niv ersity of Petroleum,Beijing),N A T UR.G AS I N D.v.25,no.3,pp.93)95,3/25/2005. (ISSN1000-0976;In C hinese)

ABSTRACT:M ost of the models calculat ing casing thermal str ess in ther mal recov ery w ell belo ng in a monoax ial stress ana lysis because of neg lecting the effect o f for matio n. By taking the w ellbo re,being copmosed o f casing,cement sheath and str ata,as a composit ive body of v ario us sub-stances,a3)D casing elastic thermal str ess calculation model w as set up in consider atio n of the chang es in the elas-tic modulus,y ield stress and thermal ex pansion co efficent o f casing mater ial at hig h temper ature.T he triaxial and mono-ax ial ther mal str esses of the co mmo nly-used casing w ere ca-l culated by t he mo del accor ding to the tota l temper ature var-i atio n and incr emental temperature var iatio n metho ds respec-tiv ely.T hro ug h contrasting the calculat ion r esults,it w as concluded that ther e existed tor oidal str ess o n the casing un-der triax ia l co ndition;no t one ax ial str ess bw t the three main stresses mig ht decide whether the casing could be y ielded; the thermal st ress calculated acco rding to the incr emental temperature v ariat ion method w as higher than that accor ding to the total temperatur e va riation method,so that the tem-per ature-bearing limit o f casing w as low;the temper atur e-bearing lim it o f mo no ax ial calculation w as hig her than that o f tr iax ial calculation and,alo ng w ith the rising of steel gr ade, the differ ence between the monoax ial and t riax ial tempera-

N A T URA L GA S I N D US TR Y/Mar.,2005

钻井工程设备样本

油气井工程设备与工具复习题一、基本概念: 钻井; 大斜度井; 水平井; 超深井; 钻进技术参数; 钻压; 井底钻具组合; 旋转钻井; 岩石; 岩石的胶结结构; 岩石力学性质; 门限钻压; 岩石的层理构造; 岩石的塑性破坏; 岩石压入硬度、塑性系数; 岩石的研磨性; 岩石可钻性; 机械钻速; 平均机械钻速; PDC钻头冠部高度系数; 井下动力钻具; 导向螺杆钻具; 井斜角、井斜方位角; 随钻测量系统( MWD) ; 闭环钻井; 电动机的机械特性; 电动机的人为特性; 顶驱( TDS) 。二、钻头 1．按成因岩石分为哪三类? 2．简述沉积岩的结构, 说明胶结物的类型与岩石强度的关系。 3．简述层理构造对岩石破碎的影响规律。 4．简述平底压头受垂直载荷作用压入岩石时岩石破碎的发展过程? 5．岩石破碎分为哪三个阶段? 为什么钻井过程中钻压要大于门限钻压? 6．石油钻井常见的破碎岩石的基本方式有哪些? 7．论述钻井参数对机械钻速的影响规律。 8．简述牙轮钻头的类型? 牙轮钻头按牙齿的固定方式可分为镶齿和铣齿两类; 按轴承类型分为: 滚动轴承和滑动轴承两类; 按密封类型分为: 橡胶密封和金属密封两类。 9．牙轮钻头储油润滑密封系统的作用? ①为轴承系统提供润滑油; ②防止钻井液进入轴承内腔。 10．钻头喷嘴( 水眼) 的作用? ①钻井液流出钻头射向井底的通道; ②经过调整喷嘴的数量和尺寸, 调节钻头压降, 实现喷射钻井; ③经过合理调节喷嘴的空间位置, 有效清洗牙轮和井底岩粉。

11．何谓牙轮钻头牙齿的公转与自转? 牙轮钻头依靠牙齿破碎岩石, 牙轮钻头工作时, 固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动, 这种运动称作公转。钻头工作时, 牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转称为自转。 12．牙轮钻头牙齿冲击破碎岩石作用是怎样形成的? 钻头工作时, 牙轮滚动, 牙齿与井底的接触是单齿、双齿交错进行的。单齿接触井底时, 牙轮的中心处于最高位置; 双齿接触井底时则牙齿的中心下降。牙轮在滚动过程中, 牙轮中心的位置不断上下交换, 使钻头沿轴向作上下往复运动, 这就是钻头的纵向振动。钻头的纵向振动使牙齿产生冲击力, 以冲击方式破碎岩石。在纵向上还有低频率、振幅较大的振动, 这是由于井底不平和有凸台所引起的。钻头在井底的纵向振动, 使钻柱不断压缩与伸张, 下部钻柱把这种周期性变化的弹性变形能经过钻头牙齿转化为对地层的冲击作用力用以破碎岩石, 与静载压入力一起形成了钻头对地层岩石的冲击、压碎作用。 13．牙轮钻头的剪切破岩作用是怎样形成的? 有什么作用? 牙轮钻头的剪切作用主要是经过牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动实现的, 产生滑动的原因是由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起的。超顶和复锥所引起的切线方向滑动除可在切线方向与冲击、压碎作用共同破碎岩石外, 还能够剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩石; 移轴则在轴向产生滑动和切削地层的作用, 它能够剪切掉齿圈之间的岩石 14．综述牙轮钻头的特点? 优点: ①冲击和剪切双重作用破岩, 既有牙齿的冲击又有滑动引起的剪切, 破岩效率高。 ②适应地层范围广, 适合在所有地层中钻进。 ③钻头自洗效果好, 不容易泥包。

采油岗位风险评估——抽油机井憋泵操作可能发生的事故。

安全管理编号：LX-FS-A48452 采油岗位风险评估——抽油机井憋泵操作可能发生的事故。 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

采油岗位风险评估——抽油机井憋泵操作可能发生的事故。使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1．风险预想：抽油机井憋泵操作可能发生的事故。 2．风险危害：损坏井下设设备，导致井下故障；井口憋压导致压力表损坏，油气泄露引起污染。 3．原因分析：（1）违反憋压操作规程；（2）操作时精力不集中，造成憋压过高；（3）闸门不灵活；（4）使用回油闸门。 4．预防措施：

（1）严格按操作规程操作；（2）下脱接器的井（下大泵的井）不允许进行憋泵操作；（3）憋压前检查压力表，保持其完好；（4）憋压不得超过2.5MPa；（5）憋压时集中精力，认真观察压力变化；（6）憋压时不得使用回压闸门；（7）定期保养闸门；（8）憋压操作结束后立即倒回正常生产流程，观察生产正常后方可离开。 5．综合评估：（1）人员低（2）财产高（3）环境高（4）影响低

国外水平井稠油热力开采技术的应用

国外水平井稠油热力开采技术的应用司建科1,王玲云2,刘光蕊1,刘永刚1,李　凯3,淳修云2 α (1.中原石油勘探局地质录井处;2.中原油田分公司采油一厂;3.中原油田分公司技术监测中心) 摘　要:本文根据国外水平井稠油热力开采技术的应用情况,介绍了十种热采技术特点和应用方式。对比分析了某些方式下水平井与垂直井的开采效果,认为水平井稠油热采前景广阔,同时对国内油田类似技术具有借鉴和指导意义。关键词:水平井;热采;稠油油藏;生产井;采收率;美国;加拿大;委内瑞拉 1　水平井稠油热采技术应用规模现代第一口稠油热采水平井是加拿大于1978年在阿尔伯塔省冷湖油田钻成的,该井斜深623. 7m、垂深为475.8m。以后,加拿大又在阿尔伯塔省Fo rt M c M u rray地区A thaba sca砂岩层完成更多的水平井用于高粘重质原油开采。结果表明,提高了采收率。同时,委内瑞拉及美国的一些油田也相继运用水平井稠油热采技术。截止1993年底,全世界约有6500口水平井,但95%集中在美国和加拿大,美国有4500多口水平井,加拿大已钻1300多口水平井,大多数是1986年以后钻成的,其中45%集中在阿尔伯塔和萨斯喀彻温两省。最新文献显示,到1995年底,美国完成稠油油藏水平井占总水平井井数的10%,加拿大完成稠油水平井占总水平井井数的31%。美国的稠油水平井平均产量是垂直井的3.7倍;加拿大稠油油藏水平井平均产量是垂直井的5.6倍。美国所有稠油水平井开采项目在经济上都是成功的,而加拿大有92%的稠油水平井开采项目是成功的。由于采用了水平井稠油热采技术,美国的原油可采储量年平均增加约9%,加拿大的原油可采储量年平均增加约10%。2　水平井稠油热采技术特点及应用方式根据室内研究及现场先导试验,水平井稠油热采可分为如下几种: 2.1　水平井蒸汽吞吐该方法只使用一口水平井(既是注入井,又是生产井)。同垂直井比较,水平井注汽量大,采收率显著提高。由于水平井产量高于垂直井,因此可减少吞吐周期数。美国在中途日落油田稠油油藏(密度0. 989kg l)中成功地进行了水平井蒸汽吞吐。设计采用一口水平井及一个超短半径水平泄油井组(8个泄油孔的长度为4.3～31.4m)开采,至1992年10月该井组已吞吐两个周期,产油3493m3。结果表明,注汽量和采油量比垂直井提高了20%～50%。 2.2　水平井蒸汽驱使用水平井和垂直井或水平井对(成对布置)等几种组合方式作为注入井和生产井。在现场应用中,水平井通常用作生产井而不用作注汽井。对有气顶或底水的油藏,可在靠近油藏顶部用垂直井注汽,在油层底部用水平井生产。加拿大T ang leflag s北部油田即为水平井蒸汽驱的典型实例:疏松砂岩油藏,总厚度36.6m,原油密度0.979～0.986kg l。1989年一季度第一口水平井产油95m3 d,1990年第二口水平井产油370m3 d。 2.3　加热通道蒸汽驱该方法利用一个未射孔的水平通道(称为水平加热管,置于一口垂直注入井与一口垂直生产井之间的地层中)注高压蒸汽,使蒸汽进行环流。环流的蒸汽使水平加热管周围形成被加热的环形空间(即加热通道),进而使附近地带内沥青粘度下降。而从注入井注入的蒸汽将沿着被加热的水平通道把具有流动性的沥青驱替至生产井。 2.4　重力辅助蒸汽驱(S A GD) 从水平井上方一口或几口垂直井中注蒸汽。加热后,可流动的沥青在重力作用下流向位于其下方的水平井中,这称为重力辅助蒸汽驱油(S A GD)。采用S A GD之前,各口垂直井应有若干周期的蒸汽吞吐,以减小与水平井之间的阻力,预热周围油层。若利用原先钻成的垂直井,只在其下方加钻水平井,将降低投资,还可以发挥这两种井各自的特点。 2.5　改进的重力辅助蒸汽驱(ES A GD) 为了开发加拿大阿尔伯塔和平河沥青砂岩稠油油藏,壳牌加拿大有限公司应用了改进的重力辅助蒸汽驱油法(ES A GD)。它采用上下两口水平井井对,上水平井用作注汽井,下水平井用作生产井。其操作分为三个阶段:①预热阶段。②S A GD阶段。③重力辅助与蒸汽驱相结合。数模研究表明,ES A GD 比S A GD的开采动态有明显改进,特别是日产量和最终采收率。 2.6　水平井电加热开采对蒸汽注入能力低的沥青砂岩油藏或采用常规注热法不能经济有效开采的油藏,可以考虑采用电加热法来开采。地层电阻率在1008?m内,可采用60H z工业用交流电法加热;地层电阻率在100008?m内,可采用无线电法加热,其频率范围在若干M H z范围内。 2.7　坑道式水平井开采该法是从地面向油层内打一口竖井并从竖井井底沿着油层钻一条几km长的坑道。如果油层为疏松砂岩,则需用铸铁或混凝土支架支撑坑道。在坑道的两边钻一批水平井眼,井眼要尽可能深地穿入油层,井距大些,以减少钻井费用。将蒸汽发生器下入竖井并沿坑道铺设蒸汽管线,注入的蒸汽加热油层并由生产井抽汲到地面。该法的优点:与油藏接触面积大;波及效率高,采收率在50%以上;相对成本低;地面干扰小;可从湖底或沼泽采油。缺点是工程 551 　2006年第5期内蒙古石油化工

《油气井工程设备与工具》复习资料及答案

《油气井工程设备与工具》复习题单项选择题 1．钻进技术参数指钻进过程中可控制的参数。以下不属于钻进技术参数的是：（ C ）。 A.钻压 B.转速 C.井深 D.流量 2．钻进过程中的钻压是指：（ A）。 A.钻进时施加于钻头的沿井眼前进方向上的力 B.钻进时钻柱的总重 C.钻进时钻柱的浮重 D.大钩的钩载 3．钻井过程中平均机械钻速是指：（ B）。 A.单位时间的进尺量 B.某一统计井段内，进尺量与纯钻时间的比值 C.钻头的旋转速度 D. 某一统计井段内，进尺量与辅助钻进时间的比值 4．在钻井施工中完钻是指：（C）。 A.指完成井眼的全部施工所需的时间 B.指下入导管或各层套管后第二次开始钻进的统称 C.指全井钻进阶段的结束 D.一开到完钻的全部时间 5．下列参数中哪一参数不是由单、多点测斜仪测量的？（ D ）。 A.井斜角 B.井斜方位角 C.工具面方位角 D.测段长度 6．目前无线随钻测斜仪最常用的无线遥测数据传输方式为：（C ）。 A.电磁波 B.钻井液压力脉冲 C. 声波 D.地震波 7．导向螺杆钻具的弯角与造斜率的关系是：（ B ） A.弯角越小，造斜率越高 B.弯角越大，造斜率越高 C.二者没关系 D.以上都不对 8．以下各项中，属于涡轮钻具优点的选项是：（ D ）。

A.转速低，适用于现有牙轮钻头 B.长度短(5～10m)，适合打定向井、水平井 C.转速不受输出扭矩的影响,具有很好的过载能力 D.转速高(400rpm以上)，较适合于TSP钻头、金刚石钻头 9．当螺杆钻具结构参数确定后，决定螺杆钻具工作转速的因素是：（ A ）。 A. 排量 B.钻压 C.扭矩 D.泵压 10．以下各项中，不属于随钻测量系统主要测量信息的选项是：（ B ）。 A.定向数据 B.泥浆密度 C.地层特性 D.钻井参数 11．已形成岩石，在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下，使原岩石成分、性质发生改变而形成的新岩石称作：（ B ） A.沉积岩 B.变质岩 C.玄武岩 D.岩浆岩 12．以下各项中属于变质岩的是：（ A ）。 A.板岩 B.页岩 C.玄武岩 D.砾岩 13．下列常见岩石中属于沉积岩类型的有：（ C ）。 A.花岗岩 B.片麻岩 C.页岩 D.安山岩 14．按岩石的塑性系数大小可以将岩石分为6级，其中塑性岩石塑性系数的值是：（ C）。 A.Kn＝1 B.1﹤Kn﹤6 C.Kn≧6 D.以上都不是 15．岩石力学性质是岩石在受外力作用下所表现的性质，包括岩石的变形特性、强度特性、表面特性，以下各项中表征岩石表面特征的指标是：（B ） A.弹性、塑性 B.硬度、研磨性 C.抗压强度 D. 抗剪强 16．以下岩石力学性质中，表征岩石表面特性的的指标为：（ D ）。 A.弹塑性 B.抗压强度 C.泊松比 D.研磨性 17．岩石的变形特性包括弹性、塑性和脆性，表现有三种破坏形式，以下是岩石不同变性特征的变形曲线，其中属于塑性岩石变形曲线的是：（ C ）

井口装置

第三章井口装置第一节概述井口装置是油气井最上部控制和调节油气生产的主要设备，包括套管头、油管头和采油(气)树三大部分，是悬挂井下油管柱、套管柱，密封油套管和两层套管之间的环形空间以控制油气井生产，回注(注蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注化学剂等)和安全生产的关键设备。本章着重介绍采油树、阀门及辅助装置。下图是井口装置结构：井口装置的作用 1）连接井下的各层套管，密封各层套管环形空间，悬挂套管部分重量。 2）悬挂油管及下井工具，承挂井内的油管柱的重量，密封油套环形空间。 3）控制和调节油井生产。 4）保证各项井下作业施工，便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等油井正常生产管理。 5）录取油套压。一、套管头套管头是在整个井口装置的最下端，是连接套管和各种井油管头的一种部件，用以悬挂技术套管和生产套管并确保密封各层套管间的环形空间，为安装防喷器和油管头等上部井口装置提供过渡连接，并通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥和注平衡液等作业。 1、型号表示方法套管头尺寸代号(包括连接套管和悬挂套管)是用套管外径的英寸值表示；本体间连接型式代号是用汉语拼音字母表示，F表示法兰连接，Q表示卡箍连接(图9-28)。双级套管头表示方法见下图。最大工作压力MPa 上部悬挂套管尺寸代号，in 中部悬挂套管尺寸代号，in 下部悬挂套管尺寸代号，in 连接套管尺寸代号，in 本体连接型式代号套管头代号三级套管头表示方法 2、结构型式分类套管头由本体、套管悬挂器和密封组件组成。套管头按悬挂套管的层数分为单级套管头、双级套管头和三级套管头。按本体间的连接形式分为卡箍式和法兰式。按套管悬挂器的结构型式分为卡瓦式和螺纹式。技本体的组合型式分为： a单体式：一个本体内装一个套管悬挂器。单级套管头示意图 1—油管头；2—套管头；3—套管悬挂器（卡瓦式）；4—悬挂套管；5—连接套管

矿井通风系统调整方案及措施

Xxxx矿通风系统调整方案及措施二〇一三年十二月五日

矿井通风系统调整方案及安全技术措施会审意见表会审地点：会审时间：部门意见签名日期通风科防突科生产技术科机电运输科安全监察科调度室机电矿长掘进矿长生产矿长安全矿长总工程师

Xxx矿通风系统调整方案及措施我矿通风系统调整方案集团公司已批复，根据集团公司批复意见结合实际情况，对矿井通风系统调整方案及安全技术措施进行了补充完善。经矿研究决定年月日进行矿井通风系统调整。一、组织措施为保证通风系统调整工作的顺利进行，特成立工作领导小组。组长：副组长：成员：指挥部设在调度室。（一）具体分工 1、负责通风系统调整工作的统一部署和协调。 2、负责井下通风系统调整工作 3、负责地面通风系统调整工作，。 4、负责通风系统调整措施的落实及调整前后的检查验收工作，。（二）调整前准备工作 1、通风队负责提前构筑所需通风设施，为矿井通风系统调整做好准备； 2、通风队负责在xxx上车场提前安装两组局部通风机和连接风筒，经过调试具备运行条件，为xxx底抽巷、xxx上付巷局部通风系统调整做好准备； 3、机电部门负责把主扇风机搬迁到位，经过调试具备运行条件； 4、机电部门负责提供xxx上车场局部通风机的专线电源。 5、负责老副井井口、井底的封闭工作，具备风井使用的条件；负责拆除xx回风下山上、下段内所有电气设备（风机专线除外）。

（三）调整期间工作安排按矿井通风系统进行调整方案，通风队对需调整的通风设施、局部通风机配备专人，每组设施、风机配备2名，并落实到责任人；通风科安排人员对系统调整后进行一次全面测风。（四）调整之后安全验收工作通风系统调整之后，由安全监察科、通风科组织对井下通风系统即通风设施、局部通风及各采掘工作面风量情况进行验收，确保安全可靠、符合规程规定要求。二、通风系统调整前、后安排专人测定各地点风量、瓦斯（五）通风系统调整前、后，对井下各地点进行风量、瓦斯测定。分工如下：（测风员）、（瓦检员）--xx运输下山、xx轨道下山、xx回风下山、总回（测风员）、（瓦检员）--xx上付巷、xx运输下山下段、xx轨道下山下段、11回风下山下段（测风员）、（瓦检员）--xx上车场、xx底抽巷、xx回风下山下段（xx上车场下侧）（瓦检员）-- xx变电所、泵房二、通风系统调整方案（一）调整方案： 1、调整风井。将主扇风机搬迁到新风井（老副井），老副井改为专用风井，报废原风井。 2、调整矿井通风系统。通风系统调整后新副井、主井进风，老副井回风，11采区实现两进一回，即：xx运输下山上、下段和xx轨道下山上、下段进风，xx回风下山上、下段回风。

水平井综合地质导向技术及其应用研究

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2017, 39(4), 78-82 Published Online August 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/a316245168.html,/journal/jogt https://https://www.wendangku.net/doc/a316245168.html,/10.12677/jogt.2017.394040 Research on Integrated Geosteering in Horizontal Wells and Its Application Youjian Li, De’an Zhang Logging Company of Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Co. Ltd., Puyang Henan Received: May 30th, 2017; accepted: Jun. 7th, 2017; published: Aug. 15th, 2017 Abstract The integrated geosteering while drilling technology was great significance of drilling of horizon-tal wells. Starting from the analysis of technical difficulties in the horizontal drilling process and based on the research and the application and analysis of essential data acquisition and fusion technology, near-bit lithology rapid identification technology, prediction technology of geological profile along horizontal well trajectory, horizontal well trajectory control technology, and target layer microstructure monitoring technology, an integrated geosteering technology combining mud logging while drilling for the horizontal wells, which was different from logging in traditional straight wells, was proposed, and it was successfully applied in several horizontal wells in Si-chuan-Chongqing Area. Its application results show that the technology can provide effective geosteering in horizontal wells, with an average target drilling encounter rate of over 90%. Keywords Ultra-deep Horizontal Well, Integrated Geosteering, Integration of Logging and Recording, Trajectory Prediction and Control

中国石油大学北京石油工程专业油气井工程设备与工具第三阶段作业答案模板

中国石油大学( 北京) 石油工程专业《油气井工程设备与工具》第三阶段作业答案第1题中国钻机标准规定钻机的主参数指标为: 您的答案: A 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 中国钻机新标准规定名义钻井深度L为主参数。( 原因: 第一, L 直接表明了钻机的最大钻井深度; 第二, L影响和决定其它参数的大小; 符合中国以钻机钻井深度定型命名的习惯。) 第2题钻机型号为ZJ70LDB钻机, 其最大钻井深度为: 您的答案: B 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: ZJ70LDB: 表示名义钻井深度7000米, L链条并车、 DB交流变频电驱转盘。第3题钻机的三大工作机组包括: 您的答案: A 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 钻机的三大工作机组包括: 绞车、转盘、钻井泵。其相应的负载特点决定了钻机对驱动设备性能的要求。第4题下列哪一设备不是构成钻机起升系统的设备: 您的答案: D 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 起升系统由钻井绞车、辅助刹车、游动系统( 钢丝绳、天车、游动滑车及大钩) 和井架一系列设备组成。第5题顶部驱动系统主要由哪三大部分组成? 您的答案: A 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 顶部驱动系统主要由动力及水龙头总成、导轨总成、管子处理装置总成构成。

第6题钻机设置自动送钻系统的目的是您的答案: B 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 钻机设置自动送钻系统的目的是使钻头钻压保持恒定。第7题下列设备中哪一项不是泥浆固相控制设备? 您的答案: A 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 钻井液净化设备又称为固相控制系统, 由振动筛、除砂器、旋泥器等设备构成。第8题转盘钻井时, 钻井液( 泥浆) 循环的正确次序是: 您的答案: C 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 钻井液的循环设备包含了其它其它系统的一系列设备, 主要包括: 泥浆罐、泥浆泵、软管、水龙头、管柱、导流管等, 其循环流程为: 泥浆罐→泥浆泵→地面管汇→立管→水龙头→钻柱→钻头→环空→井口→振动筛第9题交流变频电动钻机比直流电动钻机更加安全可靠的主要原因之一是: 您的答案: D 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 交流变频电动钻机比直流电动钻机更加安全可靠的主要原因之一是: 交流变频电动机不需要电流换向电刷, 工作时不会产生工作火花。第10题顶部驱动装置的英文缩写为: 您的答案: D 题目分数: 0.5 此题得分: 0.5 批注: 顶驱钻井系统( Top Drive Drilling System, 缩写为: TDS) 是安装于井架内部空间、由游车悬持的顶部驱动装置, 是一套能够在钻

风井拆除措施

目录目录一、工程概况二、编制依据三、施工方案四、施工准备五、施工方法六、劳动组织及工期七、施工安全技术措施

……主井井筒设施拆除安全技术措施一、矿井概况 ……主井位于山西省长治市……公司矿区内，行政区隶属于山西省长治市潞城市店上镇西申庄村，矿区西距208国道（毗邻太长高速公路）约2km，离长治市城区约20Km，交通条件较为便利。 ……石窟煤矿设计生产能力为50万吨/年，矿井采用立井开拓。主井井筒净直径4m，井口标高为+912.5m，井深281.3m。根据……矿井改扩建设计，需要对主井进行支护改造，主井现为矿井主要出煤井筒，使用主\辅罐笼提升矿车往外运煤，矿方按照计划将主井移交给施工方，由施工方进行井筒设施的拆除工作，为后期的主井井筒支护改造工程创造前提条件。为保证拆除工作的安全顺利进行，特编制此安全技术措施。二、井架及井筒装备等概况 ①采用特制型型钢井架，提升天轮布置在天轮平台上，2.5型提升天轮，罐道绳配合液压螺杆拉紧装置；井筒管线悬吊钢丝绳锁绳梁布置在天轮平台副梁和封口盘副梁上。 ②提升设备：2JK—2.5/11.5型提升机，配备260KW电动机，采用双罐笼提升。提升容器采用2台2t单层单车罐笼，每台罐笼采用18*7+FC---32—1779钢丝绳作为提升绳，与罐笼间通过楔形固定装置连接。矿车采用甲方提供的MGC1.7-6A型2t固定箱式矿车。 ○3罐道：采用8根6*19+FC26—170（左右捻各4根）钢丝绳罐道，每台罐笼对称配置4根罐道绳。4根26钢丝绳布置在一个罐笼

上，同捻向对角布置。罐道拉紧装置采用钢丝绳罐道SGY—10型液压螺杆拉紧装置，罐道绳一端固定在工作盘锁绳钢梁上，另一端固定在天轮平台上利用拉紧进行拉紧。 ④本次拆除工作的任务：井筒中现有管路4趟、电缆5趟、爬梯1趟，防坠钢丝绳4根、稳绳8根，罐笼主体2个需要拆除；另外在井口的罐道梁、井口的封口盘、井口附近道轨等都需要拆除，还有天轮平台需要拆除天轮房、副提升天轮、防过卷装置、紧绳装置，井下马头门的附属梁、道轨等等。井筒中，管路在井筒东侧井壁由钢丝绳悬吊固定，电缆在井筒西侧井壁由钢丝绳悬吊固定。三、拆除工序 ①准备工作 ……副井井筒各生产辅助设施已基本安装完毕，且经过试运转，可进行正常提升运输及风、水、电的供应。主井已具备进行改造的条件。在进行改造前需要将主井井筒的各悬吊设施全部拆除完毕。在施工单位入场后，主要完成稳车的安装调试，准备齐备施工所需的设备、材料、人力等等。 ②拆除顺序按照计划安排，先拆除井筒悬吊的管路、电缆、爬梯，再拆除单个的罐笼，然后拆除12根钢丝绳，最后拆除井底梁等附件和井口罐道梁以及井架上的紧绳装置、副天轮等。 ③拆除管路、电缆方法

水平井采油工艺技术的研究与应用

水平井采油工艺技术的研究与应用摘要：80 年代后期进行的水平井科研攻关, 促进了水平井开采技术的发展, 取得可喜的成果。初步形成了不同类型油气藏水平井适应性筛选方法、深层特稠油油藏水平井开采技术、砂砾岩稠油油藏水平井开采技术、浅层超稠油水平井开采技术、低渗透油藏水平井开采技术、火山岩裂缝性油藏水平井开采技术和水平井物理模拟与数值模拟技术等7 套技术, 包括油藏地质研究、完井、射孔、测井、举升、防砂增产等主要技术。同时, 在侧钻水平井中进行分段酸化,调剖堵水、冲砂技术也在现场试验成功。对水平井成功地进行了限流法压裂和暂堵法分段压裂, 取得了施工技术的成功, 也取得了油田应用的好效果。关键词：水平井；采油；工艺

目录 1前言 (3) 2国内外水平井应用概况 (1) 2.1国外 (1) 2.2国内 (1) 3水平井采油工艺技术 (4) 3.1人工举升方式 (4) 3.2水平井采油技术 (4) 3.3水平井采油相关配套技术 (5) 3.3.1 高含水油田控水稳油工艺技术 (5) 3.3.2 低渗透油田高效开采工艺技术 (5) 3.3.3压裂技术 (6) 3.3.4酸化技术 (7) 3.3.5防砂技术 (7) 3.3.6找水与堵水 (7) 4．水平井采油工艺研究与应用 (8) 4.1水平井流入动态及合理生产压差确定 (8) 4.2水平井生产参数的优化 (8) 4.2.1水平井举升方式优选 (8) 4.2.2举升工艺参数的确定 (8) 4.3水平井储层解堵与改造探索研究 (10) 4.3.1措施优选 (10) 4.3.2酸洗方案选择 (10) 4.4水平井采油工艺的应用 (11) 结论 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)

油气井工程设备与工具习题及答案

第二章：一.掌握油气井工程常用术语? 1.钻井的概念：利用机械设备，从地面至目的层钻一井眼的工程。 2.井:以勘探开发石油和天然气为目的，在地层中钻出的具有一定深度的圆柱形孔眼。 3.井的类别：按一定依据划分的井的总类。按钻井的目的可分为探井和开发井等；按完钻后的井深可分为浅井(<1200m)、中深井(1200～4500m)、深井(4500～6000m) 和超深井(>6000m)；按井眼轴线形状可分为直井和定向井。 4.探井：指以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖的组合和区域地质构造，地质剖面局部构造为目的，或在确定的有利圈闭上和已发现油气的圈闭上，以发现油气藏、进一步探明含油气边界和储量以及了解油气层结构为目的所钻的各种井，包括地层探井、预探井、详探井。 5.开发井：指为开发油气田所钻的各种采油采气井、注水注气井，或在已开发油气田内，为保持一定的产量并研究开发过程中地下情况的变化所钻的调整井、补充井、扩边井、检查资料井等。 6.直井：井眼轴线大体沿铅垂方向，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。 7.定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定距离，钻达目标的井。 8.丛式井：在一个井场上或一个钻井平台上，有计划地钻出两口或两口以上的定向井(可含一口直井)。 9.救援井：为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。 10.多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。 11.大斜度井：最大井斜角在60°～86°的定向井。 12.水平井：井斜角接近或等于90°，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。 13.井口：井的开口端。 14.井底：井的底端。 15.裸眼：未下套管部分的井段。 16.井深：从转盘补心面至井底的深度。 17.井壁：井眼的圆柱形表面。 18.环空：井中下有管柱时，井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱状空间。 19.井眼轴线：井眼的中心线。 20.井身结构：指的是钻头钻深、相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直径及深度、各层套管外的水泥返高以及人工井底等。 21.井场：钻井施工必需的作业场地。 22.小鼠洞：位于井口的正前方，用于预先放置钻杆单根的洞，以加快接单根操作。 23.(大)鼠洞：当不使用方钻杆而从大钩上卸下时，用于放置方钻杆和水龙头的洞，位于钻台左前方井架大腿与井口的连线上。 24.钻台：装于井架底座上，作为钻工作业的场所。 25.钻进：使用一定的破岩工具，不断地破碎井底岩石，加深井眼的过程。 26.钻进参数：是指钻进过程中可控制的参数，主要包括钻压、转速、钻井液性能、流量、泵压及其他水力参数。 27.转速：指钻头的旋转速度，通常以转每分钟(rpm)为单位。 28.流量(排量)：单位时间内通过泵的排出口的液体量。通常以升每秒（l/s)为单位。 29.钻压：钻进时施加于钻头上的沿井眼前进方向上的力。 30.机械钻速（ROP—Rate of penetration）：钻头在单位时间内钻进的长度。通常

抽油机井憋压操作规程

抽油机井憋压操作规程 1、危害因素和风险提示（1）没有检查井口生产状况，是否具备憋压条件，易造成油气泄漏事故。（2）停机时，没有验电、没有切断电源，配电箱等电气设备漏电，易发生触电事故。（3）开关井口回油阀门时没有侧身，易造成物体打击事故。（4）憋压值超过压力表的量程，易造成物体打击、人身伤害事故。 2. 操作前的准备和检查要求（1）按规定正确穿戴好劳动防护用品。（2）选择合适200毫米活动扳手一把，450毫米管钳一把，合适量程校检合格压力表一块（压力表量程1/3—2/3之间符合工作压力），时钟、笔、纸、尺、破布、十六开米格纸、绝缘手套、验电笔。 3. 操作程序（1）抽油机井憋压前，用验电笔确认抽油机、配电箱无漏电现象。如漏电，停止作业，报告值班干部。（2）憋压前检查井口阀门、盘根无渗漏。（3）检查调整刹车，达到完好。 3.抽油机井开、关机憋压操作（1）上好压力表（量程一般选用4.0Mpa），缓慢打开阀门录取油压，在抽油机正常运行过程中缓慢关闭回油阀门进行开机憋压，此时开始记录时间和对应的压力值，压力上升要根据机泵情况而定，一般控制在1.5—2.5MPa。（2）当开机憋压压力达到一定值后（1.5—2.5MPa），按抽油机配电箱停止按扭，停抽油机，刹牢刹车，拉开电源开关，进行关机憋压，再重新记录时间和对应压力变化值。按抽油机配电箱停止按扭、拉开电源开关时戴绝缘手套且侧身，防止触电、弧光伤人。（3）清理回收工、用具，清理场地。 (4）憋完压后，倒好井口流程，检查流程正确、采油树各部位无渗漏用。（5）松开刹车、合上电源开关，按抽油机配电箱启动按扭，启动抽油机。按抽油机配电箱启动按扭、合上电源开关时戴绝缘手套且侧身，防止触电、弧光

大兴煤矿井口封闭实施方案

大兴煤矿井口封闭方案

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黔西县新仁乡大兴煤矿井口封闭方案及安全技术措施矿长：李德凡总工程师：毛文海安全矿长：王瑞田生产矿长：蒋春常机电矿长：郑兴洪编制单位：黔西县新仁乡大兴煤矿编制时间：二0一五年四月十四日

第一章矿井概况第一节概述一、矿井基本情况黔西县新仁乡大兴煤矿经济类型为私营独资企业，矿井规模为15万吨/年建设矿井，采矿许可证证号为：5200000820242，矿区面积为 1.0112km2,开采深度为+1375m至+1100m。二、交通位置 1、黔西县新仁乡大兴煤矿地理坐标为：东经106°05′49.5″～106°06′23″，北纬26°52′55″～26°53′30″。 2、矿井位于黔西县新仁乡，煤矿位于黔西县南东40 km，属新仁乡管辖，矿山至新仁乡约5 km，距贵阳约100 km，县级公路从矿区北缘经过。三、矿井范围拐点坐标矿区拐点坐标点号拐点坐标（北京54坐标系）X Y 1 2976150 35609790 2 2975400 35610200 3 2975400 35609930 4 2975140 35609930 5 2975075 35609010 6 2976145 35609000 开采标高：+1375~+1100m,井田面积1.0112km2

四、证照情况序号证照名称证照号有效日期 1工商营业执照5200002931438 2016年3月2采矿许可证5200000820242 2015年12月3组织机构代码证 4安全生产许可证 5煤炭生产许可证 6税务登记证五、矿权过户情况一、矿权过户情况黔西县新仁乡大兴煤矿的采矿权已经过户到贵州天伦矿业投资控股有限公司名下，交易合同已经在贵州省国土资源厅矿权储备交易局签订完毕，且已经公示结束无异议，采矿许可证已经更换。已变更到主体名下，其名称由原《黔西县新仁乡大兴煤矿》变更为《贵州天伦矿业投资控股有限公司黔西县新仁乡大兴煤矿》。二、兼并重组处置方案一、关闭原因大兴根据贵州省人民政府办公厅（黔府办发[2011]159号）文件要求停止建设。二、在关闭重组中的处置方案大兴煤矿在兼并重组中处置方案是整合关闭，其资源置换到贵州天伦矿业投资控股有限公司黔西县新仁乡文化煤矿。

矿井筒封闭方案

某某矿井筒封闭方案 7月9日某某矿井筒封闭方案

某某矿属于政策性关闭矿井。经某某公司领导研究决定，将于 11月30日前，对某某矿的4个井口进行永久封闭。根据《煤矿安全规程》的有关要求并结合矿井实际情况，特制定某某矿井筒封闭方案。一、井筒封闭工作指挥机构㈠成立井筒封闭工作小组组长：总经理副组长：总工程师安全副总经理生产副总经理机电副总经理后勤副总经理成员：生产副总地测副总通风副总机电副总调度室主任生产科科长机运科科长地测科长通防科科长安检科科长供应科科长各施工单位负责人㈡工作职责划分 1.组长负责全面指挥井筒封闭工作。 2.副组长协助组长指挥井筒封闭工作。 3.生产副总、地测副总、通风副总、机电副总配合组长、副组长工作，参与封闭方案的设计、措施会审、施工过程监督及矿内验收等。 4.调度室主任负责协调关闭矿井所需物料调运及人员调派。

5.生产科科长负责收集井筒支护参数、支护材料等，进行井筒封闭设计，督促施工单位编制相关措施等。 6.机运科科长负责做好井筒封闭前井筒设备回收，督促施工单位编制相关的机电措施，供应井筒封闭所需设备，负责在封闭的立井井口位置设置栅栏和标志。 7.地测科科长负责收集与井筒相关的地质、防治水资料，提前保护井筒附近的近井点和十字线点等测量标志，做好隐蔽工程记录并及时上图等。 8.通防科科长负责井筒封闭期间风流变化及有害气体监测工作，督促施工单位在井筒封闭期间编制有关通防措施。 9.安检科科长负责现场施工过程中的安全监督工作。 10.供应科科长负责井筒封闭所需的施工材料供应工作。 11.施工单位负责人负责现场施工指挥工作。二、井筒概况某某矿共有四个井筒，即主井、副井、元泉风井（西风井）、窑头风井（南风井）。井口标高均高于附近的汤泉河与罗村河最高洪水位，不受地表水威胁。 1.主井主井为立井，断面为圆形，净直径4.5m；主井深336m，井口标高+171.1m，井底标高-164.9m。 2.副井

井口封闭安全技术措施

一区回风井和二区副立井井口封闭安全技术组织措施审批：总工程师：安全矿长：机电矿长：通风区长：通风副总：安监站：调度室：机电科：二区综合队：通风区：编制： 2011年7月28日

一区回风井和二区副立井井口封闭安全技术组织措施原相矿矿井通风方法采用机械抽出式，通风方式采用混合式。全矿井共三进两回，主斜井、副斜井、二区进风立井进风，一区和二区两个回风立井回风。两对主扇服务全矿井供风，封闭前矿井总进风量为13159m3/min,总回风量13990m3/min。原矿井初步设计中是三个井筒，而原相矿目前却有5个井筒，为顺利通过基建延期验收，需要封闭不在计划中的井筒（一区回风井和二区副立井），封闭后矿井总进风量为9767m3/min,总回风量10293m3/min。为保证封闭期间各项工作安全、有序地进行，特编制本措施。一、附：封闭前、后通风系统示意图二、设施位置及其规格类型封闭前先进行井下的通风系统的调整，系统调整合理后对一区回风井口和二区进风副立井进行封闭。 1、本封闭共需构筑密闭四道，分别为A、B、C、D，其中A、B、C 为防火墙，D为永久密闭，位置见图2。密闭位置及规格如下：A墙位置在一区回风井底距一区与二区回风横贯2米处，B墙位置在一区回风井风峒内距交叉口2米处，C墙位置在二区回风巷与井底车场的联络巷风门处，D在二区副立井井口往下1米处架工字钢铺铁板并焊接，E 墙在二区盘区变电所回风侧，F把副立井井口周围出口构筑永久密闭。三、密闭的辅助设施 1、A、E密闭必须铺设观察管和放水管。其中放水管采用4寸钢管，铺设在距底板0.3米处。观测管采用2寸钢管，铺设在距顶板0.5米处。 2、共安装压差计3个，2寸截门3个，4寸截门3个。四、各密闭墙规格尺寸如下表：

煤层气定向羽状水平井钻井技术研究

作者简介:黄洪春,1966年生,工程师;1986年毕业于重庆石油学校钻井专业,现从事煤层气研究与试验工作,已发表论文 10余篇。地址:(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱。电话:(010)69213379。 Ο加里?特瑞特.新型水平定向钻井系统.煤矿区煤层气项目投资与技术国际研讨会论文集.2000年9月北京。煤层气定向羽状水平井钻井技术研究黄洪春　卢明　申瑞臣 (中国石油勘探开发研究院廊坊分院) 黄洪春等.煤层气定向羽状水平井钻井技术研究.天然气工业,2004;24(5):76～78 摘　要　从煤储层特性分析入手,讨论了现有煤层气井增产技术的不足,阐述了用特殊的羽状水平井来提高煤层气单井产量的有利条件。并通过室内实验和研究,介绍了煤层气定向羽状水平井的设计方案、钻井关键技术和主要工具结构原理,提出了在国内现有技术与装备条件下相应的实施方案和建议。所述技术对中国煤层气的开发具有实际应用价值。主题词　煤层气　羽状水平井　设计　钻井技术煤层实施羽状水平井的有利条件由于垂直井贯穿煤层割理系统长度有限(通常为煤层厚度),而煤层气藏基岩渗透率很低,为获得经济产量需要对煤层实施增产措施。从我国煤层气试验井来看,先后试验了水基压裂液压裂、CO 2泡沫压裂、裸眼洞穴等多种增产技术措施。对各向异性的煤层气藏压裂水力裂缝方位研究表明,水力裂缝通常沿与面割理(煤层主应力和渗透率方向)平行方向延伸,不能充分地进入煤层深部。加之煤层机械强度低、易压缩,压裂裂缝难以控制,压裂砂易嵌入煤岩使其对煤层的支撑效果大大降低,并有可能在裂缝周围形成一个屏障区。从8口裸眼洞穴完井的试验情况来看,因造洞穴方式和施工工艺的不同,未达到改善近井地带渗透率而使增产效果差。理论研究和常规油气储层实践证明,当储层纵横向渗透率比值大于0.1时钻水平井效果显著,其产量可达直井的3～10倍,煤层气储层渗透率完全符合该条件。要在渗透率较低的煤储层中获得经济的煤层气产量,需要更多的煤层裸露和割理系统沟通才能实现,而羽状分支水平井可以做到这点。综上所述,煤层气储层具有钻羽状水平井有利的条件。煤层气定向羽状水平井设计所谓羽状分支水平井是指在一个主水平井眼两侧再侧钻出多个分支井眼作为泄气通道,分支井筒能够穿越更多的煤层割理裂缝系统,最大限度地沟通裂缝通道,增加泄气面积和气流的渗透率,使更多的甲烷气进入主流道,提高单井产气量。 1.煤层气羽状水平井完井方法对于煤层气定向羽状分支水平井的完井方式,工艺较简单,主要采用裸眼完成,直接投产。 2.井身结构煤层气需要通过排水降压解吸附才能产出,因此,定向羽状水平井井身结构必须考虑排水采气。参考美国已成功完成的羽状分支水平井钻井方案Ο,结合我国煤层特点提出如下两种井身结构方案。方案一,需要另钻直井抽排水。 215.9mm 井眼在目的煤层顶部下入 177.8mm 技术套管并注水泥固井;用 152.4mm 钻头小曲率半径造斜进入煤层,并在煤层中钻500～1000m 长的主水平井眼;然后用 120.6mm 钻头由下往上在主水平井眼两侧不同位置交替侧钻出4～6个水平分支井眼。单个水平分支井眼长300～600m ,与主水平井眼成45°夹角,全部采用裸眼完井。最后,在距水平井井 ? 67?