1、本章主要內容：8.1 投產措施 8.2 排液8.3 完井管柱 8.4 油氣井井口裝置 第八章第八章 油氣井投產油氣井投產 一、通井一、通井 目的：檢驗井筒是否暢通無阻。目的：檢驗井筒是否暢通無阻。 1通徑規通井通徑規通井 通徑規是檢查套管、油管內通徑通徑規是檢查套管、油管內通徑的簡單而常用的工具的簡單而常用的工具 檢查套管、油管內通徑是否符合檢查套管、油管內通徑是否符合標準。標準。 外徑：一般應小于套管最小內徑外徑：一般應小于套管最小內徑46mm。第一節 投產措施圖圖8一一l 套管通徑規套管通徑規第一節 投產措施圖圖82 鉛模鉛模1接箍；接箍； 2短節；短節；3拉筋；拉筋；4鉛體鉛體2鉛模通井

2、鉛模通井鉛模通井打印，下鉆速度不宜過鉛模通井打印，下鉆速度不宜過快，以免中途頓碰使鉛模變形，快，以免中途頓碰使鉛模變形，影響分析結果。影響分析結果。打印鉆壓打印鉆壓,一般一般1530KN，最大，最大不超過不超過50KN，不得沖撞。，不得沖撞。加壓打印一次后即行起鉆，只能加壓打印一次后即行起鉆，只能加壓一次加壓一次,不得二次打印。鉛模起不得二次打印。鉛模起出后要對鉛模做技術描述并拍照出后要對鉛模做技術描述并拍照存檔。存檔。二、刮管二、刮管 目的：目的：清除套管內壁水泥及炮眼毛刺，保清除套管內壁水泥及炮眼毛刺，保證下井工具正常工作及封隔器坐封成功。證下井工具正常工作及封隔器坐封成功。 常用套管刮削

3、工具有兩種：常用套管刮削工具有兩種： 膠筒式套管刮削器膠筒式套管刮削器 彈簧式套管刮削器彈簧式套管刮削器第一節 投產措施膠筒式套管刮削器結構膠筒式套管刮削器結構1上接頭；上接頭；2沖管；沖管；3膠筒；膠筒；4刀片；刀片；5殼體；殼體；6“O”形密封圈；形密封圈；7下接頭下接頭彈簧式套管刮削器結構彈簧式套管刮削器結構 1固定塊；固定塊；2內六角螺釘；內六角螺釘；3刀刀板；板；4彈簧；彈簧；5殼體；殼體；6刀板座刀板座第一節 投產措施 三、洗井三、洗井 目的：目的：井筒內臟物用洗井液沖洗帶出井筒，為以后施井筒內臟物用洗井液沖洗帶出井筒，為以后施工作好準備。工作好準備。 1洗井液性質洗井液性質: 配

4、伍配伍清潔、優質、保護產層；清潔、優質、保護產層； 與壓井液相對密度相同與壓井液相對密度相同1.01.26 2洗井方式：洗井方式：正循環正循環油管泵入，套管返出。大排量油管泵入，套管返出。大排量 反循環反循環套管泵入，油管返出。小排量套管泵入，油管返出。小排量 3洗井技術要求洗井技術要求：光油管，探人工井底；光油管，探人工井底； 提油管至人工井底提油管至人工井底23m， 洗井水量洗井水量 井筒容積井筒容積2倍，倍， 排量排量 25m3/h第一節 投產措施四、低滲儲層投產措施四、低滲儲層投產措施投產后低滲儲層單井產量達不到開發經濟下限，投產后低滲儲層單井產量達不到開發經濟下限，需用壓裂、酸化措施

5、提高單井產量。需用壓裂、酸化措施提高單井產量。 通常水力壓裂應用于低滲透砂巖儲層通常水力壓裂應用于低滲透砂巖儲層 酸壓作業應用于低滲透碳酸鹽巖儲層酸壓作業應用于低滲透碳酸鹽巖儲層 基質酸化作業用于對儲層進行解堵，也常在基質酸化作業用于對儲層進行解堵，也常在低滲儲層不具備水力壓裂或酸化條件時使用。低滲儲層不具備水力壓裂或酸化條件時使用。 第一節 投產措施1水力壓裂投產措施水力壓裂投產措施（1）目的與原理）目的與原理 通過壓裂液在儲層中造縫，通過壓裂液在儲層中造縫，在低滲儲層中形成支撐裂縫在低滲儲層中形成支撐裂縫高導流的通道，使滲流方式高導流的通道，使滲流方式由徑向流動變為線性流動，由徑向流動變為

6、線性流動，進而增大滲流面積。進而增大滲流面積。第一節 投產措施（2）幾個概念：）幾個概念： 縫長、縫高、縫寬；縫長、縫高、縫寬； 端部脫砂：使攜砂液于裂縫端部位置發生橋塞，端部脫砂：使攜砂液于裂縫端部位置發生橋塞，裂縫凈壓力急劇升高，從而導致裂縫寬度增加。裂縫凈壓力急劇升高，從而導致裂縫寬度增加。 第一節 投產措施（3）壓裂液選擇與評估：）壓裂液選擇與評估： 對壓裂液的要求對壓裂液的要求具有足夠的粘度具有足夠的粘度(如在裂縫條件下如在裂縫條件下50100mPas)與濾失控制性能，以保證有效造縫和攜帶支撐劑與濾失控制性能，以保證有效造縫和攜帶支撐劑進入裂縫，達到設計鋪置濃度。進入裂縫，達到設計鋪

7、置濃度。對支撐裂縫與儲層的傷害最小，易于返排。對支撐裂縫與儲層的傷害最小，易于返排。具有良好的操作性能、安全與低成本。具有良好的操作性能、安全與低成本。 第一節 投產措施（4）支撐劑：）支撐劑：石英砂：石英砂： 國內常用蘭州砂國內常用蘭州砂(水洗水洗)，密度為，密度為2.65gcm3。一般在小于有效閉合應力一般在小于有效閉合應力30MPa時使用。時使用。燒結陶粒：燒結陶粒： 一般在有效閉合應力大于一般在有效閉合應力大于29MPa時選用。時選用。 顆粒密度顆粒密度3.4gcm3以上，稱為高密度支撐劑。以上，稱為高密度支撐劑。 第一節 投產措施目前現場常用的比較成功的施工工藝有：目前現場常用的比較

8、成功的施工工藝有：封隔器分層壓裂封隔器分層壓裂封堵球選壓封堵球選壓限流壓裂等。限流壓裂等。第一節 投產措施2酸化壓裂作業酸化壓裂作業 目的與原理目的與原理： 將高粘度膠液作為前置液對地層造縫，接將高粘度膠液作為前置液對地層造縫，接著注入酸液與碳酸鹽地層反應或直接使用著注入酸液與碳酸鹽地層反應或直接使用稠化酸對地層造縫并與地層起反應，而形稠化酸對地層造縫并與地層起反應，而形成一定的酸蝕寬度與縫長。成一定的酸蝕寬度與縫長。 第一節 投產措施3. 高能氣體壓裂高能氣體壓裂 第一節 投產措施(1) 機械作用機械作用(2) 水力振蕩水力振蕩 (3) 高溫作用高溫作用(4) 化學作用化學作用作用原理：作用

9、原理：4. 稠油、高凝油投產措施稠油、高凝油投產措施 注蒸汽開采注蒸汽開采 水力活塞泵水力活塞泵 有桿泵空心抽油桿電加熱或熱水循環抽油有桿泵空心抽油桿電加熱或熱水循環抽油自控加熱電纜自控加熱電纜 雙管同心管熱水循環雙管同心管熱水循環 第一節 投產措施常規排液措施包括：常規排液措施包括：替噴排液替噴排液抽汲排液抽汲排液氣舉排液氣舉排液泡沫排液泡沫排液第二節第二節 排排 液液 替噴排液實質是減小井內液體相對密度，使井內液柱回壓低于油層壓力。1常規替噴法常規替噴法把油管下到人工井底以上lm左右，用替噴液把壓井液替出，然后上提油管到油層中部或上部完井。只限于用在自噴能力不強、替完替噴液到油井噴油之間有

10、一段間歇，來得及上提油管的油井。第二節第二節 排排 液液一、替噴排液一、替噴排液2二次替噴法二次替噴法油管下到人工井底以上1m左右；替入一段替噴液；再用壓井液把替噴液替到油層部位以上；上提油管至油層中部；最后用替噴液替出油層頂部以上的全部壓井液。這樣既替出井內的全部壓井液又把油管提到了預定的位置。生產壓差的形成均勻緩慢，不致引起由于井內的坍塌而使油層出砂。第二節第二節 排排 液液第二節第二節 排排 液液圖822 二次替噴示意圖1替噴液；2油管；3油層；4壓井液；5套管圖821 一次替噴示意圖1油管；2套管；3壓井液；4油層；5替噴液 用專用工具將井內液體抽到地面，達到降低液面，減小液柱對油層回

11、壓的排液措施 油管抽子：無閥抽，閥抽 抽子接鋼絲繩，修井機或鉆機帶動，下放進液，上提排液第二節第二節 排排 液液二、抽汲排液二、抽汲排液圖 824 閥抽子示意圖1接頭；2閥罩；3閥球；4閥座；5中心管；6膠皮上壓帽；7膠皮；8膠皮下壓帽；9緊帽圖823 無閥抽子工作示意圖1上接頭；2膠皮滑動桿；3半圓擋板；4中間接頭；5膠皮；6膠皮上壓帽；7膠皮下壓帽；8尾堵 概念：采用高壓氣體壓縮機把氣體壓入井中使壓井液排出的誘導油流的方法。 特點：井內液體回壓能疾速下降。 適用：只能適用于膠結堅實的砂巖或碳酸鹽巖油井的排液。膠結疏松砂巖，控制撈空深度和氣舉排液速度，以免破壞油層結構而出砂。 注意：只能用氮

12、氣或天然氣，禁用空氣?？諝馀c天然氣混合，天然氣如占混合氣體總體積的515，時，遇明火即會爆炸。 方式：常規氣舉、多級氣舉、混合氣舉、連續管氣舉第二節第二節 排排 液液三、氣舉排液三、氣舉排液第二節第二節 排排 液液常規氣舉法誘流示意圖1高壓注氣泵；2注入氣；3混氣液柱；4油層；5原油出口；6油管；7套管多級氣舉閥誘噴法多級氣舉閥誘噴法常常規規氣氣舉舉多多級級氣氣舉舉正舉正舉反舉反舉泡沫流體：由不溶性或微溶性氣體分散于液體中形成的分散體系。氣為分散相，液為分散介質。特性：靜液柱壓頭低、濾失量小、攜砂性能好、摩阻損失小、助排能力強、對油層傷害小等。 條件：氣體與液體發生接觸；須加入某些表面活性劑(

13、稱起泡劑)，使泡沫穩定。第二節第二節 排排 液液 四、泡沫排液四、泡沫排液泡沫質量（泡沫干度）：在一定溫度壓力下，泡沫流體中氣體體積與泡沫體積之比。成分：氣相：空氣，氮氣，二氧化碳，天然氣 液相：水基，醇基，烴基，酸基 起泡劑：離子型和非離子型表面活性劑 第二節第二節 排排 液液 四、泡沫排液四、泡沫排液下入完井管柱使生產井或注入井開始正常生產是完井工程的最后一個環節。生產管柱設計的合理性直接關系到生產井或注入井投產后能否正常生產。油井，注水井，天然氣井，水平井完井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱一、油井完井管柱一、油井完井管柱自噴井分層采油管柱自噴井全井合采采

14、油管柱 主要用于層間差異大的自噴井，解決層問的干擾和矛盾，充分發揮各層段的潛力，提高采油速度 第三節第三節 完井管柱完井管柱 雙管分采管柱示意圖1.雙管分采管柱雙管分采管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱2.有桿泵井標準有桿泵井標準井下管柱井下管柱(a) 封下采上 (b) 封上采下 (c) 封中間采兩頭 (d) 封兩頭采中間 有桿泵生產管柱型式第三節第三節 完井管柱完井管柱3.水力活塞泵完井管柱水力活塞泵完井管柱 工作原理：由地面泵將動力液增壓并泵送入井下，由動力液驅動液壓馬達作上下往復運動，同時液馬達帶動井下泵柱塞上下往復運動，把井液舉升到地面。第三節第三節 完井管柱完井管柱圖840 全井段合

15、采單管柱示意圖a雙向卡封封隔分隔采出井液(帶單向閥)管柱；b雙向卡封封隔分隔采出井液(不帶單向閥)管柱； 第三節第三節 完井管柱完井管柱電動潛油泵采油系統主要由井下機組、地面設備和電纜三大部分構成。井下機組包括電動潛油泵、油氣分離器、潛油電機和保護器；地面設備包括變壓器和控制屏。4.電動潛油泵采油管柱電動潛油泵采油管柱5.氣舉井完井管柱氣舉井完井管柱 氣舉是一種人工舉升方式。 工藝過程是通過向井筒內注入高壓氣體的方法來降低油管內從注氣點到地面的液柱密度，使原油及液體連續地從油層流向井底，并從井底舉升到地面。 第三節第三節 完井管柱完井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱第三節第三節 完井管柱完井

16、管柱1電控箱；2電機；3皮帶；4方卡子；5減速箱；6壓力表；7專用井口；8抽油桿；9抽油桿扶正器；10油管扶正器；11油管；12螺桿泵；13 套管；14定位銷；15l油管防脫裝置；16篩管；17死堵；18油層6.螺桿泵采油井下管柱螺桿泵采油井下管柱注水井管柱兩大類 籠統注水管柱 分層注水管柱分層注水配水器三類 固定配水器 活動配水器 偏心配水器第三節第三節 完井管柱完井管柱二、注水井管柱二、注水井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱圖853固定配水器1上部接頭；2彈簧調節環；3彈簧墊；4彈簧；5中心管；6出水閥；7密封圈；8出水閥座；9密封圈；10配水嘴；11閥座接頭圖854活動配水器1上部接頭

17、；2打撈頭；3“O”型密封圈；4調節桿；5密封套；6彈簧墊片；7彈簧；8“O”型密封圈；9保護圈；10彈簧座；11閥球；12防砂套；13防砂蓋；14出水套總成；15固定螺絲；16閥座；17配水嘴；18錐體；19下部接頭第三節第三節 完井管柱完井管柱圖859可洗井偏心配水管柱(a) (b)圖858偏心配水管柱圖8-62 雙管分層注水管柱圖863 同心管分層注水示意圖第三節第三節 完井管柱完井管柱 天然氣中往往含有H2S、CO2等腐蝕性氣體 須采用抗腐蝕氣體管柱 在氣層以上應下入抗H2S材料的封隔器密封油套管的環形空間 在油套管環形空間中注入緩蝕劑。第三節第三節 完井管柱完井管柱圖864含H2S及

18、CO2等腐蝕性氣體采氣管柱圖三、天然氣井完井管柱三、天然氣井完井管柱四、定向井、水平井完井管柱四、定向井、水平井完井管柱1定向井完井管柱定向井完井管柱各種抽油泵，不論有桿泵、水力活塞泵、電動潛油泵大都下在造斜點以上的直井段中。如果液面在造斜點以下，各種抽油泵也只能下在井身斜度小于30的穩斜段。有桿泵在下人穩斜段后，油管要加油管扶正器、泄油器；抽油桿柱上要加減振防脫器和抽油桿尼龍扶正器。在曲率較大的井段抽油桿上還要加滾珠接箍或滾輪接箍。 第三節第三節 完井管柱完井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱1定向井完井管柱定向井完井管柱第三節第三節 完井管柱完井管柱2水平井完井管柱水平井完井管柱水水平平井

19、井有有桿桿抽抽油油泵泵管管柱柱水水平平井井摻摻稀稀油油有有桿桿抽抽油油泵泵管管柱柱1.井口裝置作用 懸掛井下油管柱、套管柱 密封油套管和兩層套管間環空以控制油氣井生產 回注(蒸汽、注氣、注水、酸化、壓裂、注劑等) 安全生產。第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置一、概述第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置2.井口裝置包括 套管頭 油管頭 采油(氣)樹第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置二、套管頭連接套管和油管頭的部件，用以懸掛中間套管和生產套管并確保密封各層套管間的環形空間，為安裝防噴器和油管頭等上部井口裝置提供過渡連接，并通過套管頭本體上兩側口，可進行補擠水泥和注平衡液等作業

20、。第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置套管頭型號表示方法套管頭尺寸代號:連接套管和懸掛 套管外徑，in；本體連接型式代號: F表示法蘭連接， Q表示卡箍連接 單級套管頭示意圖單級套管頭示意圖1油 管 頭 ；油 管 頭 ； 2 套 管 頭 ；套 管 頭 ；3套管懸掛器套管懸掛器(卡瓦式）；卡瓦式）；4懸掛套管；懸掛套管；5表層套管表層套管第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置最大工作壓力MPa上懸掛套管尺寸號，in下懸掛套管尺寸號，in連接套管尺寸代號，in本體連接型式代號套管頭代號雙級套管頭表示方法1上套管頭；上套管頭；2下套管頭；下套管頭；3油管頭；油管頭；4上套管懸掛器上套管懸掛

21、器(卡瓦式卡瓦式)；5上部懸掛套管；上部懸掛套管；6下部套管懸掛器下部套管懸掛器(卡瓦式卡瓦式)；7下懸掛套管；下懸掛套管；8表層套管表層套管第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置三級套管頭表示方法最大工作壓力MPa上部懸掛套管尺寸代號，in中部懸掛套管尺寸代號，in下部懸掛套管尺寸代號，in連接套管尺寸代號，in本體連接型式代號套管頭代號三級套管頭示意圖三級套管頭示意圖1油管頭；油管頭；2一上部套管頭；一上部套管頭；3中套管頭；中套管頭；4下套管頭；下套管頭；5上部套臂懸掛器上部套臂懸掛器(卡瓦式卡瓦式)；6上部懸掛套管；上部懸掛套管；7中部套中部套管懸掛器管懸掛器(卡瓦式卡瓦式)；8中

22、部懸中部懸掛套管；掛套管；9下部套管懸掛器下部套管懸掛器(卡瓦式卡瓦式)；10下部懸掛套管；下部懸掛套管；11表層套管表層套管第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置 油管頭通性： 油管頭安裝于采油樹和套管頭之間，其上法蘭面為計算油補距和井深數據基準面。 油補距： 鉆臺轉盤面到油管頭上法蘭面間的距離。錐面懸掛單法蘭油管頭錐面懸掛單法蘭油管頭1頂絲；頂絲；2壓帽；壓帽；3分流懸掛器；分流懸掛器；4油管頭大四通；油管頭大四通；5“O”密封圈；密封圈；6紫銅圈紫銅圈第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置三、油管頭油管頭功能 (1)懸掛井內油管柱； (2)密封油管和套管的環形空間； (3)過渡：

23、下接套管頭，上接采油樹； (4)回注：通過油管頭四通體上的兩個側口(接套管閥門)，完成套管注入及洗井等作業。第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置 油管懸掛器油管懸掛器是支承油管柱并密封油管和套管之間環形空間的一種裝置。油管懸掛器密封方式，有兩種：錐面密封：油管懸掛器(帶金屬或橡膠密封環)與油管連接，油管重力坐入油管掛大四通錐體內而密封。 操作簡便，更換快捷，安全，中深井、常規井普遍。螺紋密封：采油樹底法蘭中有油管螺紋，與油管柱連結而密封。熱采井油管懸掛不能用錐體密封的方式。 第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置采油樹是閥門和配件的組成總成，用于油氣井的流體控制，并為生產油管柱提供入

24、口。包括油管頭上法蘭以上的所有裝備?？梢詰貌捎蜆淇偝蛇M行多種不同的組合。按作用分：采油（自噴、人工舉升)、采氣（天然氣和各種酸性氣體)、注水、熱采、壓裂、酸化等專用井口裝置。按類型分：自噴井采油樹和人工舉升井采油樹。根據使用壓力等級不同而形成系列。 第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置四、采油樹四、采油樹3一套管頭頂法蘭：一套管頭頂法蘭：4一油管頭大四通；一油管頭大四通；5一卡箍短節一卡箍短節10一采油樹底法蘭；一采油樹底法蘭；13一節流器；一節流器；14一小四通；一小四通；15一壓力表；一壓力表；16一彎接頭；一彎接頭；17一壓力表截止閥；一壓力表截止閥；18一接頭一接頭第四節第四節

25、 油氣井井口裝置油氣井井口裝置CYb250S723型采油樹及油管頭型采油樹及油管頭第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置1防噴管；防噴管；2高壓油壬；高壓油壬；4清蠟閥門；清蠟閥門；6四通：四通：7油嘴套：油嘴套：8套管閥門；套管閥門；9油管頭四通；油管頭四通；10套管頭頂法蘭；套管頭頂法蘭；12油管掛：油管掛：14雙孔閥；雙孔閥；15生產閥門生產閥門雙管采油樹雙管采油樹第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置1密封盒；密封盒；2膠皮閥門；膠皮閥門；3生產閥門；生產閥門；4油壓表；油壓表；5套管閥門；套管閥門；6套壓表；套壓表；7三通；三通；8油管頭上法蘭；油管頭上法蘭；9油管頭；油管頭

26、；l0溫度計溫度計抽油井采油樹及油管頭抽油井采油樹及油管頭光桿密封器光桿密封器1主體；主體；2密封膠皮；密封膠皮；3芯子；芯子；4絲桿；絲桿；5密封盒；密封盒；6、11密封膠皮；密封膠皮；7、12壓蓋；壓蓋；8、13一密封膠皮壓帽；一密封膠皮壓帽；9紫銅墊圈；紫銅墊圈；10導向螺釘導向螺釘第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置第四節第四節 油氣井井口裝置油氣井井口裝置側開式電動潛油泵采油樹及側開式電動潛油泵采油樹及油管頭油管頭1油管頭；油管頭；2錐座；錐座；3密封橡膠墊；密封橡膠墊；4油管掛；油管掛；5采油樹底法蘭；采油樹底法蘭；6電纜；電纜；7生產閥門；生產閥門；8油壓表；油壓表；9套管閥門；套管閥門；10套壓表；套壓表；11采油樹總閥門采油樹總閥門第四節第四節 油氣井井