1、第五章 油水井大修作业技术,主要内容包括： 第一节 打捞作业技术 第二节 解卡作业技术 第三节 挤注水泥浆及打水泥塞工艺技术 第四节 磨铣工具及工艺技术 第五节 套管整形及加固技术 第六节 侧钻工艺技术 第七节 清蜡技术 第八节 连续油管技术,第一节 打捞作业技术,在油水井生产过程中，由于各种原因常引起井下落物和井下工具遇卡。各种井下落物在很大程度上影响着油井的正常生产，严重时可造成油井停产。因此，需要针对不同类型的井下落物，采取相应的打捞工具，捞出井下落物，恢复油井正常生产 一、打捞作业的分类 1按落物种类进行划分 根据井下落物的种类可将打捞作业分成四类： （1）管类落物打捞，如油管、钻杆、
2、封隔器、工具等。 （2）杆类落物打捞，如（断脱的）抽油杆、测试仪器、抽汲加重杆等。 （3）绳类落物打捞，如录井钢丝、电缆等。 （4）小件落物打捞，如铅锤、刮蜡片、压力计、取样器和凡尔球、牙轮等,一、打捞作业的分类,2按打捞作业的难易程度划分 这是现场上按照工程处理难易程度进行分类的一种方法，分为简单打捞和复杂打捞两种。这种划分方法便于施工准备和制定施工措施。简单打捞的划分界限是：凡掉入井内的管类、封隔器和绳类等，没有卡钻遇阻等复杂情况，一般作业队的设备及技术力量能够解除的故障，并且不需要采用转盘倒扣、套铣、磨铣等工艺的作业。在采油、注水、修井过程中掉入井内的铅锤、刮蜡片、压力计、钢丝和钢丝绳等
3、，或在修井过程中没有按操作规程办事，造成的修井工具、管类、绳类掉入井中，或钻具（管住）、封隔器被卡断落在井内，用简单提拉、震击解卡可以解除的，均属于简单打捞复杂打捞的划分界限是：凡掉入井内或卡在井内的管类、封隔器和绳类等，一般作业队设备及技术力量无法处理，须使用倒扣、套铣、钻磨及爆炸措施处理才能恢复正常生产的作业过程。,二、常用的打捞工具,1管类落物打捞工具常用来打捞管类落物的工具有：公锥、母锥、滑块卡瓦打捞矛、接箍捞矛、可退式打捞矛、可退式打捞筒、开窗打捞筒等。 2杆类落物打捞工具常用工具有抽油杆打捞筒、组合式抽油杆打捞筒、活页式捞筒、三球打捞器、摆动式打捞器、测试井仪器打捞筒等。 3绳类落
4、物打捞工具 常用工具有：内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。 4小件落物打捞工具常用工具有：一把抓、反循环打捞篮、磁力打捞器等。,二、常用的打捞工具,5辅助打捞工具 常用的辅助打捞工具有：铅模、各种磨铣工具（平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内铣鞋、外齿铣鞋、裙边鞋、套铣鞋等）、各种震击器（上击器、下击器、加速器和地面下击器等）、安全接头和各种井下切割工具等。 6大修常用钻具和井口工具 大修常用的钻具有：2-3/8”3-1/2”正反扣钻杆、3-1/2”4-1/8”钻铤、2-1/2”3-1/2”方钻杆。 常用的井口工具有：轻便水龙头、液压钳、吊钳、安全卡瓦、各种规格的活门吊卡、井口
5、卡瓦、方钻杆补心、钻铤提升短节、接头等。 7倒扣工具和钻具组合 常规打捞施工时常用的倒扣工具有：倒扣器、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣安全接头、倒扣下击器。 常用的钻具组合有两种（自下而上）： （1） 倒扣捞筒（倒扣捞矛）十倒扣安全接头十倒扣下击器十倒扣器十正扣钻杆（油管） （2） 倒扣捞筒（倒扣捞矛）十倒扣安全接头十反扣钻杆。,三、井下落物打捞,1、管类落物打捞 管类落物包括：油管、钻杆、管类工具、封隔器、套洗管等。 l）打捞施工前应考虑的几个问题 （1）落实井况。 了解被打捞井的地质、钻井、采油资料，搞清井身结构，套管完好情况，井下有无早期落物等。 搞清落井原因，分析落井后有无变形可能及井下工具
6、及砂卡、埋等情况。 计算鱼顶深度，判断清楚鱼顶的规范、形状和特征。对鱼顶情况不清时，要用铅模或其它工具下井探明（必要时应冲洗鱼顶）。,1、管类落物打捞,2）制定打捞方案。 绘出打捞管柱示意图。 制定出施工工序细财及打捞过程中的注意事项。 根据打捞时可能达到的最大负荷加固井架。 制定安全防卡措施，捞住落鱼后，若井下遇卡仍可以脱手。,1、管类落物打捞,（3）选择下井工具。 根据鱼顶的规范、形状和所制定的打捞方案选择合适的下井工具。下井工具的外径和套管内径之间间隙要大于或等于 6mm。若受鱼顶尺寸限制，两者直径间隙小于 6时，应在下该工具之前，下入外径与长度不小于该工具的通井规通井至鱼顶以上12m。
7、下井工具的外表面一般不准带利刃、镶焊硬质合金或敷焊钨钢粉。若必要，其紧接工具上部须带有大于工具外径的接箍或扶正器（铣鞋除外）。公锥、捞矛等打捞工具在大直径套管中打捞时，必须带有引管和引鞋及其它定心找中装置。若在处理鱼顶或打捞中需循环洗井，则选择的工具必须带有水眼，选用可退式打捞工具。当受条件限制选用不可退式工具时，下井管柱必须配有安全接头。工具下井前必须进行严格检查，做到规格尺寸与设计统一、强度可靠、螺纹完好、部件灵活。,1、管类落物打捞,2）打捞管柱组合 打捞管类落鱼时，现场常用的打捞管柱组合如下（自上而下）：钻杆（油管）十上击器十安全接头十打捞工具。 根据选择的打捞工具不同分别称为；公锥打
8、捞管柱、母锥打捞管柱、滑块捞矛打捞管柱、可退式捞矛打捞管柱、卡瓦打捞筒打捞管柱、开窗捞筒打捞管柱。对于自由下落的落物可以不下上击器，鱼顶偏的落物要视情况下扶正器和引鞋。,1、管类落物打捞,3）打捞步聚 （1）下铅模打印，以便分析井下鱼顶形态、位置。 （2） 根据印痕分析井下情况及套管环形空间的大小，选择合适的打捞工具。 （3） 按操作程序下打捞工具进行打捞。捞住落物后即可活动上提。当负荷正常后，可适当加快起钻速度。,1、管类落物打捞,4）打捞时，判断是否捞上落鱼的方法： （1）校对造扣方入； （2）观察指重表悬重变化； （3）对比打捞前后泵压； （4）造扣后，上提钻具若干米再下放，观察钻具深度
9、的变化。一般捞上落鱼后放不到原来的深度。,2杆类落物打捞,抽油杆断脱有两种情况：一种是断脱在油管内；另一种是断脱在套管内。在油管内打捞抽油杆比较容易，如抽油杆脱扣时，可下抽油杆对扣打捞或下卡瓦打捞筒进行打捞。在套管内打捞就比较复杂，因为套管内径大，抽油杆本身很细、刚度小易弯曲、易拉断，打捞难度和工作量都较大。,2杆类落物打捞,打捞杆落物常用的钻具组合有： （）在油管内打捞： 抽油杆对扣杆柱。 抽油杆捞筒打捞管柱。 活页式捞筒十钻杆（油管）。 （2）在套管内打捞： 活页式捞筒十钻杆（油管）。三球打捞器十钻杆（油管）。 钢丝打捞筒十钻杆（油管）。摆动式打捞器十钻杆（油管 当断脱在井下的抽油杆被压成
10、团时，需要用内外钩打捞。打捞方法是：下钻通阻后记下方入，然后上提钻具，从不同的方向下放，找出一个方入最大的地方，缓慢加压力（严禁加重压，以防事故恶化）。起钻时不许用钻盘卸扣。 当抽油杆在井下被压实，而且用上述方法无法捞获时，则用套铣筒套铣或用大水眼的磨鞋进行磨铣。套铣后，再用磁铁打捞器和反循环打捞篮打捞碎屑。,3小件落物打捞,在修井工作中经常碰到螺丝、钢球、钳牙、牙轮、撬杠等小物件落井，这会给井下作业带来一定困难。打捞这些落物时，要根据落鱼的大小、形状选择合适的工具。必要时还要根据具体情况设计、制造出相适应的工具。设计的打捞工具必须具备易捞、足够的强度、结构简单、操作方便等特点。打捞小件落物时
11、的钻具组合（自鱼顶向上）为：打捞工具十钻杆（油管）。根据所使用的打捞工具不同可分为：反循环打捞篮打捞管柱、一把抓打捞管柱、磁力打捞器打捞管柱。,4绳类落物打捞,绳类落物主要有录井钢丝和电缆。现场常用的钻具组合（自鱼顶向上）为：打捞工具十钻杆（油管）。 根据所用的打捞工具可分为：内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。加工内、外钩时，应在打捞工具上加装隔环，防止绳类落物跑到工具上端造成卡钻。,5、复杂落物打捞技术,（一）电动潜油泵打捞技术（1）电泵事故分类 A类；电泵起不动，原管柱等未损坏。 B类：全套电泵机组，部分电缆、油管落入井内。 C类：只剩电机组或部分电机组在井内。 电泵打捞 1）上下活动打捞
12、 原管柱未损坏情况下（A类），或其它情况下捞获后，可在油管、地面设备允许的负荷内上下活动，以达到松动解卡捞获电泵的目的，且不可转动管柱，更不能倒扣。 2）打捞电缆、管柱 活动无效时，对A类情况可从电泵泄油器以上把油管与电缆全部切断，起出油管和电缆，对于B类情况，捞获后可采用震击释卡，若无效，也可采用切割或套、磨、铣等工艺把油管和电缆全部捞出。 3）打捞电泵 冲洗鱼顶，下电泵卡瓦捞筒（需要时，还要套铣电泵）对电泵进行打捞。捞获后，可用上下活动、震击释卡，若仍无效，就从泵连接螺拴处提断，一节一节地提捞，直至把全部电泵捞出。 4）破坏性电泵打捞 倒掉电机上接头，用特制工具抽出转子、定子，最后磨掉电机
13、外壳。,电动潜油泵打捞技术, 施工要求及注意事项A、 施工前首先将井史资料查清，如井下电泵、电机、管柱的结构和规范。B、根据井下事故状况编写施工设计，按设计准备各类 专用工具。 C、每一道施工工序严格按设计进行，选用工具必须符合井下情况要求，不得随意选用。 D、每次打捞都要详细描述捞出落物的数量、规范，以便对下一步打捞提供依据。E、全套施工结束，写出施工工程总结。按照施工工序，逐项工艺过程，详细描述清楚。每道工序实施成功与否都要明确记录，并说明结论性意见及评语，以备存档。,绕丝筛管打捞技术, 绕丝筛管难以打捞的原因 （1）筛管外径大，套管内径较小，间隙比较小，且环空充填了砾石，提捞时，筛管所受
14、阻力很大，不易顺利起出。中心管强度低，易拨断。 （）筛管防砂失效后，易砂埋筛管，造成筛管卡死。 （3）悬挂丢手封隔器座封加压超重，造成封隔器卡住。 （4）充填施工失败，造成充填工具、筛管卡钻。,绕丝筛管打捞技术, 打捞绕丝筛管 （）查清井下落物规范、数量。将鱼顶清理干净，并修磨规则。 （2）下反扣钻杆（或倒扣器），下带隐窗套铣工具，对绕丝筛管进行套铣。 （3）套铣一根套铣筒长度（10m左右），试提是否捞住。 （4）倒扣，多次套铣倒扣，直至把全部绕丝筛管捞完。 破坏的绕丝筛管打捞 破坏绕丝筛管打捞过程中将绕丝捣乱呈乱团钢丝状，先捞乱丝，再捞中心管，把已损坏的筛管捞出后，再用常规捞筛管方法进行打捞
15、。 （）打捞乱绕丝。对于提断的筛管，常存在乱丝。无法进行正常套铣时，下隐摔打捞筒，大排量冲洗。启动转盘，将乱丝引入筒内，加压至套铣筒下不去为止，提出捞筒，取出乱丝。这样反复进行直至把乱丝全部捞出为止。 （）打捞中心管。修整鱼顶，下中心管打捞筒，把中心管倒出来。 （）打捞余下的完好筛管。把损坏段的筛管全部捞完后，用前面的打捞筛管的方法，下隐窗打捞筒套铣，打捞余下的完好筛管，直至将全部筛管捞出。,绕丝筛管打捞技术, 施工要求及注意事项 （1）施工前查清井史，油井基本数据及历次修井资料。 （2）做好施工设计，备全配套打捞工具。 （3）打捞、套铁平稳操作，捞出落物做好描述，准确掌握井下情况。 （4）套
16、绕丝施工时，细心观察分析井下情况，如有异常，及时起钻检查。如遇套管变形，待证实准确位置、变形程度后，先处理套变，再打捞落物。 （）在套管变形的情况下打捞绕丝管，不要使用很长的套铣筒（如m）套铣，下工具必须带安全接头，防止二次卡钻。,第二节 解卡作业技术,卡钻是指油水井在生产或作业过程中，由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住，按正常方式不能上提的一种井下事故。如何预防和及时妥善处理卡钻事故，对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。 卡钻事故按其形成的原因可分为以下几种类型： （1）油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡，如砂卡、蜡卡等。 （2）井下作业不当造成的卡钻，如
17、落物卡、水泥（凝固）卡、套管卡等。,卡钻事故的处理方法,一旦发生卡钻事故，切不可盲目操作，以免卡钻事故更加严重，应认真分析研究，确定卡钻事故的原因、遇卡位置及类型，及时妥善处理。确定卡点位置即测卡对解卡是十分重要的一项工作。 测卡在现场，测卡方法一般就是利用原井下管柱测定其受某一上提拉力时的伸长量，来计算出卡点位置。,测卡仪,卡点也可用测卡仪进行测定。测卡仪如图示。测卡仪的工作原理是：当管材在其弹性极限范围内受拉或受扭时，应变与受力或力矩成一定的线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时，应变符合上述关系，而卡点以下部分，因为力（或力矩）传不到而无应变，因此，卡点位于无应变到有应变的显著变化部位
18、。测卡仪能精确的测出254 X 10的应变值，二次仪表能准确地接收、放大且明显地显示在仪表盘上，从而测出卡点 。,2爆炸松扣,所选择的炸药、导火索、药量必须适当，药量过大会损坏甚至炸裂钻具，过小可能松不开扣，用药量根据实践而定。 1）爆炸松扣的简单操作 （1）测卡后，先将管柱上紧，将测卡仪的爆炸杆对正卡点以上管柱的第一个接箍处。 （2）按330m转动四分之三圈的经验数据反向旋转管柱（大直径的钻杆或套管，一般每320m转二分之一圈；卡点距地面较近时，转的圈数减少一点）。 （3）用高电压（440V），低电流（1.A）的直流电源引爆，倒扣解卡。,2爆炸松扣,（4）爆炸松扣成功的典型显示：从仪器上看出
19、断路、扭矩表读值下降、井口钻具及卡瓦震动。点火后，立即上提测卡仪约30m，静止510min后，再起仪器，防止仪器、加重杆外壳快速冷却淬火折断，卡住甚至切断仪器。先慢速活动上提，待摩阻正常后，再逐渐提高速度。 2）倒扣 找出卡点准确位置，进行倒扣作业。如果落鱼顶部被砂所埋，应先进行冲砂作业，将砂清除之后，再进行倒扣。常用倒扣工具有反扣钻杆配合相应的反扣打捞工具（如公母锥、打捞矛、安全接头等）。,3切割,对于被卡的管类落物或需要修理的套管，用其它方法难于处理时，常用切割的方法处理，所使用的切割工具有机械式、聚能式和化学喷射式几类。,砂卡的解除方法,凡是由于井内砂子造成的卡管柱或工具事故，统称为砂卡
20、事故，简称为砂卡。砂卡的特征一般为管住用正常悬重提不动、放不下、转不动。 （1）大力提拉活动解卡。当井下管柱或工具遇卡时间不长，或通卡不很严重时，应分析遇卡原因，根据井架及设备允许负荷条件，对管柱进行大力提拉活动卡具，或快速下放冲击，使卡点脱开（井底有口袋才行）。一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡等，往往可以解卡。 （2）憋压恢复循环法解卡。发现砂卡后，应争取时间开泵循环。如循环不起来，可用憋压的方法，如能憋开，则卡钻即可解除。同时上下活动管柱。憋压时应注意安全，管线连接部分的丝扣、由壬应上紧，操作人员要在安全地带，以防管柱断脱伤人。（3）诱喷法解卡。当地层压力较高时，可采用靠地层压力引起套管井喷，使部
21、分砂子随油流带到地面而解卡。利用此法时，井口控制器必须灵活、好用，以防造成无控制井喷事故。,解卡,砂卡的解除方法,4）长期悬吊解卡。当判明井下卡钻原因是胶皮膨胀。胶皮块卡钻情况时，可以利用胶皮受力后的蠕变性能，在井口给管柱一合适拉力，使胶皮卡点处受拉，在较长的时间内产生蠕变，而逐步解卡。在这种施工过程中，应经常观察指重表上悬重的变化，如悬重缓慢下降，则说明胶皮正在蠕变，应继续补充拉力，迫使蠕动继续，直至解卡。在观察指重表变化时要记录真实变化数值，必须排除指重表等因漏失而产生的假象，为了消除假象，可以在井口作出方入标志，如指重表下降，方入有所减少，则说明蠕动在进行，可继续提高拉力，反之两者不能统
22、一，则说明是指重表管线漏失下降的假象，应具体分析后，方可进行施工作业。,砂卡的解除方法,（5）冲管解卡。冲管解卡是借小直径的冲管在油管内进行循环冲洗，以解除砂堵。最下面的冲管要有切口，用于捣松砂堵和防止憋泵。当管下至距砂面510m处时，即开泵冲洗，排量一般为12m3/h，井口压力不超过004MPa，冲管冲出油管鞋45m后停止加深，应做长时间的冲洗，使油管外围的砂堵慢慢掉下来而被冲出地面。这样，可避免冲管加深后砂子突然垮下来而卡住或挤断冲管。（6）震动解卡。在卡点附近造成一定频率的震击，有助于被卡管柱和工具的解卡。常用的震击器类工具有上击器、下击器、加速器等。上击器接在安全接头下面，采用液压工作
23、原理实现上击的。下击器与上击器相反，产生下击的作用，下击器接在钻具下部，安全接头之上。下击器通常是在处理健槽卡钻或上提遇阻卡钻时使用，效果较好。使用下击器时，先上提钻杆，使下击器的壳体也向下移动，再突然把它们下放，使下击器的壳体击到下面的接头，产生一种震击力量，把受卡部分震松。,2）水泥卡钻解除方法,水泥卡钻的处理可分为两种情况：一种是能够开泵循环的；另一种是憋泵开不了泵的。对可开泵循环的，可用浓度为15的盐酸进行循环，破坏水泥环进行解卡。对开不了泵的情况，则采用如下办法解卡。 （1） 倒扣套铣法 先将油管倒至被卡的水泥面，用套铣筒铣去油、套管环形空间的水泥环，用套一根、倒一根的办法，将被卡管
24、柱起出。,2）水泥卡钻解除方法,（2）喷钻法：若油管偏靠套管壁又被卡住时，用套铣筒套铣就有困难，可采用喷钻法以达到解卡的目的。喷射器采用两根34的无缝钢管，其长度稍长于或等于被卡油管长下部各接一朝下的喷嘴，两根管子用电焊并排连接（避免落入鱼腔内）。下钻时，距鱼顶35m处应放慢速度。遇到鱼顶应上提转动从环形空间放入，探明水泥面后上提1m开泵循环，正常后加砂喷钻，再套铣倒扣捞出落物。 （3）磨铣法：当套管内径小或被卡管往直径较小时，可用磨鞋将被卡管柱连同水泥环磨掉。施工时，首先将水泥面以上油管设法取出，然后用平底磨鞋或四底磨鞋磨去管柱和水泥环。磨铣时磨鞋上部应接扶正器。磨铣一段时间后，可用磁铁打捞
25、器或反循环篮捞净碎铁屑，然后再继续磨铣。,3）解除落物卡钻,落物卡钻原因多数是由于施工中责任心不强，或者工具构件质量低劣所造成的。如钳牙、卡瓦牙、螺丝、撬杠、搬手及其它小件工具等落井，将井下工具（如封隔器、套铣筒等）卡住，造成落物卡钻事故。 处理落物卡钻，切忌大力上提，以防卡死。一般处理方法有两种：若被卡管柱可转动，可以轻提慢转管柱，有可能挤碎或者拔落落物，使井下管柱解卡；若轻提慢转处理不了，或者管柱转不动，可用壁钩拔正捞出落物以达到解卡的目的。,4）解除套管卡钻,套管卡钻通常分为变形卡、破裂卡、错断卡。不论处理那种形式的卡钻，都要将卡点以上的管柱取出，修好了套管，卡钻也就解除了。,5）封隔器
26、卡瓦卡钻,封隔器卡瓦卡钻也是常见的卡钻事故， 解除封隔器卡瓦卡钻可用大力上提解卡和正转的方法。具体做法是在钻具设备允许范围内进行大力上提和下放，必要时可将封隔器卡瓦拉断，然后把余下的部分打捞出来，实现解卡。若活动法不行，则把封隔器以上的油管倒出来，再下钻杆带公锥打捞，然后正转钻具上提解卡。封隔器卡瓦卡钻，还可以用震击器震击解卡。具体做法是把封隔器以上的油管倒出，用钻杆下带震击器、加速器、安全接头、打捞工具的组合钻具，打捞封隔器，捞到后使用震击器解卡。,第三节 挤注水泥浆及打水泥塞工艺技术,在石油井修井工作中，挤注油井水泥是一种经常使用且行之有效的方法。挤注水泥可以解决的技术问题主要有： 隔离油
27、、气、水层，单独试验某一层或进行分层开采； 油井回采上部生产层时，用以封隔下部层段； 油井回采下部生产层时，用以封死上部原生产后的部射孔孔眼； 封隔油层，了解套管密封情况或进行套管试压找漏等; 封隔水层； 挤封串槽； 修理套管的破损与漏失处； 侧钻或下衬管后固井。,一、注水泥,所谓注水泥，即是把油井水泥与水相混合配成一定相对密度的水泥浆，用高压泵将其泵送至套管外环形空间的重要部位或套管柱下部的裸眼内（如图示）。注水泥的两个主要作用是阻挡地层之间流体的窜流及固结与支持套管柱。 此外，还有如下功能： 防止套管腐蚀。 借水泥浆迅速形成密封，阻止井喷。 封隔漏失层或低压层。 减少钻进下部井段时套管所受
28、到的冲击载荷。,1注水泥方法,注水泥在修井作业中应用较广泛，目前常用的方法有如下几种： （1）常规法注水泥 所谓常规法注水泥，就是采用通常使用的工具、设备和工艺方法注水泥。一口井在钻达设计完钻井深后，要下带引鞋、单流凡尔、阻流板、上部接联顶节与水泥头的套管管柱。循环泥浆至正常后，注人隔离液，然后一次将水泥浆不停顿地全部注人套管内。之后，替泥浆压胶塞，大排量顶替水泥浆，在紊流状态下上返，将泥浆替出。当替人量达到9095后，改用低速碰替胶塞，注水泥施工全部完成 此方法施工简单，容易掌握，适用于固井、侧钻固井、固衬管及其它修井作业。,1注水泥方法,(2) 低速注水泥 这种注水泥方法是使水泥浆上返速度
29、保持在塞流或接近层流状态，造成水泥浆与泥浆之间有一个稳定的接触面。在注水泥过程中，利用液体相对密度之差，水泥浆以活塞方式向上替推泥浆。因此，这种方法能够有效地将井径不规则处的泥浆排走。 （3）环隙法注水泥 这种方法是在井眼和套管环形空间下人油管或小口径管子注水泥。此法多用在钻凿深井或下入了多层套管的井中。在钻水源井封闭表层时也多用此种方法，这时要使表层套管水泥上返到地面。 （4）延迟凝固注水泥 这种注水泥方法是为了某种目的需要，下入套管前在井底置入控制滤失剂与缓凝剂，延缓水泥凝固时间。注水泥的具体方法是：先将水泥浆通过钻杆注入井内，随后将钻杆提出，然后再将套管下部堵死，下入未凝固的水泥浆中。这
30、种方法允许套管有较长的上、下活动时间，以保证套管周围有均匀的水泥层，保证水泥固结质量。,1注水泥方法,（5）多管注水泥 所谓多管注水泥，即是指在同一口井内，水泥浆是通过多条注灰管道注人的。方法是：按长、短顺序先下入最长一根注灰管，坐好后进行循环，再下入次长一根注灰管。当第二根注灰管下入并坐好后，再下人第三根注灰管柱。按这种方法下完所有注灰管柱。注水泥浆时，可以采用多管柱注水泥浆，也可以采用单管柱注水泥浆，如图5一3所示。 （6）衬管注水泥 采用简单的方法下入衬管管柱，然后注入水泥，替完泥浆后将尾管从正反扣接头处倒开，把尾管坐于井底即完成。 为了确保衬管注水泥的质量，应在衬管顶部装一个中空的胶塞
31、，以起到憋压与扶正的作用。也可以利用衬管复合长度将衬管悬空。,2提高注水泥质量的措施,决定注水泥质量好坏的因素很多，如井眼的准备、注水泥设备工具的准备与性能、套管管柱的准备与检查、注水泥施工操作与劳动组织等。表52列出了注水泥时引起注水泥质量不良的一些施工与操作问题。提高注水泥质量的措施一般有四个方面： 第一、提高顶替效率，避免水泥浆串槽等现象的发生。 第二、改善水泥浆和泥浆的性能。 第三、减少水泥浆凝固时的收缩反应与环形空间的液柱压力变化。,2提高注水泥质量的措施,四、保证套管外水泥浆上返高度，以及灰塞符合设计要求。其具体要求有以下几点： 提高水泥浆上返速度，以便使水泥浆处于紊流状态。为防止
32、地层坍塌，需控制其上返速度为平时循环回流速度的1215倍。 选用有效的隔离液注水泥浆时，水泥浆应调配均匀，相对密度符合要求。一般要求灰浆相对密度在185以上。若相对密度太小，则凝固时间长、渗透性大、自由水多，易形成“水带”引起串漏。水泥浆相对密度与泥浆相对密度差在02以内时，最好高速顶替；相对密度差大于03以上时，可充分利用U形管效应注水泥。,2提高注水泥质量的措施, 为使水泥浆在上返速度较小时达到紊流顶替，应使用水泥浆减稠剂改善其流动性。如铁铬盐和按甲基烃乙基纤维素等。在渗透性大的易漏失地区，应采用低失水量的水泥浆；在大段泥岩和页岩地层固井，应使用盐水水泥浆固井；在硫化氢含量很高的天然气井固
33、井时，应采用抗硫腐蚀的水泥固井应尽力缩小水泥浆的初凝与终凝差，使水泥浆经过一定时间后，能迅速从液态变为固态，以减少油气干扰的机会。应适当降低泥浆的粘度和剪切力，改善泥浆的流动性。降低泥浆失水，改善泥饼性能，以提高水泥浆与地层的胶结力,2提高注水泥质量的措施,应当准确进行注水泥的计算，并按照注水泥设计施工，尽量避免停泵、蹩漏、坍塌等情况的发生。在浅井高压层固井时，如采用两凝水泥仍不行时，可在探眼上部适当部位下人深眼封隔器或锥形封隔器注水泥。通过封隔器的密封作用给油气层加上回压进行候凝，可防止油、气层串漏的发生。 在深井固井，为了防止水泥浆凝固时发生“失重”影响，应采用“两凝水泥”或 “三凝水泥”
34、进行固井，即在油层部位用速凝水泥固井；在油层上部用缓凝水泥固井。当速凝水泥浆失重时，上部水泥浆仍为液体状态，靠其液压作用仍可以压住油气层，就可以避免油气串漏现象的发生，提高注水泥质量。,2提高注水泥质量的措施,三、挤水泥,所谓挤水泥，就是利用液体压力挤压水泥浆，使之进入地层缝隙或多孔地层，达到在挤水泥的地层或地层与套管之间造成密封和固结的一种工艺方法（图）。 由于挤水泥是在较高压力下将水泥浆挤入欲注目的层或部位的，挤入地层中的水泥浆量越多，则密封固结效果越好。因此，这种高压注水泥技术广泛应用于修井挤注水泥施工中。,挤水泥方法,1）套管平推挤水泥法 这种方法是利用套管直接挤注水泥浆，而不下入其他
35、任何管柱。如图所示。施工步骤：坐井口； 连接挤水泥管线；试挤测吸收能力；挤水泥浆；替泥浆；关井候凝；完井。 此法适用于上部套管损坏井的堵漏或工程报废井的挤封。优点是施工简单、安全可靠；缺点是不能进行分层段挤注，容易在套管内壁上留下水泥环。,挤水泥方法,2）光钻具挤水泥法 光钻具挤注水泥浆的施工步骤如图所示，将光钻具下入挤封井段以上3040米处；试挤；挤注水泥浆；替挤顶替液；关井扩散压力；控制反洗；反挤替挤液关井候凝。 此法施工简单，容易掌握，适用于深层作业，套管内壁不会有大段残留灰环。对多层段封堵井采用先替后挤的施工方法，封堵质量较好。施工中可不动钻具进行作业，这对某些外吐量大的大型施工比较有
36、利。缺点是不能够挤封中间层段的串通。 此方法适用于深井堵漏、封堵深部串槽和封堵顶部水层。与填砂注灰塞相配合，可挤封油层顶部串槽。,挤水泥方法,（3）单封隔器挤水泥此方法是使用一级封隔器封隔非封堵层段，使用滑套或定压单流凡尔（也可不接此类工具）挤水泥。它适用于挤封下部层位。如果使用单封隔器与填砂注灰塞相配合，可以进行多层或中间层挤封水泥施工。 单封隔器挤水泥的具体施工步骤如图所示。首先对非串通层进行注灰塞或填砂保护好，并在下部欲封串通层段留出l2米挤封通道。然后下人带筛管的单级封隔器挤封管柱；试挤；挤水泥；替挤替挤液；关井扩压；测量吐出量；上提封隔器至反洗位置；反洗；最后反挤关井候凝（或提完钻具
37、关井候凝）。 此法下井挤封管柱结构简单，挤水泥针对性强，对非挤封层保护得好，对于上套管损坏井和薄皮套管井能免受挤封时高压液体侵害。,挤水泥方法,（4）双封隔器挤水泥法 这是一种在单封隔器挤水泥法的基础上，用下双封隔器来代替单封隔器挤水泥法的填砂塞或底灰塞，实现封隔器挤水泥的方法。 施工步骤如图所示：按设计要求组配并下入挤水泥管柱。上封隔器应位于夹层中；下封隔器位于挤封层位之上l2米处；两封隔器间接有筛管。然后顺次进行试挤；挤水泥；替挤；关并扩压；放压、测外吐量；上提管住到反洗位置； 反洗；上提或反洗； 最后关井候凝。 此法避免了注灰塞与填砂塞所造成的浪费，消除了由此而引起的危害。缺点是施工复杂
38、，对井的状况要求高，掌握不好容易发生水泥卡钻事故。,挤水泥方法,（5）不吐喷挤水泥法 在采用封隔器挤水泥时，为防止发生卡钻事故，还要在关井扩散后放压。放压时，一部分封堵串通的水泥浆返出井口，这样不仅浪费了水泥，对封堵效果也产生不良影响。为解决这一问题，采用了不吐喷挤水泥法（见图）。 采用不吐喷挤水泥法要在井口套管四通上坐一个自封封井器，与套管闸门配合来控制套管通道。在挤灰管柱上接一个直径32毫米油管堵塞器域单流凡尔，其上再接一个滑套，并将油管脚堵死。其它与单（或双）封隔器挤水泥结构相同。,挤水泥方法,不吐喷挤水泥施工步骤（以双封隔器封堵串槽为例）如下：下双封隔器挤水泥管柱；装井口自封封井器；试
39、挤；挤水泥浆；替挤水泥浆；关井扩散压力；控制上提注灰管柱到反洗高度；投球蹩压打开滑套；控制压力反洗井；反挤泥浆使灰面脱离套管脚20米，上提注灰管柱1020米，蹩压关井候凝，水泥浆初凝后起出全部注灰管柱。 此法的优点是可以提高封堵效果，避免侵害油层，对于高压封串注水井特别有利。高压注水井压力高，用重泥浆也很难压住井。应用不吐喷挤水泥法可以在不用泥浆压井的情况下挤水泥，封堵效果与质量都较好，同时避免压井泥浆污染油层。一般，用此种方法挤水泥都能获得成功。此法的缺点是施工比较复杂。,四、注水泥塞,注水泥塞的基本方法是： 按设计要求下入注灰管柱进行反洗井；调配合符要求的水泥浆；按次序将水泥浆挤入井内；上
40、提注灰管进行反洗井；关井候凝，见图。具体步骤如下： 将注灰管下至预计所注灰塞以下0.52m处，进行循环洗井到井内稳定。 配制好水泥浆，然后按照清洗液、水泥浆、隔离液与替置液的先后次序注入井内。,四、注水泥塞,进行替置，替置到注灰管内、外压力平衡或注灰管内压力高于管外l2公斤厘米。上提注灰管柱。提至设计灰塞灰面顶部半米左右，进行反洗井至合乎要求。 上提注灰管柱（一部分或全部），灌满泥浆加压，关井候凝2448小时。对注灰塞的基本要求有三点：第一，把一定数量的灰浆替注到一定位置。第二，使这部分灰浆在设计位置凝固，并具有一定的强度。第三，防止在注灰浆过程中，由于某种原因造成灰浆凝固。,第四节 磨铣工具
41、及工艺技术,在复杂事故井的处理中，经常遇到鱼顶破碎、形状复杂、落物卡死或被埋等多种复杂情况。作为下一步处理的过渡工序或直接作为处理工艺，必须借助于磨、铣工具来进行处理。磨、铣工具各有其特点和应用条件，需根据井下实际情况未选用。 一、平底磨鞋 （一）用途 平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具如磨碎钻杆钻具等落物。 （二）工作原理 平底磨鞋依其底面上YD合金和耐磨材料在钻压作用下，吃入并磨碎落物，磨屑随循环洗井液带出地面。,磨铣工具,（三）操作方法及注意事项 1、操作方法 （1）下井前检查钻杆丝扣是否完好，水眼是否畅通，Y D合金或耐磨材料不得超过本体直径。 （2）将平底
42、平底磨鞋鞋连接在工具最下端下井。 （3）下至鱼顶以上23m，开泵冲洗鱼顶，待井口返出平稳洗井液流之后，启动转盘慢慢下放钻具，使其接触落鱼进行磨削。 2注意事项 （1）下钻速度不宜太快。 （2）作业中不得停泵。 （3）如果出现单点长期无进尺，应分析原因，采取措施，防止磨坏套管。 （4）对活动鱼顶不宜使用，以防止磨鞋带动落鱼向井底钻进或损坏下面落鱼。 （五）维修保养 （1）每次用完后要清洗干净，冲净水眼里的一切杂物。 （2）对磨损了的底平面上的YD合金或耐磨材料允许补焊，但必须注意先预热，待焊接表面加热均匀后，再补焊料，并防止过热。,磨铣工具,二、凹面磨鞋 （一）用途 凹面磨鞋可用于磨削井下小件落
43、物以及其它不稳定落物。如钢球、螺栓、螺母、炮垫子、钻杆、牙轮等。由于磨鞋底面是凹面，在磨削过程中罩住落鱼，迫使落鱼聚集于切削范围之内而被碎。 （二）结构 凹面磨鞋的底面为530凹面角，其上有YD合金或其它耐磨材料，其余结构与平底磨鞋相同。 （三）工作原理 同平底磨鞋 （四）操作方法及注意事项 1操作方法 同平底磨鞋。 2 注意事项 除与平底磨准基本相同外，尚应注意； （1）在磨削较长落物时（如钻杆、钻铤等），容易出现固定部位磨削，当YD合金和耐磨材料全部磨损后，活物进入工具本体，形成落物与本体摩擦，使泵压上升无进尺，扭矩下降。此时应上提钻具再轻压，改换磨削位置。 （2）旁通式水眼容易被泥沙堵死
44、，影想井下作业。除下井前检查外，在下井过程中应采用分段洗井，一股为400m洗一次井。 （五）维修保养 同平底磨鞋。,磨铣工具,三、领眼磨鞋 （）一）用途 领眼磨鞋可用于磨削有内孔，且在井下处于不定而晃动的落物。如钻杆、钻铤、油管等。 （ 二）结构 领眼磨鞋由磨鞋体、领眼锥体或圆柱体两部分组成，如图511所示。磨鞋体上部为钻杆母扣与钻柱相连，下部是直径较大的圆柱体，其底面加焊YD合金或耐磨材料。由于店面平凹不同，故有平底领眼磨鞋和凹面领眼磨鞋之分。 三）工作原理 领眼磨鞋主要是靠进入落物内的锥体或圆柱体形落物定位，然后随着钻具旋转，焊有YD合金的磨鞋磨削落物，磨削下的铁屑被洗井液带到地面。,磨铣
45、工具,内铣鞋 （一）用途 内铣鞋主要用来修理被破坏的鱼顶，如被顿坏损坏的油管、钻杆本体等。 （二）结构 内铣鞋由接头与铣鞋体构成。按其内部结构又分为内齿铣鞋和YD合金焊接式内铣鞋两种。 内齿铣鞋的铣鞋体内腔呈喇叭口形，加工有细密的长条形切削铣齿，如图514，5一15所示。 （三）工作原理 内铣鞋是依靠内齿的刃尖（或YD合金焊料），对不规则的鱼顶，进行周向切削（与机床切削相似），逐步将破坏鱼顶修切成圆形。 （四）操作方法及注意事项内齿铣鞋的操作方法与磨鞋基本相同，但由于内部铣齿的直径较大，齿数又较多，所产生的反扭矩大，在施工中应采用低压慢转的参数。一般情况下钻压不宜超过10kN，转速不宜超过过5
46、0rmin。,磨铣工具,套铣筒 （一）用途 套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具，其功能除旋转钻进套铣之外，还可用来进行冲砂、冲盐、热洗解堵等。 （二）结构 可分为冲铣型套铣筒、分离型型套铣筒、整体型套铣筒，如图 。,磨 铣工 艺,（一）对磨屑的辨认 磨屑返出井口有片状、 丝状、砂粒状几种。当井下落物为稳定落鱼（即落鱼卡死固定），材料含碳量较高时，其磨屑为长丝状。最大厚度为0.50.8，长度可达70左右。当出现的磨屑呈头发丝状时，说明钻压过小，应当增加钻压。 当磨铣含碳量较低的落鱼时，出现的磨屑为长度较短的丝条状，长度在3050左右。有时由于局部挤压研磨作用也出现长鳞片状磨屑。如果在磨铣中磨屑大
47、量呈现鳞片状或铁末，说明参数不合理或者磨鞋已大量磨损，需要更换新的磨鞋。注意当磨铣时，如洗井液排量不够，环形空间流速低于或等于大磨屑的沉降速度，则大的磨屑在井筒中悬浮，地面收集到的磨屑实际是假象，因而应根据排量等因素综合判断。,磨 铣工 艺,（二）钻压 在磨铣与钻进中，应根据不同的落鱼，不同的井深，选用不同的钻压。 （1）平底、凹底、领取磨鞋磨削稳定落物时，可选用较大的钻压。 （2）锥形（梨形）磨鞋、柱形磨鞋、套铣鞋与裙边铣鞋等承压面积小，不能采用较高的钻压。 （三）转速 井下磨铣，应选用较高的转速进行，以取得较高的磨铣速度，一般应选用在100rmin左右。但应当与钻压配合使用，如钻压大转速高
48、则地面扭矩加大，动力、钻具和工具等均可能出现损坏。,磨 铣工 艺,（四）对井下不稳定落鱼的磨铣方法 当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时，在磨铣中落物会转动、滑动或跟随磨鞋一起作圆周运动，这将大大降低磨铣效果，应采取一定措施，使落物于某一段时间内暂时处于固定状态，以便磨铣。其方法是经常顿钻，将其顿到井底，可按下列步骤进行： （1）确定钻压的零点，或者说钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置，然后在方钻杆上作好标记。 （2）将方钻杆上提1.21.8m（浅井1.8m，深井1.2m），以此为参考数据，具体应根据井深情况、钻具、压井液情况进行设计。,磨 铣工 艺,（3）向下溜钻。当方钻杆标记离转盘面
49、0.40.5m时突然猛刹车，便钻具因下落惯性产生伸长。冲击井底落物，使落物顿紧压实。 （4）如（3）顿钻后转动6090度再进行冲顿，如此进行34次，即可继续往下磨铣。 （5）不要让金属碎块卡在磨鞋一边不动。要下顿磨鞋将其捣碎。若扭矩增大是好现象，表明碎块都靠在磨鞋旁边。 （6）千万不要让平底磨鞋在落鱼上停留的时间太长（这样会在磨鞋表面形成很深的磨痕），要不断将磨鞋提起，边转动边下放到落鱼上，以使改变磨鞋与落鱼的接触位置，保证均匀磨铣。 （7）在磨铣铸铁桥塞时，磨鞋直径要比桥塞直径约小,磨 铣工 艺,（五）对钻具蹩跳的处理 （1）磨铣套管时出现的跳钻，尤其是使用领眼磨鞋时的跳钻，往往说明套管由于
50、固定不牢而摆动，一般降低转速可以克服这种情况。 （2）当磨鞋磨铣平稳时，证明工作性能最佳。产生跳钻时，必须把转速降到50rmin左右，钻压降到大约10kN以下。12小时以后再逐渐加压。若磨鞋运转平稳，磨铣速度理想的话，转速保持不变；若磨铣速度偏低，可提高转速；若重新出现跳钻，应恢复原转速直到磨鞋运转平稳后再加速，并保持这一转速。 （3）当钻具被蹩卡，产生周期性突变时，（转速由快变慢，机器负荷声音加大，到一定圈数时，钻具突然快速转动，并发出较大声I响）说明磨鞋在井下有卡死现象。卡死的原因一是落鱼偏靠套管，二是落鱼碎块，三是钻屑沉积。无论是什么原因，均应上提钻具，排出磨鞋周边的卡阻物或改变磨铣工具与落鱼的相对位置，并加大排量洗井。若上提遇卡，可边的边提解卡。 钻具提出之后，应充分大排量洗井，以保证将磨下的碎屑物冲洗出地面。洗井之后，因井下落鱼已不稳定，应采取对不稳定落鱼的顿钻稳定措施后，方能继续磨铣。,
