2005年最新石油修井工艺作业规程与机械设备操作运行检修技术及新标准规范实用手册.pdf

““ 年最新石油修井工艺作业规程 与机械设备操作运行检修技术 及新标准规范实用手册 主编苏学斌 当代中国文化音像出版社 ““ 年最新石油修井工艺作业规程与机械设备 操作运行检修技术及新标准规范实用手册 本书编委会 主编 苏学斌 副主编 杨坤张福祥王云贵 张和平刘洪山杜圣衡 吴维曹守伟袁志刚 于雪莲李紫微韩梅 李文静杜怀昌胡乃贵 编委会委员（排名不分先后） 魏同行韩宗堂孙惠军李强胜 耿国兴修田良黄海东邓涛 李文静杜怀昌胡乃贵唐先才 张福祥王云贵唐先才张和平 刘洪山杜圣衡吴维曹守伟 刘毅付春光罗兵党文广 穆家军彭欢冯天成许光耀 袁志刚于雪莲李紫微韩梅 前言 修井工程是油田开采工艺的重要组成部分，是开发石油和天然气的一项 主要技术手段。随着世界石油、气田开发与工艺技术的进步，修井工程也逐 步地发展和完善。 修井工艺技术的发展是从生产实际出发，逐步形成和发展起来的。为了 更好地推广最新修井工艺新技术，本书编委会邀请中国石油天然气总公司、 中国石化胜利油田有限公司井下作业公司、华北石油管理局井下作业公司、 新疆石油管理局井下作业公司、大庆石油管理局、大港石油管理局等单位的 部分工程师联袂编写出这部““ 年最新石油修井工艺作业规程与机械设备 操作运行检修技术及新标准规范实用手册巨著。 本书全面系统地阐述石油井修井基本知识、修井作业常用机械设备操作 运行检修技术与材料、封隔器与控制类工具、井下分层作业管柱、石油井维 修工艺、油层水力压裂、油层酸处理技术、油井出水及处理技术、井下事故 处理技术、套管外漏串及挤注水泥技术、套管损坏及修理技术、特殊井、斜 井、水平井大修工艺、气井修井与增产措施、石油井综合处理与报废、石油 修井工艺作业规程与机械设备操作运行检修最新技术标准规范等。 在编写过程中，编者始终坚持全面反映新工艺、新方法、新技术、参照 ““ 年石油天然气新行业标准编写，并注重反映国内外的新工艺和新技术。 因此，本书具有很强的针对性、实用性与操作性。本书适用于石油化工工程 局（处）石化工业主管部门、各地石化企业、海洋石油开发公司、石油测井 公司、大型油气田公司、天然气公司、及相关专业大、中专院校、图书馆。 在编写过程中，得到有关企业与个人的鼎立相助，使本书添色不少，再 此表示衷心的感谢由于编者统稿水平有限，书中难免出现错误之处，敬请 广大读者朋友批评指正 本书编委会 ““ 年 月 目录 第一篇石油井修井基本知识 第一章石油井的概念（ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节石油井的作用（ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节石油井的钻凿（ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节石油井在修井工程上的分类（ “ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二章石油井的组成（ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节井身结构（ ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节固井及其水泥环（）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三章石油井的完成（”位为测卡， “ 时，涡轮钻具的轴向载 荷为零，即 时，涡轮钻具止推轴承的下表面承受自下而上的载荷。 /B/ ““ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 第二篇修井常用机械设备操作运行检修技术与材料 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 涡轮钻具的转速是随钻压大小而变化的。钻压过大，会把涡轮钻具压死不转，钻压 过小，涡轮的转速会很高，使扭矩变低，影响钻进效果，只有钻压选择合适时，涡轮钻 具才能输出最大功率。在实际工作中确定合理钻压的原则一般是 在硬地层“ 在软地层; 第八章井下动力钻具 的增大而线性增加，表明螺杆钻具实际上仍有良好的过载能力；当钻压 “变大，导 致钻头阻力矩增加，此时，马达压降 增大导致马达转矩 增大，以克服阻力矩，但 同时引起相应的转速降低。当 逐渐增大到临界值时， 8 三大系列。 （）567 型系列钻具。液马达转子头数与定子头数之比为 （单头马达） 。 该钻具马达部分较短，提供中等动力能力，传动轴总成径向轴承分为经济性的橡胶 轴承和强度性的硬质合金轴承两种，具有足够的侧向承载能力，能承受较适宜的轴向载 荷，允许钻头最大压降为 5678，用周期较短的定向井作业，结构简单，维修方便， 经济高效。 主要特点是启动快，转速高，反扭矩小，定向准确，适用于造斜扭方位，侧钻等定 向钻井作业。 （）9 型系列钻具。液马达转子头数与定子头数之比为 和 0 （单头和多头 ’’5 第二篇修井常用机械设备操作运行检修技术与材料 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 马达） 。 该钻具提供工作扭矩大，转速合理。采用硬质合金径向轴承组和多组碟簧推力轴承 组合，承载能力高，抗震耐磨，适合中硬复杂地层。钻头水眼压降可高达 “，提供 了极佳的清洗井眼动力。 主要特点是大扭矩，大功率，钻进快，适用于垂直钻井、定向钻井、水平钻井，取 心钻井和扩孔等钻井作业。 （） 234’’5 井 眼 尺 寸， 862 型纳维钻具技术性能 外径， 井眼尺寸 排量， 钻头转速 最大压差 678 最大扭矩 9 功率，1A 最大效率 B 3/ 5 ,/3 5 3 5 3,,333’ 5 -- 3 5 33’33 5 333 5 ,3,33’ 5 ’-/ ’ 5 33 5 ,333 5 /3,3’,3’’ 5 -3 3’, 5 ’33 5 ’33 5 3’,3,’ 5 /-3 ,’ 5 ,,33 5 ,333 5 ,,,/’3 5 /,, 5 --3333 5 ,3333 5 ,3’-333// 5 -’ 68; 型为单头螺杆马达。其主要特点是扭矩大，适用于大段直井钻井，可以提 高直井钻井机械钻速。 表 4 / 4 ,68; 型纳维钻具技术性能 外径， 井眼尺寸 排量， 钻头转速 最大压差 678 最大扭矩 9 功率，1A 最大效率 B 3/ 5 ,/3 5 33/3 5 33,33 5 ’// 3 5 33’/3 5 33, 5 -33,333 5 3/’ ’ 5 -3 5 /333 5 ,/,33’3,, 5 3’/- 3’, 5 ’’3 5 ,33, 5 ’/3’/’3,’ 5 ’// ,’ 5 ,,33 5 /33 5 ’-,//33/ 5 33 /,, 5 --3333 5 ,3333 5 3’’33 5 3 68;’ 型为单头螺杆马达。主要特点是长度短，反扭短小。适用于定向钻井、定 3’ 第二篇修井常用机械设备操作运行检修技术与材料 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 向造斜和扭方位。 表 “ “ 77;7 8 79776 8 97 6;66 8 677 8 6777 8 97677 8 796 8 66;7 8 67767 8 9777779 8 9; 9666 8 99577 8 7767 8 977579 8 66757 99 8 76677 8 。 推荐钻井液中的含砂量小于 7 4，以提高钻具寿命。 钻井液流量 螺杆钻具特性之一，输出转速与输入钻井液流量成正比。每一种钻具有一定的有效 工作流量范围，建议按推荐参数操作，否则会降低钻具工作效率和使用寿命。 钻井液压力降与钻压 钻具进行空运转时，若保持钻井液流量不变，钻具与钻头产生的压降为一常数值， 该值随钻具型式和规格不同而有所不同。 钻具工作时，随着钻压逐渐增加，钻井液的循环压力逐渐上升，该压力的增量与钻 压或钻进所需的扭矩的增量成正比，当达到最大推荐工作压力降时，产生最佳扭矩。 继续增加钻压，当钻井液循环在马达两端产生的压降超过最大设计值时，钻具将发 生制动。正常工作时，表压随钻压的增减而升降。如果泵压表突然增加，继续增加钻 7 第八章井下动力钻具 压，泵压表 不再增加这说明钻具发生了制动，此时钻具定子转子间密封被冲开，钻井 液通过不工作的马达从钻头水眼流出，这是钻具紧急过载保护功能。当钻头因故障遇卡 时，钻井液在钻具制动情况下仍可继续循环流过钻具。 一旦钻具发生制动，应迅速将钻具提离井底，因为钻井液长时间流过不转的马达会 使钻具严重损坏。 要使钻具获得最佳工作效率和使用寿命，应将钻具两端压差控制在推荐参数范围 内。 “ 扭矩 钻具的输出扭矩与钻井液流过马达产生的压力降成正比，但对钻具输出转速的变化 几乎不产生影响。 实验表明，钻具从空载状态到最大有效工作载荷区，速度降低一般不超过 。 钻具进入工作状态，转子驱动钻头作顺时针转动，同时在钻具壳体上产生一反作用 扭矩，该扭矩向上传递到整个钻柱上，会引起钻具以上各联接丝扣紧扣或引起钻具定子 壳体以下联接丝扣松扣。反扭矩随钻压增加而增加，当钻具制动时，其值达到最大值。 反扭矩在定向井作业时会影响定向方位的变化，因而定向钻井时一定要对反扭矩采取措 施。 ’，开泵冲洗鱼顶。待井口返出洗井液流乎稳之后，启动转 备注 平底磨鞋“ . ,,0 . “ 1’ 凹面磨鞋1’ . ,’ . “1’ 1’ 梨形磨鞋“ . “’ . 1’用低速低钻压 套铣磨鞋“ . 1’’ . “ 1’ ,4 55 *