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摘 要:在井下作业施工中,注水井管柱的组配工作是一项重要环节,它准确与否,将直接影响到施工质量的优劣。在组配管柱的过程中,常出现出卡的现象,(井下卡点有一定范围,若工具超出这个范围称作出卡,如发生出卡,将重新施工),决定组配管柱成功与否的重要因素有很多,比如:施工人员的经验技巧、操作规范程度、技术设备的精确度等。所以,只有正确的进行管柱的组配,严格按照规范操作,同时对工作尽职尽责,才能够保证采出井生产平稳,注入井精准的注入,为油田稳产提供保证。本文将对组配管柱细节进行阐述,针对可能造成出卡的因素进行分析,并提供相应措施和技术手段保证组配管柱的精确性。
关键词:作业施工; 注水井管柱;组配工作;控制出卡
本文详细阐述了组配管柱的技术原理、方法,结合实际施工中存在的问题,综合分析造成出卡现象的原因,同时引入几种丈量油管的新技术,解决小卡距难度大的问题,为今后注水井组配管柱提供了技术依据和参考,有效控制出卡现象的发生。
1组配管柱内容及原理
1.1组配前的准备
1.1.1施工设计正确识别。施工前仔细阅读施工设计,准确掌握所施工井的各项基础数据,查取该井井史,全面掌握该井信息,并分析完井管柱结构。
1.1.2丈量材料的准备工作(1)现场丈量管柱需准备:钢卷尺、记录纸、笔、计算器;(2)丈量管柱时,丈量及记录人员需要3人。在丈量过程中将钢卷尺的零端进行固定,保证钢卷尺有效长度15米,对零端的人员要与量管人员配合一致,测量时尺要拉直。
1.1.3确定油补距
现场观察井口型号:带套管四通的采油树的油补距是四通上法兰面至补心上平面的距离。套補距是套管短节法兰上平面至方补心上平面的距离;不带套管四通的采油树的油补距是油管挂上平面至补心上平面的距离。
1.2工具的丈量方法
1.2.1丈量油管。丈量油管时钢卷尺的零刻度与接箍上平面对齐,读数刻度应根据现场井内油管丝扣上紧程度来定,一般丈量时公扣端丝扣以让一扣为好。
1.2.2丈量封隔器。封隔器的丈量分为上部长度与下部长度,上部长度以封隔器上端面到胶筒中部长度(或中间胶筒中部),下部长度是胶筒中部到下部螺纹根部让2扣后的长度。上部长度=H下部长度=L-H
1.2.3丈量偏心。偏心的丈量方法:零端对准偏心上端面,读数时对准公扣部位,让扣2扣。
1.3组配
1.3.1操作步骤(1)用专用工具测量出井下工具的长度,并记录;(2)根据施工设计及现场井口型号,确定油补距及下入管柱各级工具深度;(3)根据记录数据和下井工具长度,计算出设计管柱井下油管根数;(4)计算出各工具之间的油管根数和所配的油管短节长度;(5)根据施工管柱结构,画出结构示意图,并将下井工具名称及下井工具之间油管根数以及各工具的完成深度标注在管柱结构图上。
1.3.2计算实配深度
(1)第一级封隔器实配深度。第一级封隔器实配深度=油补距+油管挂长度+选用油管长度+第一级封隔器上部长度。
(2)第二级封隔器实配深度。第二级封隔器实配长度=第一级封隔器实配深度+第一级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+第二级封隔器上部长度。
(3)第三级封隔器实配深度。第三级封隔器实配深度=第二级封隔器实配深度+第二级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+第三级封隔器上部长度。
(4)底部球座实配深度。底部球座实配深度=第三级封隔器实配深度+第三级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+底部球座长度。
(5)小结。注水分层管柱,完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度+油管累计长度+其他工具长度+挡球长度。
注:注水管柱完成深度应在油层射孔井段底界10-15m之间。
2组配管柱过程中容易出现的问题
下入井下工具时,封隔器卡点要尽量躲开薄夹层、套管接箍、射孔炮眼和套管损坏处,即卡点选在夹层的中部为宜,因此管柱配备计算必须准确,计算顺序正确。但施工现场有很多客观和人为因素干扰,很难实现高精准。
2.1油管的因素(1)油田的井下管柱长度一般在1000m左右,管柱会受自身重量影响,出现较大的弹性伸长量,若不考虑管柱伸长量,则实际管柱长度与理论管柱长度相差较大。(2)井下管柱的使用年限很长,在不超过使用年限,且能满足采出井和注入井正常工作的情况下是不需要更换油管的,这可以节省不必要的浪费。但油管使用年限过长,会使油管丝扣磨损严重,导致两油管连接时嵌入深度过长,造成井下管柱总长度过短,影响卡点的准确性。
2.2丈量工具。传统的丈量油管方法是两人使用钢卷尺对准工具起始端,通过肉眼观察读取数据,第三个人在旁边记录。丈量过程繁琐,浪费人力,劳动强度大,且测量速度慢,极易造成误差。
2.3施工人员责任心的因素。任何时候一个企业都需要严以律己的员工,特别是在组配管柱、丈量油管过程中,施工人员不能有一丝懈怠,每个毫厘的误差积累成多,最后都会酿成大错,导致返工。常出现的错误有:(1)管桥上所摆放的油管顺序,与所记录的顺序不同;(2)不认真计算管柱深度,出现错误;(3)未及时把剩余不下井的油管甩掉
3提高组配管柱准确性的措施
3.1油管问题的解决措施
管柱自重引起的弹性伸长量和油管丝扣磨损都是油田生产过程中不可避免的客观因素,只要施工人员在组配管柱过程中足够细心,就可以有效的避免错误的发生。
(1)在组配管柱之后,将计算或者查表得到的油管伸长量排除在外,最后的数据才是准确的,保证组配管柱的高精确性。(2)丈量油管时,若发现丝扣磨损严重,应多让出1-2个丝扣的长度,保证井下管柱长度的精准。(3)落实技术人员监管职责,保证施工人员下完井管柱时,预留的丝扣长度一致,做到诚信施工,确保卡点位置准确无误。
3.2提升施工人员责任心。作为油田企业,必须凝聚全员智慧和力量,激发全员工作热情,助推全体干部员工立足岗位做贡献。经常组织座谈会、宣讲企业文化等交流会议,形成人人勇于负责、个个敢于担当的良好氛围。
3.3引入丈量工具新技术。目前,油管的的测长方式是通过钢卷尺来完成的,每需要3人,且速度慢、劳动强度大,误差大,致使井下工具和设备不准确到位,出现返工,影响作业效率。为此引入便携式超声波测长仪,更高效、更精准的为油田施工服务。
3.3.1便携式超声波测长仪。便携式超声波测长仪一种利用超声波准确测量油管长度并利用微处理机进行数据处理的测长仪。便携式钢管超声波测长仪是由超声波发射接收器、反射器和单片微处理机组成的。其中,超声波发射接收器内装设有超声波发射原件以及前置电路,将发射和接收到的信号转换成防波信号传至微处理机内。单片微处理机是由8031(8098)单片机及其外围设备所组成,其中包括以单片机为核心的单片单板机、液晶显示器、微型打印机和数字功能键盘等。各器件均组装在一个箱体之内。1-键盘2-单片微处理器3-显示器4-打印机特点:(1)两点校准功能,使得测量值更为准确;(2)独有蓝色背景灯光,各种环境下清晰可视;(3)低功耗,两节干电池可使用200小时以上;(4)适合测量所有导声材料,如钢、铁、塑料、陶瓷、有机玻璃等。
4结论
通过对组配管柱环节详细阐述,并对组配中存在的各类问题分析讨论,列举了解决问题的措施,同时引入测量油管及井下工具的新设备、新技术,定会提高组配管柱的精确性,助力于油田生产。
参考文献:
[1]白明银,潘玉琦,黄松.油气田地面工程(OGSE)[J].2000,15(1).
[2]吴文秀,刘立,刘文兴,等.油管长度智能计量仪的研制与试验[J].石油机械,2000,28(5):34-35,41.
关键词:作业施工; 注水井管柱;组配工作;控制出卡
本文详细阐述了组配管柱的技术原理、方法,结合实际施工中存在的问题,综合分析造成出卡现象的原因,同时引入几种丈量油管的新技术,解决小卡距难度大的问题,为今后注水井组配管柱提供了技术依据和参考,有效控制出卡现象的发生。
1组配管柱内容及原理
1.1组配前的准备
1.1.1施工设计正确识别。施工前仔细阅读施工设计,准确掌握所施工井的各项基础数据,查取该井井史,全面掌握该井信息,并分析完井管柱结构。
1.1.2丈量材料的准备工作(1)现场丈量管柱需准备:钢卷尺、记录纸、笔、计算器;(2)丈量管柱时,丈量及记录人员需要3人。在丈量过程中将钢卷尺的零端进行固定,保证钢卷尺有效长度15米,对零端的人员要与量管人员配合一致,测量时尺要拉直。
1.1.3确定油补距
现场观察井口型号:带套管四通的采油树的油补距是四通上法兰面至补心上平面的距离。套補距是套管短节法兰上平面至方补心上平面的距离;不带套管四通的采油树的油补距是油管挂上平面至补心上平面的距离。
1.2工具的丈量方法
1.2.1丈量油管。丈量油管时钢卷尺的零刻度与接箍上平面对齐,读数刻度应根据现场井内油管丝扣上紧程度来定,一般丈量时公扣端丝扣以让一扣为好。
1.2.2丈量封隔器。封隔器的丈量分为上部长度与下部长度,上部长度以封隔器上端面到胶筒中部长度(或中间胶筒中部),下部长度是胶筒中部到下部螺纹根部让2扣后的长度。上部长度=H下部长度=L-H
1.2.3丈量偏心。偏心的丈量方法:零端对准偏心上端面,读数时对准公扣部位,让扣2扣。
1.3组配
1.3.1操作步骤(1)用专用工具测量出井下工具的长度,并记录;(2)根据施工设计及现场井口型号,确定油补距及下入管柱各级工具深度;(3)根据记录数据和下井工具长度,计算出设计管柱井下油管根数;(4)计算出各工具之间的油管根数和所配的油管短节长度;(5)根据施工管柱结构,画出结构示意图,并将下井工具名称及下井工具之间油管根数以及各工具的完成深度标注在管柱结构图上。
1.3.2计算实配深度
(1)第一级封隔器实配深度。第一级封隔器实配深度=油补距+油管挂长度+选用油管长度+第一级封隔器上部长度。
(2)第二级封隔器实配深度。第二级封隔器实配长度=第一级封隔器实配深度+第一级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+第二级封隔器上部长度。
(3)第三级封隔器实配深度。第三级封隔器实配深度=第二级封隔器实配深度+第二级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+第三级封隔器上部长度。
(4)底部球座实配深度。底部球座实配深度=第三级封隔器实配深度+第三级封隔器下部长度+选用油管长度+配产(水)器长度+底部球座长度。
(5)小结。注水分层管柱,完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度+油管累计长度+其他工具长度+挡球长度。
注:注水管柱完成深度应在油层射孔井段底界10-15m之间。
2组配管柱过程中容易出现的问题
下入井下工具时,封隔器卡点要尽量躲开薄夹层、套管接箍、射孔炮眼和套管损坏处,即卡点选在夹层的中部为宜,因此管柱配备计算必须准确,计算顺序正确。但施工现场有很多客观和人为因素干扰,很难实现高精准。
2.1油管的因素(1)油田的井下管柱长度一般在1000m左右,管柱会受自身重量影响,出现较大的弹性伸长量,若不考虑管柱伸长量,则实际管柱长度与理论管柱长度相差较大。(2)井下管柱的使用年限很长,在不超过使用年限,且能满足采出井和注入井正常工作的情况下是不需要更换油管的,这可以节省不必要的浪费。但油管使用年限过长,会使油管丝扣磨损严重,导致两油管连接时嵌入深度过长,造成井下管柱总长度过短,影响卡点的准确性。
2.2丈量工具。传统的丈量油管方法是两人使用钢卷尺对准工具起始端,通过肉眼观察读取数据,第三个人在旁边记录。丈量过程繁琐,浪费人力,劳动强度大,且测量速度慢,极易造成误差。
2.3施工人员责任心的因素。任何时候一个企业都需要严以律己的员工,特别是在组配管柱、丈量油管过程中,施工人员不能有一丝懈怠,每个毫厘的误差积累成多,最后都会酿成大错,导致返工。常出现的错误有:(1)管桥上所摆放的油管顺序,与所记录的顺序不同;(2)不认真计算管柱深度,出现错误;(3)未及时把剩余不下井的油管甩掉
3提高组配管柱准确性的措施
3.1油管问题的解决措施
管柱自重引起的弹性伸长量和油管丝扣磨损都是油田生产过程中不可避免的客观因素,只要施工人员在组配管柱过程中足够细心,就可以有效的避免错误的发生。
(1)在组配管柱之后,将计算或者查表得到的油管伸长量排除在外,最后的数据才是准确的,保证组配管柱的高精确性。(2)丈量油管时,若发现丝扣磨损严重,应多让出1-2个丝扣的长度,保证井下管柱长度的精准。(3)落实技术人员监管职责,保证施工人员下完井管柱时,预留的丝扣长度一致,做到诚信施工,确保卡点位置准确无误。
3.2提升施工人员责任心。作为油田企业,必须凝聚全员智慧和力量,激发全员工作热情,助推全体干部员工立足岗位做贡献。经常组织座谈会、宣讲企业文化等交流会议,形成人人勇于负责、个个敢于担当的良好氛围。
3.3引入丈量工具新技术。目前,油管的的测长方式是通过钢卷尺来完成的,每需要3人,且速度慢、劳动强度大,误差大,致使井下工具和设备不准确到位,出现返工,影响作业效率。为此引入便携式超声波测长仪,更高效、更精准的为油田施工服务。
3.3.1便携式超声波测长仪。便携式超声波测长仪一种利用超声波准确测量油管长度并利用微处理机进行数据处理的测长仪。便携式钢管超声波测长仪是由超声波发射接收器、反射器和单片微处理机组成的。其中,超声波发射接收器内装设有超声波发射原件以及前置电路,将发射和接收到的信号转换成防波信号传至微处理机内。单片微处理机是由8031(8098)单片机及其外围设备所组成,其中包括以单片机为核心的单片单板机、液晶显示器、微型打印机和数字功能键盘等。各器件均组装在一个箱体之内。1-键盘2-单片微处理器3-显示器4-打印机特点:(1)两点校准功能,使得测量值更为准确;(2)独有蓝色背景灯光,各种环境下清晰可视;(3)低功耗,两节干电池可使用200小时以上;(4)适合测量所有导声材料,如钢、铁、塑料、陶瓷、有机玻璃等。
4结论
通过对组配管柱环节详细阐述,并对组配中存在的各类问题分析讨论,列举了解决问题的措施,同时引入测量油管及井下工具的新设备、新技术,定会提高组配管柱的精确性,助力于油田生产。
参考文献:
[1]白明银,潘玉琦,黄松.油气田地面工程(OGSE)[J].2000,15(1).
[2]吴文秀,刘立,刘文兴,等.油管长度智能计量仪的研制与试验[J].石油机械,2000,28(5):34-35,41.