钻修带压作业培训.ppt
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1、带压作业技术培训1.目录一、一、带压作作业技技术介介绍二、二、带压作作业装置装置应具具备的基本功能的基本功能三、操作三、操作规范范2.一、带压作业技术介绍1.1、带压作业概述 1.1.1、概念 1.1.2、工作原理 1.1.3、带压作业设备构成 1.1.4、带压作业设备分类 1.1.5、带压作业特点1.2、带压作业技术 1.2.1、带压作业井控技术 1.2.1.1、油管内井控 1.2.1.2、油套环空井控 1.2.2、带压作业工艺技术3.1.1、带压作业概述1.1.1、概念 带压作业是在带压的的环境境中,通过带压作业设备进行起下管柱等井下施工的一种作业方法。带压作业技术的应用避免了常规压井作业
2、中使用压井液对产层造成的污染,有利于保护油气层、保持油气井的产能,有利于提高采收率、延长采收周期,改善油气田周围的自然环境,具有很大的经济效益和社会效益。4.1.1、带压作业概述1.1.2、工作原理 采用带压作业,首先要进行生产管柱的内封堵,在确保管柱内完全封堵的前提下,利用防喷器组来控制油套环形空间的压力,然后依靠带压作业设备自身高效、可靠的液压系统,实现带压起下管柱和实施各种工艺措施作业。对于辅助式带压作业设备来讲,作业设备需要钻修井机配合,进行管柱起下作业。在起下管柱操作过程中,当管柱的自重低于井内压力的上顶力时,用液压缸和卡瓦的相互配合,来有效地控制管柱,防止管柱喷出,安全起下管柱;当
3、管柱的自重高于井内压力的上顶力时,用修井机提升系统和承重卡瓦的相互配合来实施管柱的起下作业。5.1.1、带压作业概述1.1.2、工作原理 采用带压作业,前期的井况资料调研是非常关键的,特别是施工井的套管状况、管柱状况和井内压力状况。为了确保带压作业的施工安全,依据完整、准确的施工井资料,进行详细的工程计算和安全性能分析,来选择并确定带压作业设备类型、带压作业设备的组合方式和带压作业工艺,编制详细的施工方案,制定相应的应急措施,在确保安全的前提下,再进入现场进行施工。6.1.1、带压作业概述1.1.3、设备构造带压作业设备主要包括下述部分:l举升系统:包括举升液缸、游动横梁及附件;l卡瓦组:包括
4、移动重力卡瓦、移动防顶加压卡瓦、固定万能卡 瓦、固定承重卡瓦;l平衡泄压系统:包括四通、平衡阀和泄压阀;l井控系统:包括上快速闸板防喷器、下快速闸板防喷器、环形防喷器,安全防喷器;l控制系统:包括举升控制、卡瓦组控制、防喷器组控制;l数据采集系统:包括举升力、下压力、井口压力、液压系统压力等;l液压动力系统:包括柴油机、液压泵及附件;7.1.1、带压作业概述1.1.4、带压作业设备分类1)按安装方式 可分为独立式带压作业机和辅助式带压作业机,具体如下:独立式带压作业机自身带有提升拔杆,能独立完成管柱起下等施工;辅助式带压作业机虽然具备液压举升系统和卡瓦系统,但没有拔杆提升系统,必须借助修井机或
5、钻机才能完成管柱起下等施工。2)按承压能力:21MPa、35MPa、70MPa、也有少量105MPa作业机。8.1.1、带压作业概述1.1.5、带压作业设备特点l全液压举升,卡瓦和防喷系统实现液压远程控制;l强大的起下能力可以降低对井架和其他提升设备的要求;l行程以3m左右为主;l密封能力大大改进,目前处理井压35MPa的技术已经非常成熟;l升降速度快:提升速度可达15 m/min,下推速度20m/min;l举升机与防喷器组合为一体,设计紧凑;l功能完整,操作简便,一般需2至4名熟练工;l辅助设备与钻机或修井机配合工作时适应性强;l安装方式:API法兰安装,安装快捷;9.1.2、带压作业技术1
6、.2.1、带压作业井控技术确保带压作业技术顺利实施的实质是安全可靠的井控方式,带压作业的井控分为油管内井控和油套环空井控两种方式。10.1.2、带压作业技术1.2.1、带压作业井控技术带压作业油管内控油管内控和油套环空外控各分为三级,都是为保证能够正常实施带压作业作业施工提供的安全保障。油管内井控油套环空井控第一级第二级第三级第一级第二级第三级工作状态压力控制安全保障状态压力控制应急状态压力控制工作状态压力控制安全保障状态压力控制应急状态压力控制根据施工目的和井况选用底部封堵方式,是常规内防喷控制措施。通常选用:油油管管桥桥塞塞、堵堵塞塞器器、单单流流阀阀 应应急急措措施施。在第一级别井控出现
7、问题时,抢装在起到地面油管顶端的内防喷工具。通常选用:油油管管旋塞旋塞阀阀 紧紧急急关关断断措措施施。在前两级井控都失效情况下采用。通常配备:剪剪切切闸闸板板 根据井口关井压力等级配备环环型型防防喷喷器器一一套套、单单闸闸板板防防喷喷器器两两套套,保证工作状态下能安全平稳地起下管柱 根据井口关井压力等级配备闸闸板板防防喷喷器器一一组组,数量根据管柱规格进行配套,确保工作状态下的安全可靠性紧紧急急关关断断措措施施。在前两级井控都失效情况下采用。通常配备:剪剪切切闸闸板板 11.1.2、带压作业技术1.2.1.1、油管内井控1)第一级井控第一级井控主要是井下油管末端堵塞工具,常用的有油管桥塞、堵塞
8、器、单流阀等油管桥塞。电缆桥塞钢丝桥塞12.1.2、带压作业技术1.2.1.1、油管内井控注水井桥塞堵塞器13.1.2、带压作业技术1.2.1.1、油管内井控14.1.2、带压作业技术1.2.1.1、油管内井控2)第二级井控 旋塞阀,通常摆放于井口,处于打开状态,主要用于油管桥塞或堵塞器不能有效坐封时抢喷作业和临时做油管井控作业,同时是检修设备时做油管井控的保险程序。承压为35MPa和70MPa,尺寸种类繁多,适用于各种油管。15.1.2、带压作业技术1.2.1.1、油管内井控3)第三级井控井口防喷器组装置的剪切闸板,当井控无法控制时使用。16.1.2、带压作业技术1.2.1.2、油套环空井控
9、1)第一级井控 根据井口关井压力等级,配备不同压力等级的带压作业设备的防喷器组,保证在工作状态下能安全平稳地起下管柱。2)第二级井控 根据井口关井压力等级配备井口防喷器组,主要保证带压作业作业机在更换密封胶件和维修过程中使用,同时是在休息时做好井控的保险井控。3)第三级井控 井口防喷器组装置的剪切闸板,当井控无法控制时使用。17.1.2、带压作业技术1.2.2、带压作业工艺技术1)带压作业计算 (1)带压作业起下油管柱受力分析带压作业起下油管柱,需要对其垂直方向的力进行分析,确定需要施加多大的力才能将管柱起出或下入井筒。18.1.2、带压作业技术上顶力管柱重力平衡点油缸系统压力19.1.2、带
10、压作业技术(2)油管中和点计算 油管轴向力油管浮重油管受到的上顶力注:当油管上顶时可用带压作业作业机的防顶卡瓦控制油管起下。不同尺寸的油管在不同压力等级井筒内中和点的深度不同.20.1.2、带压作业技术(3)带压作业作业设备施加的临界弯曲载荷 计算出带压作业作业中施加的最大下推力后,必须要确认管柱能承受如此压缩负荷而且不会发生弯曲。21.1.2、带压作业技术1.2.2、带压作业工艺技术2)带压作业作业方式 (1)井内压力低于临界值时可直接选用环形防喷器控制,相对应的井内管柱选择如下:3-1/2 油管 (0-5MPa)2-7/8油管 (0-10 MPa)2-3/8 油管 (0-14 MPa)22
11、.1.2、带压作业技术1.2.2、带压作业工艺技术2)带压作业作业方式 (2)井内压力大于临界值可用带压作业作业机环形和半封闸板控制;(3)井内压力35MPa以上可选用带压作业作业机半封闸板和半封闸板控制。注:带压作业作业机上的环形防喷器在压力允许范围内可过油管节箍,带压作业作业机的半封闸板不可过油管节箍。23.二、带压作业装置应具备的基本功能1、带压作业用防喷器的压力等级应比实际井压高出一个压力等级。如实际井压在1521MPa左右,所用防喷器的压力等级应为35Mpa。2、正常带压作业装置下部应具备全封井口、半封井口和卡住管柱的三项功能,不参与正常带压作业,可在特殊情况下,偶尔使用一下,以确保
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