5气举和液氮排液
油井作业辅助排液技术介绍
油井作业辅助排液技术介绍一、前言在油（水）井的新井投产施工中，当设计要求负压射孔时，需要借助抽汲等工艺来降低井内液面。
当油（水）井进行酸化解堵施工时，为了提高工艺处理效果，减少或避免二次污染，也需要进行工艺排液。
在油田开发中后期实施防砂工艺时，为提高防砂工艺效果，也需要对油层进行排液预处理。
二、技术背景传统的油（水）井工艺排液技术主要有：1、抽汲排液。
抽汲排液是在油井的油管内下入抽子等工具，由通井设备上的钢丝绳下入井内一定液面以下，通过通井设备滚筒的转动，作用于钢丝绳的上下运动，进而带动抽子工作，把抽子以上的液体带到地面。
2、气举排液。
气举排液工艺是用高压压风设备往井内注入高压气体，强迫井液在油套管中循环，把井液升举至地面。
3、混气排液。
混气排液工艺是向井内循环注入高压气体的同时，向井内泵入一定量的液体，用混气的液体循环替代井内液体，达到降低井液比重，气举排液或诱喷的目的。
4、液氮助排技术。
液氮助排技术是借助高压泵车向井内循环替入液氮，然后控制井口放喷，达到油井降压诱喷排液的目的。
5、其它排液技术。
主要包括不同性质与比重的井液替排，现在常用的是洗井排液工艺。
三、传统排液技术缺陷与不足1、抽吸排液效率低，事故率高，酸化解堵等工艺使钢丝绳的应用环境受到限制。
2、气举排液需要使用高压压风机，工艺管柱的气举凡尔等专用配套工具技术不成熟，大面积应用效果不理想。
3、混气排液技术，设备占用量大，工作时间长，生产成本较高，受环保条件限制，现场应用范围显著萎缩。
4、液氮助排技术受选井条件的限制，尤其是低压油井，使用范围小，成本较高，一次成功率低，不利于大面积推广应用。
5、目前在东辛等老油田采用的洗井助排工艺，由于大部分地层是渗透率相对较高的砂岩，油井静液面已很低，反洗井排酸排液，更容易把残酸和堵塞物重新注入地层，从理论到实践排液效果都欠佳。
四、修井作业自助排液泵设计思路设计并研制一种改进型较大直径与排量抽汲排液泵，由上部泄油机构、活塞与游动凡尔系统、泵筒与固定凡尔系统以及连接组件等部分组成，与支撑卡瓦或机械式封隔器等工具配合使用，在支撑卡瓦或机械式封隔器座卡工作后，完成管柱准备，借助提升动力实现抽汲管柱的往复运动，工作筒底部的固定凡尔及活塞底部的游动凡尔依次打开与关闭，抽汲排液泵不断工作，达到抽汲排液之效果。
井下作业监督与监督要点
（3）、其他项目
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三、井下作业施工准备
＊监督要点：
（1）、检查要按循回检查路线逐项检查，做到不漏项、不 漏点、不走过场。对重要部位要增加检查频次
（2）、发现安全隐患、要及时处理。当班未处理完，要向
问题和处理进展情况，并向上级汇报
下一班详细交清
（3）、各项安全检查要有记录
为适应社会主义市场经济体制和井下作业市场的需要，建立和实行井下作业监督制 度，对井下作业施工项目进行全过程监督将有利于提高井下作业施工质量，降低井下作 业返工率，有效提高整体经济效益
1、井下作业监督的作用 实行井下作业监督有利于作业方案设计的有效实施，保证在施工过程中严 格执行操作规程和技术标准，避免工程事故，做到安全生产有利于提高作业施 工质量，提高措施和维护作业施工效果；有效控制作业生产成本，增加总体经 济效益；有利于甲、乙双方对施工项目的密切合作，对现场出现的问题可提出 解决办法，尽量缩短施工周期，提高作业时效
⑨、年龄一般在45岁以下
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1、修井机
二、井下作业设备
2、井架、天车、游动滑车、大钩
3、水龙头 4、转盘
5、泥浆泵
6、钢丝绳、吊环、吊卡
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三、井下作业施工准备
1、作业设计
2、井场调查及搬迁
3、立井架、穿大绳、校正井架
4、吊装井口房、拆装驴头 5、安装井口控制装置
15、注灰 16、下封隔器 17、射孔
18、混排
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四、常规作业工序
19、干灰涂防等化学颗粒防砂 20、液体化学防砂
21、高效封堵
22、冲钻塞 23、酸化
储气库修井与井控培训讲课文档
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• 储气库修井 • 一切为使油气井处于良好状态与保持正常工作的维护、
修理作业和一系列增产技术改造措施，以及为了达到某 种特殊工程技术目的所采取的特殊手段等，均可称为修 井。实际上修井就是修理井身、完善井身，用以达到安 全运行目的。
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1、修井主要设备
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2、注采井修井主要工序
几个基本概念 压井是将具有一定性能和数量的液体泵入井内，依靠泵入液体的液柱压力相 对平衡地层压力，使地层中的流体在一定时间内不能流入井筒，以便完成某项 作业施工。
替喷是用具有一定性能的流体将井内的压井工作液置换出来，并使气井、排 水井恢复产能的过程。
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2、注采井修井主要工序
（1）施工准备 出设计（地质方案设计、工艺设计、施工设计）→作业方案→井场调查及 搬迁（接井、搬迁、井场布置、用电协调、拆除地面安全控制系统、连接地面 管线）→立井架→吊装井口房→安装井口控制装置（防喷器)
设计实例（库2-2井修井）
水泥、套管和封隔器（插管桥赛）。
观察井（这里指的是老井改建观察井）
观察井包括两类，第一类监测储层，比如板896和板848，第二类为监测盖 层，比如板901×1井。观察井井筒内通常有油管柱，但一般没有井下工具， 油管柱可以没有气密封，因此日常监测包括油压和套压。
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二、储气库修井
反洗井为保护油层，当管柱结构允许时，更应采取正洗井。严重漏失井采取 有效堵漏措施后，再进行洗井施工。
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采气工艺知识
储层改造—高能气体压裂
高能气体压裂是 利用特定的发射药或推进剂在油 气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压裂地
层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝，清除油气层污
染及堵塞物，有效地降低表皮系数，从而达到油气井增 产的目的的一种工艺技术。 该工艺低成本、高产出，进液少、无污染，较强 的分层针对性和不受地层压力系数高低及水敏酸敏限制 的优点，为气田开发中后期的稳产和提高最终采收率提 供了有力的技术支撑。
3、地面集输
采 气 工 艺 技 术 配 套 系 列
地面高压集气技术 集气站高、低压两套外输汇管，流程按需 随时切换，高低压气分别输至高压和低压 配气站集中外输
高低压分输工艺
低压集气、低压外输工艺
高压气举管网工艺
1、储层改造-酸化
酸化又称为基质酸化或孔隙酸化，它是在低于储层 岩石破裂压力下，将酸液注入地层孔隙、裂缝中，通过
采气流程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
把从气井采出的含有液（固）体杂质的高压 天然气变成适合矿场输送的合格天然气的各种设 备组合，称为采气流程。 1)单井采气流程 在单井上安装一套包括调压、分离计量和保 温设备的流程，成为单井采气流程。
2)工艺过程
天然气经针阀减压后进入保温套加热升温，再经针阀减压到略高
于输气压力后进入分离器，在分离器中除去液（固）体杂质后，天然气 从分离器顶部出来经节流装置计量后从集气支线输出。分离出的液（固）
二、常规的采气工艺技术
1、储层改造
酸化 投球分层压裂 卡封分层压裂 重复（二次）压裂 低压气井压裂 复合压裂（爆燃+水力）
采 气 工 艺 技 术 配 套 系 列
水力加砂压裂
长井段双封分层压裂
（前置液氮、酸、粉砂）复合压裂
井下作业工中级(理论知识)模拟试卷20(题后含答案及解析)
井下作业工中级（理论知识）模拟试卷20(题后含答案及解析)题型有：1. 单项选择题 2. 判断题请判断下列各题正误。
3. 简答题 4. 计算题单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。
1．反循环压井对地层的回压( )正循环压井对地层造成的回压。
A．大于B．小于C．等于D．小于或等于正确答案：A2．使用临界速度流量计测气时，要使气流通过挡板的速度达到临界速度，则挡板后的下流压力与挡板前的上流压力比值不小于( )。
A．0．346B．0．546C．0．625D．0．654正确答案：B3．老井通井时，通井规的下放速度应小于( )。
A．0．3m／sB．0．5m／sC．0．6m／sD．0．8m／s正确答案：B4．某井深2500m，通井后上提油管，最底部通井规深度为1000m，如果油管体积为1．1L／m，此时应向井内灌压井液最少是( )。
A．800LB．1000LC．1100LD．1500L正确答案：C5．液氮排液工艺与( )排液工艺大体相同。
A．气举B．气举阀C．混合水D．替喷正确答案：A6．对于环形防喷器的维护保养说法错误的是( )。
A．必须保证胶芯完整无损，更换胶芯时，要在胶芯与活塞锥面配合处涂些黄油B．壳体与顶盖密封面、螺栓等安装时要涂防水黄油，液缸、活塞和密封填料靠液压油润滑C．应适时检查防尘圈、活塞、壳体上的密封圈，若有损坏、老化则应进行更换D．对于环形防喷器允许打开来泄井内压力，同时允许修井液有少量的渗透，这样渗出的修井液在一定程度上可起到延长胶芯使用寿命的作用正确答案：D7．刮削器下到设计要求井段前50m时，下放速度要控制在( )。
A．5～10m／minB．10～20m／minC．20～30m／minD．30～40m／min正确答案：A8．冲砂时，每冲完一根要循环洗井( )以上，以防在接单根时砂子下沉造成卡管柱。
A．10minB．15minC．20minD．30min正确答案：B9．在油井出水的预防中，要加强油、水井的管理和分析，及时调整( )确保均衡开采。
氮气在石油和天然气工业上的应用
氮气在石油和天然气工业上的应用一．氮气在油田中的应用随着石油工业的发展，石油储量在逐年下降，石油的开采越来越困难了。
然而仍然有近2/3的原油因为一二次未能采出而被封锁在地下，现在人们正为此而全力探索新方法和新技术。
向油层注氮以提高原油采收率，就是其中一项新技术。
利用氮气自身特性进行油层压力保持、混相与非混相驱及重力泄油等技术，可大大提高采收率，对我国石油工业稳产、高产具有很大意义。
按传统作业方法进行一次采油和二次采油采出的原油只有原始地质原油储量的1/3，仍有2/3左右的原油被封闭在油层中。
在美国靠传统的开采技术已采出大约1000亿桶原油，油层中仍还有近70%的原油约3000亿桶残留在地下。
要想尽可能多的采出这部分原油，就必须不断采取提高采收率的新方法。
一般来说，向油藏中注入流体包括液体和气体，就是这样一种新方法。
与注液体相比，注气具有注入质量少与油层不混相等优点。
注入气体有空气、天然气、二氧化碳和氮气等。
由于注入空气可能会导致空气和地下天然气混合达到爆炸极限，而产生爆炸，历史上曾发生过这种悲剧，因此现在注空气已被禁止或严格控制使用。
本世纪60年代期间，以天然气作为提高采收率的主气源，后因天然气供应不足及价格升高等原因，人们又寻求用二氧化碳做气源。
但二氧化碳气源通常在远离井场的地方，因此使用也不方便，而且二氧化碳在原油中有一定的溶解。
70年代后期，开始转向资源丰富的氮气，因为空气中就含有大量的氮气（空气中含有78%的氮气，21%的氧气，1%的其它气体）而且与天然气和二氧化碳相比具有无腐蚀、适应性好、经济等优点。
三者相比较氮气的价格为每立方米约合人民币0.12-0.24元，天然气的价格为每立方米约合人民币0.46-1.38元，而二氧化碳的价格为每立方米约合人民币0.39-0.92元。
目前，美国和加拿大每天向油层中注入高达一千四百多万立方米的氮气，用以提高原油的采收率。
在美国实施注气的30个油田中，注氮气的就有25个。
氮气排液
1．工艺原理气举排液理论是以井口高压注入气体，利用气体的体积、气体的膨胀能及快速逸散等特性，在较短的时间内达到排空井筒液体的目的。
注入气有氮气、空气或天然气等，由于氮气属于惰性气体，且来源广泛、安全，所以多用注氮气排液。
氮气在压力为0．1MPa下、温度降到一195．8℃时转变为液态。
便于运输和储存，所以通常采用液态氮，其工艺、设备均以液氮设计。
注氮气排液工艺原理是在环空或油管中注入氮气，以氮气的体积及其减压后的膨胀体积占据井筒中的空间排替井内液体，达到用最短的排液时间排液目的。
对于完井中油套不连通情况，可在管柱内下入小直径油管或连续油管，利用连续油管作为小直径管柱内的循环通道，进行注气排液。
其工艺特点是井口易于控制且管理调节比较方便，多用于诱喷油流、压裂酸化井、注水井的排液、含水气井排水。
在环空或油管中注入氮气，强行占据井筒中的一部分空间，将井筒内流体通过循环通道排出，排空井内流体或使井内流体液面降低，以达到减少回压使储集层产出(即诱流)之目的。
液氮的安全防护1．深冷灼伤和冻伤将皮肤在低温情况下暴露过久产生类似灼伤的情形，损伤程度因暴露时间和温度而异。
身体任何一部分若裸露或保护不周，而接触到深冷而无绝缘的管道或导管，皮肤会由于冻结而被粘住，甚至会被撕裂，穿戴着潮湿的手套时应特别小心。
在深冷情况下，暴露太久会引致冻伤，尤其是急冻时未能有足够的反应或警告。
2．个人保护装置低温情况下处理液化气体，要特别注意穿戴适当的衣物以防冻伤。
任何有机会接触深冷液体或气体的东西，处理时，一定要穿戴无吸收性的手套(PVC或皮的)，避免戴宽口长手套，最好是比较松动的宽手套，若液体被溅人时，可以马上除去。
若有喷溅或喷雾情形，要戴面罩或护眼目镜，以保护眼睛。
除皮靴之外，应加穿衣裤相连的工作服。
3．急救将伤处用大量的温水冲洗，切不可敷任何热东西，如热水，加热器等。
将伤者接到一个温暖的地方(约22。
C)，若未能马上获得医疗照顾，应该立刻把伤者送往最近的医院。
气井排水采气工艺原理及应用
(1) 各种排采工艺都只适合于 3 000 m 以上的 井深 , 并存在一定的限制条件 , 其中泡沫排液采气 工艺会受温度影响 , 机抽排液采气工艺受下泵深度 的限制 。
(2) 大探 1 井根据自身特点 , 选择使用 U T 4 型泡排棒 , 取得了较好的排液效果 。 参考文献
[ 1 ] 冈秦麟 1 气藏开发应用基础技术方法[ M ]1 北京 :石油工业出版 社 ,19971
出最大液滴直径
dmax
=
30σ
ρg
V
2 g
(3)
将式 ( 3 ) 的 dmax 代 入 式 ( 2 ) , 则 携 带 最 大 液
层层间的非均质性 。总的来说 , 河道砂体在垂向上 变化很快 , 储层物性参数变化很大 , 非均质性比较 严重 。例如 , 通过孔隙度模型剖面的切取和渗透率 模型的剖面切取 , 可以清楚展现储集层孔隙度 、渗 透率的垂向变化以及层内联通性 。
目前国内外主要采用如下几种人工助排工艺 : 泡排 、气举 、柱塞气举 、机抽 、电潜泵 、喷射气 举 、水力射流泵 、液氮排液 、连续油管气举和复合 排液等 。
(1) 泡沫排液采气 。该工艺是将少量表面活性 剂注入井内 , 与井内气水混合产生泡沫 , 减少气水 两相垂管流动的滑脱损失 , 增加带水能力 , 从而用 天然气气流将水携带到井口 。它只能适用于有一定 自喷能力的气井 。该工艺技术不复杂 , 使用设备 、 工具简单 , 成本低 , 投资少 , 见效快 , 易于控制操 作管理 , 不需修井作业和关井 , 最易在矿场推广使 用 。但该工艺要求井有一定自喷能力 , 油套管连通 性要好 , 油管至少要下入气井顶部 , 与地层不配伍 的泡沫剂易对地层污染 。
关键词 : 排水采气 ; 井筒积液 ; 识别方法 ; 工艺原理
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气举和液氮排液气举
气举和液氮排液气举气水是使用高压气体压缩机向井内打入高压气 体，用高压气体置换井筒内液体的施工方法。气举的目的是大幅度降低 井底的回压，使地层中的流体流入井筒。气举一般用在试油施工的诱喷 和求产、酸化施工的排酸、气井压井施工后的诱喷、低压井压裂后返排 等施工。
液氮排液是一种安全的气举施工，是使用专用的液氮车将低压液氮转 换成高压液氮，并使高压液氮蒸发注入井中，替出井内的液体。
氮气最大输出排量 10-15标准m3／h 最高工作压力 26-35MPa 氮气纯度 >95% 制氮车可以用于常规气举排液，它具有排液速度快、施工时间短、适合不同 压力的油层排液的特点。在高压井施工时安全可靠，在低压井施工时可形成较 人的负压，有利于自喷投产的诱喷施工。
气举和液氮排液气举
3．液氮排液程序
液氮泵车包括液氮罐、高压液氮泵、液氮蒸发器及控制装置和仪表等组成。 主要助能是储存、运输液氮，使低压液氮增压为高压液氮，并使高压液氮蒸 发注入井中。 液氮泵车有多种犁号，有美国AIRCO公司生产的PAUL37500-1型，美国 CRYOTEX公司生产的TR - 6000DF-15型和TR-600OC10S/15型，美国哈里伯 顿公司生产的M300-15CH型，加拿人N0WSC0公司生产的NTP-35O0型等。
目前使用连续油管车气举，最大下入
深度可以达到60OOm，排出l000m的液 柱约用30min。连续油管车的油管外径 有1 1/4in（31.8mm)，1 1/2in(38mm)，2in(50.8mm)， 31/in(89mm)等规格。
图5-1 用气举阀气举启动过程
气举和液氮排液气举
二、液氮排液
1.液氮泵车
气举和液氮排液气举把连续油管下入井内的生产管柱内，然后再把 液氮泵车与连续油管车相连。液氯泵车把低压液氯升至高压，再使高压液氮蒸 发，从连续油管注入到生产管柱中。蒸发的高压氮气通过连续油管的底部，从 连续油管和生产管柱的环形空间返到地面。连续油管可以逐步加深下入深度， 逐步降低井底回压，可以减少回压突降对地层造成的伤害。
气举和液氮排液气举
3.气举阀气举程序
为加快排液，在深井气举时，可以利用气举阀气举法。用气举阀举，要根据 排液的深度和井内液面的高度及压风机的排量，在气举管柱上设计下入多级气 举阀。多级气举阀气举排液可以逐级降低井内液柱的回压，比常规气举举空时 造成的剧烈压力下降要缓和一些，对油层和套管的损害也要小些。
气举和液氮排液气举
(1) NTP-3500型液氮泵车的主要技术参数是： 最高排出口压力 103.4 MPa 试验压力 151.lMPa 最大液氮排量 142L/min 最大氮气排最 3500 SCFM（标立方英尺每分） 排量温度 10-40℃ 蒸发器最大蒸发能力 液氮 203L/min 氮气 5000SCFM 作业环境温度 -40-40℃ 液氮储罐总容量 7.27m3 车台发动机额定功率 67kW 底盘发动机额定功率 317 kW
气举和液氮排液气举
(2) NTP-3500型液氮泵车的结构特点：
①该车是一种独立的液氮储运、泵注及转换装置，能在低压状态下短期储存 和运输低温液氮，并能把低压液氮转换为高压液氮或常温氮气排出。
②该车结构紧凑，安全装置可靠，运移性较好，能单独作业而不需另配辅助 设备。
③增压泵、风扇、燃油泵采用液压传动，简化了传动系统。由于使用液氮增 压泵为高压液氮泵提供正净吸入压头，从而降低了储罐的工作压力。
(1)连接气举管线，连接液氮泵车，在进口管线上可以加一个单流阀， 防止井筒流体进入泵车。
(2)启动液氮增压泵和高压液氮泵前，必须充冷却泵腔，由于工作介质 液氮是低温液化气，必须保证泵有足够的正净吸入压头，即泵腔吸入压 力应比液氮在泵腔温度下的饱和蒸汽压高一定值。
(3)泵腔温度降低达到规定标准后，启动增压泵和高压液氮泵，注入氮 气。
④排量选择不受压力限制，可以在最高工作压力103.4MPa下输出最大排量。
气举和液氮排液气举
2.制氮车
制氮车可以在空气中收集氮气，并将氮气增压。该设备的主要特点是采用了 膜(mem-brane)技术，空气进入膜中即可将氮气、氧气分离。整个设备性能好、 排量大、氮气排出压力高、能长时问连续运转。其主要的技术参数是：
(1)使用气举阀气举，要采用反举方式。 (2)当压风机把高压气体由油套环空打入井筒，液面降到气举阀的位置时，气 体顶开气举阀进入油管举出油管中的液体，降低油管内压力。 (3)压力降到一定程度后，气举阀自动关闭，打入的高压气体继续下行，依次 打开下面的各级气举阀。 (4)最后高压气体通过油管底部进入油管，举空气举深度井筒内的液体。 气举阀气举过程如罔5-4所示。
气举和液氮排液气举
一、气举方式
l、气举方式及特点 (1)正举。正举就是用压风机从油管打入高压压缩空气，使井筒内的液 体及气液混合物从套管返出的气举方法。 (2)反举。反举是用压风机从油套环空打入高压压缩空气，使井筒内的 液体及气液混合物从油管返出的气举方法。 一般在正举时，压力变化比较缓慢；反举时，当井内的压缩气体到达 井内管柱底部上返时，压力下降十分剧烈，容易引起地层出砂或损坏套 管。
气举和液氮排液气举
三、监督要点
(1)用压风机在油井和气井中气举非常危险，因为在油、气井筒中，空气中的 氧气与井筒中的天然气混合，当天然气和混合气总体积的5% -15%时，遇到明 火就会发生爆炸。因此，禁止使用空气在油、气井中气举作业是一条必须遵守 的安全措施。
气举和液氮排液气举
该车主要由卡车底盘、连续油管滚筒、注入头、井口防喷装置、液
吊等部件组成。全部台上设备都是采用液压传动，方便操作控制。美国
BOWEN公司生产的30MB型连续油管作业车的主要工作性能如下：
最大工作压力 34.5MPa 最大起下速度 76m／min 连续油管外径 25.4mm 连续油管最大容量 4880m 注入头最人推力 91.2kN 最大注入速度 76m／min 液吊起重力矩 171kN