井下作业过程中的油层保护
井下作业中的油层保护技术浅析
井下作业中的油层保护技术浅析摘要：随着对石油需求的不断增加，石油开采工程规模不断扩大。
油层保护是油田开采管理所必须要涉及到的工作。
油层保护措施和对应的保护技术在实际原油开采中的应用实践与钻井技术和井下作业技术的应用实践存在非常密切的联系，而且会直接影响到对应油井的原油质量和开采效率，所以需要提高关注度。
在实际工作中，应当以明确油田勘探开发对油井所造成的损害为前提，推进这方面的技术和保护措施研究工作，进而保证改革效果。
关键词：井下作业；油层保护；技术浅析引言油层是油田生产的主要通道，油田地质储量通过油层中的流体的流动，将更多的油流开采到地面上来。
而油层保护技术的应用，取决于油田的勘探开发中的钻井技术、井下作业技术的应用，采取相应的油层保护措施，才能提高油层的开采程度，从而提高油田的最终采收率。
1井下作业对油层所造成的损害分析1.1井下作业对油层的损害具体来说，油层污染和损害问题主要是由于钻井液体系设计不合理和施工参数规划不当而导致的。
在上述问题的影响下，大量钻井液会侵入油层，之后会堵塞油层空隙并且对后续采油作业造成干扰。
此外，如果钻井液缺少足够的岩屑携带能量，也会让岩屑堵塞油层孔隙，最终将会影响到油层的渗透率。
1.2修井、注水操作对油层的损害原油开采中，需要对油井进行长时间的注水，而在注水中则需要控制好注水压力和注射量，否则会使油层大面积出砂并且导致套管损伤。
如果发现套损现象，就必须要立即开展修井作业，而修井作业也会对油层造成不必要的损害，其中最为常用的是修井液的漏失问题。
此外，注水质量对油层所造成的影响也同样值得关注。
在无法保证注水质量的前提下，油层的孔隙会有可能发生堵塞现象，最终将会影响到水驱开发效率。
此外，如果由于注水质量不达标而造成了注入水堵塞，则会拉低油层的吸水能力。
最后如果注水设备不能满足分层注水要求，也通常会影响到正常的注水作业和对油层的正常开采。
1.3尚未对油层进行有效的伤害治理实际工作中，技术人员需要对已经堵塞的储油层进行解堵处理，以保证后续生产工作的有序推进。
井下作业过程中的油藏保护技术探讨
井下作业过程中的油藏保护技术探讨油藏保护是指在采油过程中采取各种措施，以保护油藏的有效性和可持续生产能力。
油藏作为地下储集和产生石油的地层，对于油田的开发和生产起到至关重要的作用。
在井下作业过程中，油藏保护技术的应用是非常关键的。
一、油藏保护技术的重要性及现状油藏保护技术的重要性主要体现在以下几个方面：1.保护油藏的有效性：有效的油藏保护技术可以避免或减少地层的损伤和混乱，从而保护油藏的有效性和储量。
2.保护油藏的可持续生产能力：有效的油藏保护技术可以减少井筒的损伤和污染，延长井眼的寿命，从而确保油藏的长期可持续生产能力。
3.提高井下作业效率：采用科学合理的油藏保护技术可以提高井下作业的安全性和效率，减少作业周期和成本。
目前，油藏保护技术已经得到了广泛的应用和研究，主要包括：1.安全封堵技术：通过在井筒中设置安全阀、封堵器等装置，对井筒进行封堵和控制，防止产油层油气向地层渗透。
2.堵水技术：通过注入堵水剂或改性水泥等材料，对井筒和油层进行堵水封堵，防止水分入侵井筒和油层。
3.抑制砂层技术：通过注入砂层抑制剂，改善砂层的物理性质，防止砂层渗透，增加油井抽采效果。
4.井眼液压保护技术：通过井筒液压平衡和控制，保持井下压力平衡，减小井筒对地层的损害。
5.化学保护技术：通过注入保护剂，改善油藏物理性质，增加油井生产能力，防止油藏中的化学反应。
以上只是一些常用的油藏保护技术，随着技术的不断发展，还有许多新的油藏保护技术也在不断涌现和应用。
二、油藏保护技术面临的挑战和应对措施虽然油藏保护技术在提高采油效果和保护油藏方面已经取得了一定的成果，但仍然存在一些挑战和问题：1.技术创新的缺乏：传统的油藏保护技术在一定程度上已经不能满足新的油藏保护需求，需要不断进行技术创新和突破。
2.成本和效益的平衡：油藏保护技术的应用虽然可以提高采油效果，但同时也会增加成本和人力资源的投入，需要寻求成本和效益的平衡。
针对上述挑战，可以从以下几个方面进行应对：1.加强科学研究：加大对油藏保护技术的研究力度，提高技术的创新和引领能力。
1.钻井过程中的油层保护技术
第一章 储层保护技术概述
八 .储层保护技术的发展过程 3.胜利油田：
（1）起步阶段： 84年末，开始研究XC无固相完井 液 — 减少钻井液对油层污染研究； （2）发展阶段：88—90年针对埕岛油田的油层保护 技术； （3）推广阶段：91-- 99 年,屏蔽暂堵技术的推广 （4）最近阶段：2000年以后，复杂油气田的保护
钻井工艺研究院
第一章 储层保护技术概述
四、储层保护技术的特点：
2.针对性：保护油气层技术具有很强的针对性；
（1）不同油气层的沉积环境与沉积时代不同，导致油藏结构、储层物性、 矿物组成等的差异；
（2）同一油气层不同的开发阶段其特性参数也会发生变化； （3）相同作业在不同工况下所诱发的油气层损害也不相同。
第一章 储层保护技术概述
一、岩石渗透率及达西定律
1、岩石的渗透性与渗透率
储层岩石均为多孔介质，其多数孔隙互相连通。在一定压差下，流 体可通过连通孔隙流动。这种在压差作用下岩石允许流体通过的性质称 为岩石的渗透性。表示渗透性大小的量，就是岩石的渗透率。
2、达西定律（1856年）：
Q
Ki
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H L
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ΔH Q K A • P
钻井工艺研究院
第一章 储层保护技术概述
三、储层伤害的危害 （1）降低产能与产量
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达西定律
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达西定律 的微分形式
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4. 钻井完井作业加强管理、减少事故缩短浸泡时间； 5. 预防为主、治理为辅、防治结合。
浅谈井下作业油层的污染与保护
浅谈井下作业油层的污染与保护浅谈井下作业油层的污染与保护摘要：从油层的污染机理入手，分析探讨了酸化、压裂及常规井下作业对地层造成的污染，相应地提出了保护措施和解除污染的办法，总结了井下作业过程中对油层保护的几项原则，对现场施工有一定的指导意义。
主题词：井下作业酸化压裂油层保护油层污染油井从钻开油层到采油全部完成的过程中，都会不同程度地发生地层污染，导致生产井的产量、产能和最终采收率的下降；另外，由于井下作业过程中的各工序都与油流通道相接触，这就必然要对油井产生污染。
对油井污染的原因及在井下作业过程中油层的污染作一些简单探讨，对其保护措施提几点建议.一、油层污染机理油层受到污染最直观的现象就是油井有效渗透率的降低，而引起油层有效渗透率下降的原因不外乎是固体微粒运移造成堵塞、化学反应生成沉淀、或由于其他原因引起的结垢或沉淀等。
所以从这点看，任何只要改变地层原始状态的条件都可以导致油层的污染。
对污染地层的修复一般施工复杂、费用高，而且很难恢复到污染前的水平。
所以，最基本的方法还是以预防为主。
（一）、固相对油层的污染固相对油层的污染一般认为是粘土矿物和固相颗粒的污染。
1、粘土矿物的污染粘土对地层的污染主要是粘土矿物的膨胀和分散。
粘土膨胀引起孔道和孔喉的缩小，增加油流的阻力或阻止油相流通；粘土分散形成粘土的微粒运移，从而堵塞孔道。
2、固体颗粒对油层的污染固体颗粒污染地层主要是微粒运移到孔道处造成堵塞。
固体颗粒的来源主要有两个方面：一是地层本身的性质决定，二是工作液带入的外来固相颗粒。
地层自身的微粒包括粘土颗粒和碎屑颗粒。
粘土在地层中可能以胶结物的形式在成岩过程中共同形成、共同变化，这类粘土一旦被破坏就可能形成自由的粘土微粒或释放出细砂粒使之形成自由微粒；粘土也可能是后生的或是由基岩脱落下来的，往往沉积在孔隙中，大多数以颗粒状形式存在。
地层本身所含的固体颗粒一般污染深度较大，只要滤失的工作液或注入水等流体经过之处都可能造成污染，并且这种污染大多不可能恢复。
浅谈钻井过程中的油层保护技术
浅谈钻井过程中的油层保护技术摘要本文论述了我国钻井过程中油层污染概论,提出了钻井过程中的四项油层保护措施,把钻井过程的油层保护提到新的高度来认识。
关键词钻井;油层;污染;保护;技术保护油层技术是一种多学科多专业的综合技术,它是地质、岩矿、化学、流体力学、渗流力学、岩石力学等多学科在油气井钻井工程和开发工程中渗透与交叉而产生的一项系列技术。
钻井、完井中对油层的保护是第一关口,尽管人们已经充分认识到其重要性,但由于技术和经济原因,钻开油层时必须采用对油层正压差钻井,同时也必须采用泥浆打开油层,在正压差作用下,泥浆进入油层,其液相和固相粒子对油层必然会造成伤害。
1我国钻井过程中油层污染概论地球上的岩石分为三种:火成岩、变质岩和沉积岩,目前这三种岩石都发现了油气储藏的实例,其中以沉积岩最为普遍。
能够储藏油气的沉积岩又分为海相沉积岩和陆相沉积岩,前者主要是以白云岩为代表的碳酸盐储层,后者是以石英质砂岩为代表的碎屑岩储层。
孔隙可以是各种形状,通道曲折,表面积很大,内壁粗糙。
上述特征使油气储层很像一个过滤器,具有很大的机械捕集和化学反应能力。
当外来物侵入时,岩石内部结构及表面性质、流体相态都会改变,使油层渗透率降低。
渗地层一般解堵比较容易,往往认为与钻井液保护措施的投入不成比例,因此不需要刻意保护,但是要注意若损害严重,比如存在坚实的内泥饼或固相颗粒侵入较深,恢复地层渗透率需要很大的恢复压力,油水同层的情况下,由于水的粘度低,透过能力一般较强,高压下容易造成锥进,影响产油效果。
压裂是人为制造连接井筒和地层内部的通道,由于岩石的特性,往往形成线性通道,不易形成网状立体裂缝,而钻井液的损害是面状的,压裂后只有形成通道部分提高了流体渗透能力,因此钻井液损害仍然造成了泄油面积的减少。
压裂虽然不能百分之百地解决问题,但它的效果与钻井液保护措施相比仍然是明显的。
2钻井施工中油层保护措施首先,要保证设备正常运转,钻杆不断,材料供应及时,定向顺利,中途不停钻,一鼓作气完钻。
井下作业过程中的油藏保护技术探讨
井下作业过程中的油藏保护技术探讨在油田开发过程中，井下作业是非常重要的一环，它涉及到油藏的开采和保护。
随着油田的开发程度不断深入，对油藏保护技术的要求也越来越高。
本文将围绕井下作业过程中的油藏保护技术进行探讨，从技术原理、应用范围、发展趋势等方面进行分析，以期为油田开发提供技术支持和借鉴。
一、技术原理井下作业过程中的油藏保护技术是指在进行油藏开采和生产过程中，采取相应的措施，保护油藏地层和井筒结构，防止由于作业活动引起的油藏损害和环境污染。
“保护”两个字包含了丰富的技术原理，涉及到地质、化学、物理等多个领域的知识。
地质原理是最为重要的，因为只有了解地层的构造和特征，才能有针对性地进行油藏保护工作。
在地质原理的基础上，油藏保护技术主要包括以下几个方面：首先是井筒完整性的保护，这涉及到井下作业过程中对井筒结构的稳固和完好进行维护；其次是地面设备的完好，包括油井钻采设备和输油设备的维护和保养；另外还包括油藏保护液的运用，通过注入合适的油藏保护液，形成一层保护膜，防止地层对油藏的侵蚀。
这些原理和技术措施共同构成了井下作业过程中的油藏保护技术体系。
二、应用范围井下作业过程中的油藏保护技术主要应用于油田的开采和生产过程中。
包括了油井的钻井、修井、完井、水驱采油等工作，以及油田的管道输送、储存和加工过程。
在这些作业环节中，油藏保护技术发挥着至关重要的作用，它直接关系到油田的生产安全和环境保护。
在不同的作业环节中，油藏保护技术的应用方式也有所不同。
在钻井作业中，主要是通过良好的井位规划和合理的钻井工艺，防止地层的损伤和井筒的失稳；而在生产过程中，则需要注重油藏保护液的选用和注入技术，以及油田管道的监测和维护，确保油藏不受到外界影响。
油藏保护技术在不同的作业环节中都有具体的应用范围和技术要求，要根据不同的作业特点进行针对性的保护措施。
三、发展趋势随着油田开发技术的不断更新和油气资源的逐渐枯竭，井下作业过程中的油藏保护技术也在不断发展和完善。
浅谈井下作业油层保护综合配套技术
浅谈井下作业油层保护综合配套技术摘要在油气田的勘探开发过程中,油水井作业会对油层造成一定的损害,使油气层的有效渗透率下降,影响油气田的增产和稳产。
文章从油气田开发的现状出发,介绍了井下作业油层保护技术在油田开发中的应用。
关键词油层污染;机理研究;井下作业油层保护保护油气层是油气田勘探开发过程中重要的技术措施之一,它关系到勘探开发的效果。
在油气藏漫长的开采过程中,从钻井到完井中每道工序及井下作业过程中各项措施都可能造成油层的损害或二次污染,如果后一项作业没有搞好油层保护,就可能使前面各项油层保护工作所获得的成效部分或全部丧失。
因此,井下作业施工中油层保护更不容忽视。
做好油气层的保护工作对油气田的稳产和高产具有重要的意义。
1储层污染的危害1)降低产能及产量,影响试井与测井资料解释的正确性,严重时可导致误诊,造成储量和产能估算不准,影响合理制定开发方案等。
2)增加试油、酸化、解堵、修井等井下作业工作量。
3)影响最终采收率,即损伤油气资源。
4)从理论上来说,储集层的损害有可能是无限的。
2储层损害的机理储层损害的实质是油气层渗透率降低,其损害机理主要有:1)外来流体中的固体颗粒将堵塞油气层的孔隙通道,导致储层渗透率降低。
2)外来流体中的水分子引起储层粘士矿物的水化和膨胀,减少了储层的孔隙通道。
3)外来流体与储层中的流体不配伍,产生化学沉淀、结垢,形成高粘度的乳化液,产生不溶的盐类、沥青、蜡质类的固体,堵塞储层的通道。
4)外来流体与储层岩石不配伍,造成岩石润湿性的改变, 将引起水敏、酸敏、碱敏及润湿性反转伤害等。
在修井过程中,采取保护措施不当,修井液进入井内,势必会造成一定的储层损害。
3井下作业油层保护工艺井下施工中所使用的各种修井液及作业工艺均有可能造成储层伤害,影响作业效果。
针对施工中的具体情况,应从以下方面实施储层保护技术。
3.1在完井过程中采用负压射孔技术负压射孔是指在井底压力低于油气层压力的条件下射孔,可以使射孔孔眼得到“瞬时” 冲洗, 形成完全清洁畅通的孔道,可以避免射孔液对油气层的损害,可以免去诱导油流工序,是一种保护油气层、提高产能、降低成本的完井方法。
钻井过程中的保护油气层技术
1、涉及多学科、多专业和多部门的系统工程 由于油气层损害的普遍性和相互联系性，使
钻开油层、测试、完井、试油、增产、投产等每 一个生产作业过程均可能使油气层受到损害，而 且，前一过程的油气层损害会影响后一过程的生 产作业效果，后一过程没有搞好保护油气层工作， 就有可能使前面各项作业中获得的保护油气层成 效部分或全部丧失。所以，保护油气层技术是一 项系统工程。
盐水液
KCl NaCl KBr HCOONa HCOOK HKOOCS CaCl2 NaBr NaCl/ NaBr CaCl2/CaBr2 CaBr2 ZnBr2/ CaBr2 CaCl2/CaBr2/ZnBr2
浓度/重量百分比 密度g/cm3 (21℃)
26
1.07
26
1.17
39
1.20
45
1.34
完善推广
（三）试油保护油气层技术的思路与原则
试油保护油气层应遵循的原则
1、解除钻井损害，减少试油损害原则 2、针对性原则 3、配伍性原则 4、效果与效益结合原则
钻井过程中防止油气层损害是保护油气层系统工程的 第一个工程环节。其目的是交给试油或采油部门一口无损 害或低损害、固井质量优良的油气井。
油气层损害具有累加性。 钻井中对油气层的损害不仅 影响油气层的发现和油气井的初期产量 , 还会对今后各项 作业损害油层的程度以及作业效果带来影响。因此搞好钻 井过程中的保护油气层工作 , 对提高勘探、开发经济效益 至关重要, 必须把好这一关。
(1) 压差
1）压差的增大→钻井液的滤失量增加 →钻井液进 入油气层的深度和损害油气层的严重程度增大。
2）当钻井液有效液柱压力超过地层破裂压力, 钻井 液就有可能漏失至油气层深部, 加剧对油气层的损 害。
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论井下作业过程中的油层保护
【摘要】目前我国的油井开采作业经常遇到油层污染问题，且污染涉及到了井下作业的各个环节，极大的影响了油井效益，因此亟待需要对该方面进行深入的调查研究以指导各个油田的油层保护工作。
【关键词】井下作业油层保护油污
油层保护是一项高度综合的系统工作，它涉及多个领域且渗透到油气工程的全流程中。
油田从钻井到完工过程的每一环都有可能出现油污泄露，在井下开采时出现的酸化、压裂现象以及在对管道进行修理时都可能引起二次油污污染，任意一个环节的油层保护工作出现失误都可能让已有的工作和成就都化为乌有。
油层被污染引起的直接影响就是使原油中混入颗粒杂质、发生化学作用形成污垢，进而降低有效渗油率。
地层的原始构造发生任何改变都有可能引起油层污染。
通常维护地层结构的工程复杂、耗费高，即便修复工作顺利进行也很难使地层恢复如初，所以预防工作则显得尤为重要。
1 固相对油层的污染
固相污染物通常分为两类：颗粒固体、粘土矿物。
1.1 粘土矿物的污染
通常，地层结构在受到粘土矿物作用时容易发生分散或者膨胀。
分散作用会转移粘土微粒进而对渗油孔造成堵塞；膨胀作用会加大原油与管道间的流通阻力。
1.2 固体颗粒对油层的污染
固体颗粒的产生通常有两个原因：
（1）井下作业采用的处理液中偶尔会夹杂一些外界颗粒；（2）地质结构本身有时会产生一些颗粒。
这些颗粒流到渗油孔口出引起堵塞就形成了污染。
地层形成过程中一些胶结物在相互作用下逐渐就成为了粘土，这些粘土的结构失稳后就会分散成自由微粒；另外一些基岩发生脱落也会形成粘土颗粒，这些颗粒通常堆积在孔口里，且难以融散。
地质结构自身造成的颗粒污染通常具有较高的污染深度，一旦颗粒流入，任何流经的液体都会被污染，而且修复的可能性极低。
2 外来液体对油层的污染
一些不明的外来液体进入油井后会与井下流体发生作用形成沉淀。
特别是在一些油层中存在水分，液体渗入引起的油水相对饱和度的降低或者升高都会对油水相对渗透率造成影响。
外来液体通常会形成两种沉淀：
（1）和一些地质成分发生化学反应形成化学沉淀；
（2）还有可能与采油处理剂结合形成沉淀。
3 井下作业中油层的污染与保护
3.1 压井液在油气层中与不配伍流体作用使地层受损
在油气共存层中有许多矿物质，当压井液和这些矿物质接触时，极易发生酸敏、水敏等敏感作用，进而堵塞油气层的渗透空隙。
压井液在油气层中遇到不配伍的流体时也会容易发生乳化或者沉淀作用，进而降低渗透率。
在油井作业初始采用高压压井而换井之后
压井液储备不足，造成这种现象的原因就如前所述。
所以在进行压井操作时，要搭配油层成分以及流体性质来选取合适的压井液。
3.2 酸化作业中的油层污染与保护
酸化过程是为了消除油层中的多余杂质，达到保障油流在运输管道中不出现堵塞的目的。
但是酸化环节中，如果操作出现差错也会使油层掺入杂质。
酸化环节中会使得油流中混入许多的原本不属于油流中的工作液，导致的污染一般分为酸敏以及水敏。
因为酸敏土层会有一定几率引起多种多样的不易溶解的沉淀物质淤塞，比如土层当中蕴含大量铁元素时，对于酸化过程中的酸会有额外的不必要的消耗，同时酸化环节导致地层中的酸性程度增大之后，其与铁元素发生反应产生的沉淀物质会充斥于土层的缝隙当中，当ph值为5的时候，大量的高价铁发生反应产生沉积物，ph为3的时候，大量的低价铁发生发生造成沉积。
在酸化过程中，当酸液接触土层之后，跟里面的蜡质、沥青、大分子物质等产生相关反应，很容易变成胶状物质，同样会影响油流通道的通畅程度。
而水敏也会导致油流管道的通畅性。
这是因为在酸化环节中，需要非常的压差才能正常进行，由此它引发污染的范围肯定会更大，甚至会导致永久性的不可逆转的影响。
这就提示我们在执行酸化程序时，围绕工作液的性能来作文章，使它能够跟土层中原有流质更加融洽，那么对于降低污染有很重要的意义。
3.3 压裂中油层改善与污染
压裂工作一般被用来增大产量，它不仅能够很好的解决污染这个
问题，还能够是油路管道增多，促进产量的提升。
然而此种方法在改善油层的同时也会产生污染。
这是由于压裂施工时，很多原本不属于地层中的不论是液相还是固相都混入地层，很有可能这部分物质就会污染甚至阻塞油流管道，要是新增加的通道数目超过了由此而被污染的数目，那么可以说油层品质得到提升，使油井产量提升，相反的就会引起产量下降。
除此之外，压裂施工通常运用到敏感性相对比较强的低渗油层，因此更容易引发污染。
3.3.1与油层润湿性的关联
压裂工作液中蕴含多种活性物质，在施工过程中混入土层，它将使得大范围的油层性质发生改变，从清水性转化为亲油性，使得油层更难以被渗透。
但是运用非离子型的活性物质，就能很好的维持土层的润湿性，使之不发生明显变化，降低污染的可能性。
3.3.2压裂液破胶的影响
压裂流体破胶不仅仅会留下大量不一样的不容易溶解的沉积阻
塞通道，还会因为其表面张力变得太大而引起水锁效应从而导致污染发生。
解决的办法无非是增加破胶剂的使用，使得破胶能够在更长的时间里进行，从而使渗透率下降，另外加入低分子的醇和相关活性物质来应对表面张力过大的问题，进而降低水锁的可能性。
3.3.3压裂中冷却效应
低温压裂液到达地层之后，会使油层的温度随之降低，在低温下，油层中的蜡质和沥青等会分离出来，从而引发污染。
该污染受制于石油本身的特性，就是说，要是石油中的上述两种物质蕴含的量很
大的话，自然，温度下降的幅度越大，油层污染程度也会越大。
3.3.4压裂液的泄漏和粘稠度
压裂施工过程中，滤失造成的污染一般是最厉害的。
由于施工过程中压裂液第一个跟油层产生的新裂缝相遇，一般的这些裂缝都是比较长的，那么污染程度就会因此而加大。
同时，因为压裂液都是使用的粘度较高的物质，它会阻碍油流的正常运行。
对此，可以运用能够降低滤失的制剂，利用粘土膨胀剂来确保工作液到达油层之后跟粘土不发生反应，这样一来就可以降低油层污染。
3.3.5原油乳化与油层污染
压裂液和油层接触后，会产生相应的乳化液，如此一来，液体的粘度会变大，引发水锁效应，使油流运行受阻。
通常都会运用非离子或者阳离子型活性物质来预防上述乳化液的生成。
参考文献
[l] 赵敬，徐同台，等.保护油气层技术[m].石油工业出版杜，2008
[2] 胜利石油管理局培训处.井下作业[m].石油工业出版社，2011。