油水井基本维修知识 油田开发过程中，油水井在长期的生产过程中，不仅地下情况在不断地改变，井 的本身也在不断与变化。另外，人为的工艺技术措施，施工中发生的意外故障， 地壳运动、地震等因素也会造成各式各样的故障和井下事故。第一节 压井工艺一、压井的概念压井是指从地面往井里注入密度适当的压井液，使井筒里液柱在井底造成的 回压与地层的压力平衡，阻止地层中的油、气、水流到井筒而喷至地面。压井是 把井暂时压住，使油层内的油气在施工作业过程中不能喷出，便于施工。要想压 住井，压井液的密度不能小，但也不能太大，否则压井液会注入油层，污染油层， 甚至把油层压死。故压井作业措施要得当，既保证施工顺利进行，又要注意保护 油层。二、压井液的选择压井效果的好坏取决于压井液柱压力与油层压力的对比关系和压井液本身的 性质。因此，正确选择压井液是保证压井质量的重要环节。选择压井液的原则是 压而不死、压而不喷、压而不漏。使所选取的液体密度既能满足压住井，也不能 造成油层伤害。1 压井液密度选择法要求压井液柱所形成的井底压力至少与地层静压力相平衡。P 油层 =P 液柱 +P 井口（ 4一 1） 使油井敞开作业不发生井喷，即是使井口压力近于零，故有：P油层-p液柱=P井口 =0（4 一 2）而（4一3）考虑平衡不稳定安全系数K,（4 一 4）式中：P油层一一油层静压，MPa；P 液柱一井内液柱压力， kg/cm2；H 井深，m；P 井口一一井口压力（表压力）， MPa；压井液密度， kg/m3；K一考虑平衡不稳定的安全系数，一般常用1.05 1.1。从式（44）便可选 择适宜的压井液。2地层压力倍数选择法 压井液的选择主要是确定压井液的密度，以使液住所造成的回压等于（或大于） 油层压力。现场采用压井液柱压力为油层压力的1.1 -1.15倍的简便方法进行。P液柱=（1.11.15） P油层（4一5）应用公式（45）即可求出压井液密度Y液。对照现场常用压井液密度从表41 选出所需的压井液来。表 4 l 常用压井液相对密度三、压井方式的选择在对某一口井压井之前，选择适当的压井方式是保证压井成功的一个重要因 素。目前，现场上常用的压井方法有循环法、灌注法和挤注法三种。1 循环法这是目前油田应用最广泛的方法。将配好的压井液用泵泵入井内进行循环， 使油层中液体不能逸出，而将井筒中的原油用压井液替出来，使原来被油气水充 满的井筒改为用压井液所充填。压井液液柱的重量在井底产生回压，使油层中的 油气不能进人井筒，从而井被压住。循环法压井分为反循环压井和正循环压井两种。反循环压井就是开始压井时，压井液从套管和油管环形空间打入将油管中的 液体替出，构成从油套管空间到油管的反循环通道，而将井压住。这种方法多用 在压力高、产量大的油井，以及有深井泵和单流凡尔的油井。因为当压井液到达 油管鞋时，则可用出口闸门控制其喷出量，所以不会使压井液气浸。这样，容易 提高压井效果，使压井取得成功。实践经验证明，即使在压井液密度选择比较合 适的情况下，用正循环压井常常失败，而采用反循环压井则容易获得成功。压井液先从油管打入经过油管鞋进入油管与套管的环形空间返至地面，从而 构成了从油管到油套环形空间的正循环通道将井压住的方法叫正循环压井。正循 环压井用于低压、气量较大的油井效果较好。在使用正循环压井时，应先将井内 气体放空。（因为此类井压力低，气量大，突然放空，会造成暂时停喷。）然后， 立即从油管内将压井液打入。这样，压井液受气浸的可能性小，也不致于造成漏 失，压井可以得到成功。2 灌注法就是往井筒内灌注一段压井液，把井压住。这种方法多用于井底压力不高、 修井工作难度不大、工作量小、修井时间短的简单修井作业。如换油井采油树总 闸门，解除井口附近卡钻事故，焊接井口，更换四通法兰等。优点是：不使压井 液与油层接触，基本排除了油层受侵害的可能性。这种压井方法设备简单，操作 方便，修完故障后很快就能使油井恢复正常生产。3 挤注法压井时井口只有压井液进口而没有出口，这时，只能在地面用高压将压井液 挤入井内，从而把井筒内的原油、天然气和水挤回地层。靠井筒内压井液柱的重 量把井压住的方法叫做挤注法。这种压井方法不同于灌注法，它是利用高压泵往井内打入压井液，而且将井 内的油、气、水挤回地层。它也不同于循环法，在压井时只有进口没有出口。这 种压井方法的缺点是：在用高压将井筒内油（气、水）挤回地层的同时，也有可 能将井内的脏物（如沙、泥等）压入油层，造成油层孔道堵塞。然而挤注法有着 工程上的实际意义，即可以解决用循环法压井不能解决，用灌注法压井也不能解 决的压井问题。如砂堵井、蜡堵井或因事故不能进行循环的高压井，都必须采用 挤注法压井。特别是在注水开发油田，油层连通性好、含水高的油气井采用这种 方法进行压井，不仅能使修井作业施工顺利进行，而且能防止井喷事故。四、压井作业施工压井工艺比较简单，但施工比较麻烦，应十分谨慎。否则，不仅压井不成， 还会给油层带来危害。正确确定压井方式，严格按照压井工序操作，保持和调配 好泥浆性能，及时录取各项资料是压井成功的重要条件。(1) 保持井内液体密度 由于油层中天然气的影响，压井中可能会发生压井 液气浸，使压井液密度降低，导致井内液柱重量下降。当液往重量等于(或小于) 地层压力后，便发生井喷。因此，为了防止泥浆气浸和井喷，必须在一定时间内 将气浸的泥浆全部替出，以保持井内液柱重量，将井压住、压牢。(2) 控制出口 保证进口排量大于出口溢流量，采用高压蹩压方式压井，让 井内的含气原油逐步被压井液所代替。(3) 防止压漏及压井液注入油层 有些油层吸水很强，压井开始时泵压很高， 排量又大，容易压漏。结果使压井液大量进入油层。如果井已压住，仍继续不停 地往井内高压挤入压井液，会使压井液进入油层。故在压井过程中，正确判断井 是否被压住是一项重要工作。井被压住的特征主要有以下几点：井口进口与出 口压力近于相等；进口排量等于出口溢量；进口的相对密度约等于出口相对 密度；出口无气泡，停泵后井口无溢流。(4) 防止井喷 在压井中，如果出现以下现象即是井喷的预兆：进口排量 小，出口溢量大，出口溢流中气泡增多；进口相对密度大，出口相对密度小， 相对密度有不断下降趋势。若泵入量多、溢出少、液面下降严重，则说明已将井 压漏，应迅速采取措施堵漏；出口喷势逐渐增加；停泵后进口压力增高。如 遇有上述现象，应立即进行泥浆循环和调制泥浆性能，直至正常后方可继续压井。(5) 压井施工中应注意的事项 压井前，对所用压井管线要求用1.5倍工作压力的标准来试压，以防止压 井过程中管线出问题而影响压井的进行。 压井前，先用嘴子控制油套管同时放气。压井中途不能停泵，以免压井液 气浸。 用泥浆压井时，应先替入套管容积三倍的清水，待出口见水后再替入泥浆， 以防泥浆油、气浸。 压井时应尽量开大泵的排量，为了防止泥浆泵进水管线堵塞，应装过滤嘴。 替入泥浆后，要使进口与出口泥浆相对密度差小于2%。 为了保护油层，应避免压井时间过长，减少泥浆对油层的污染。 如果因压井时间过长或其它原因造成了泥浆侵害油层、堵塞出油孔道，施 工完后应考虑进行酸化或压裂处理。(6) 压井时应录取的资料 进行压井施工时主要应录取如下资料：压井液名 称、数量、相对密度、压井方式、压井深度、进口与出口的排量和相对密度、泵 压、压井时间、有无漏失现象等。五、影响压井成败的因素影响压井成败的因素很多。在现场施工中，往往由于某种原因造成压井失败， 不但造成压井液及工程上的浪费，还容易伤害油层。因此，掌握这些因素，对于 压井施工有很重要的意义。1泥浆性能的影响在用泥浆做压井液进行压井时，由于井内和地层内各种条件都在不断地改变 着泥浆的性能，因而直接影响到压井的效果。泥浆性能变坏主要是受“四浸”污染 所致。(1) 水浸 在压井过程中外来水侵入而使泥浆性能变坏，称为泥浆水浸。泥 浆受到水浸后，粘度变小，密度降低。应及时往泥浆内加入粘土粉或重晶石粉， 用以提高泥浆的粘度和密度。（2）气浸 地层内的天然气大量混入泥浆中，泥浆密度下降，粘度增加，造 成压井困难，甚至失败。（3）盐水浸 地层中盐水浸入后，使泥浆粘度增高，相对密度降低。盐浸严 重时会发生井喷事故。处理泥浆盐水浸的办法是预先提高泥浆相对密度，将盐水 层压住。另外，可以往泥浆中加入化学处理剂，稳定泥浆性能，使盐水浸不能在 压井过程中发生，确保压井的顺利进行。（4）钙浸 地层中的石膏浸入泥浆中，造成泥浆中的钠基粘土性质转变，变 为钙基粘土，称为钙浸。泥浆钙浸后粘度和切力降低，失水量增大，使压井工作 无法进行，严重者会侵害油层。水泥浸指由于水泥浸入，使泥浆的粘度增高，流 动性变差，失水增加，给压井施工带来困难。遇到泥浆钙浸（水泥浸）时，应加 入褐煤碱剂、单宁酸粉等，采取沉淀法清除。通过化学反应达到解除钙浸及水泥 浸的目的。2 施工因素的影响施工中造成压井失败的因素很多，主要有以下几方面：（1）井下情况不明 如井下结蜡严重，有高压水层，油气比、静压及周围井连 通情况不清，在压井过程发生预料不到的问题且措施不当等，都可能使压井失败。（2）准备不充分 如压井过程中突然出现气浸或粘度下降，应及时加重泥浆。 但是，由于事先没有准备粘土或重晶石粉，就无法调配泥浆性能，迫使压井工作 半途而废。（3）技术措施不当 如在压井过程中井口闸门控制不当，影响压井效果。出口 控制过大会使泥浆大量返出，不仅造成浪费，而且使压井不能成功。如果出口控 制过小，则在压井过程中势必使大量泥浆进入油层，污染油层。3 设备状况的影响 压井用泥浆泵上水不好，使压井液不能连续注入井内，会造成压井的失败。造成 泵不能上水的原因可能是泵性能不好，也可能是上水管线被污染堵塞或冬季施工 管线结冻而堵等。还有，压井时间拖得太长，压井过程中出现设备故障，结果井 筒内的泥浆发生气浸，密度下降，压井失败。泥浆中有脏物或硬块等也不利于泵 的上水，影响压井的顺利进行。压井过程中，要避免上述现象的发生。第二节 注水井喷水降压在注水井上进行修井施工时，如果采用压井的办法必将污染油层，影响注水效果。 为此，可用喷水降压工艺来代替压井，既满足了修井作业降低井内压力的需要， 也符合不侵害油层的要求。一、喷水降压的作用1 压井因为油层压力很高，井筒内充满高压水。这时打开井口，就相当于高压密闭 容器打开一个小孔。根据水力学射流原理，密闭器内的高压液体必然以较大的速 度和排量不断地喷出。随着喷吐时间和喷出量的增加，密闭器内的压力不断下降， 喷势及喷出量也不断降低。注水井喷水降压就是应用这个原理，使井口压力降为 零。降压之后，虽然地层内仍处于高压，敝开井口作业也不至于发生井喷。用此 方法代替压井既保护了油层不受损害，也达到了顺利安全作业的目的。2 洗井解堵作用注水井投注较长一段时间后，由于水质没有严格保证，以及管线生锈等原因， 注入水带进井内一些污物、杂质。特别是有些油田，采用污水回注的办法，这种 现象就更加严重。造成油层孔隙堵塞，渗透率降低，注入量减少。一些井注入量 达不到配注指标，甚至有的因堵塞严重而注不进水。当发生上述情况，一般不要 轻意进行修井作业。因为作业施工时间长，工作量大，消耗也大。采用注水井放 喷的方法，使地层内高压液体冲刷和携带出岩层孔隙中的堵塞物，可以解除堵塞， 恢复地层渗透率。同时，由于高压液体从地层内返出并通过井筒喷出地面，还起 到了洗井的作用。二、喷水降压工艺注水井喷水降压工艺比较简单，就是打开油管（或者套管）闸门，使井筒以 至地层内的液体不断地喷至地面。喷出量的大小根据井下油层堵塞情况来决定， 用调节井口闸