井筒炮眼除垢

1. 修井工藝是什麼

油氣井在生產過程中會經常「得病」，這就需要採取不同的醫術予以治療。其中治大病叫做「大修」。一般油水井大修時，井筒技術狀況都比較復雜，作業前必須根據作業內容，認真落實井筒技術狀況，對症下葯，有效維修，防止井筒技術狀況進一步惡化。其主要工藝有：
（1）通井。
通井是探測套管完好狀況和井筒內有無異物（落魚、砂堵、蠟堵、鹽堵）的有效方法。通常使用標准通井規通井。當下井工具超過標准通井規規范時，可根據下井工具的最大幾何尺寸，確定通井規尺寸；或用模擬工具通井。通井遇阻時，則說明井筒狀況有問題，應進一步用列印法或測井核實。
（2）刮洗套管。
刮洗套管的目的是把套管內壁上的水泥、蠟、各種垢以及炮眼毛刺清除掉，以保證下井工具正常工作及封隔器坐封成功。目前國內使用的套管刮削器有膠筒式和彈簧式兩種。
（3）洗井。
洗井的目的是將井筒清洗干凈。
（4）工程測井檢測套管。
工程測井就是用測井儀檢測套管的技術狀況。常用的測井方法有：井徑測井、井溫測井、連續流量測井、同位素測井、彩色超聲波電視成像測井、套管剩餘壁厚測井和水泥膠結測井等。
（5）列印法檢測井身技術狀況。
列印法檢測就是利用印模（包括鉛模、膠模、蠟模等）對套管和魚頭狀態及幾何形狀進行印證，然後加以定性、定量的分析，以確定其具體形狀和尺寸。印模法檢測適用於井下落物魚頂幾何形狀、尺寸、深度等的核定，套管變形、錯斷、破裂等套管損壞程度的驗證，以及在作業、修井施工過程中臨時需要查明套管技術狀況等其他情況的井筒技術狀況。
（6）試壓。
原則上試壓壓力應等於最大工作壓力的1.2倍，注水井為1.3倍，注氣井為1.4倍，30分鍾後壓力降低不超過0.5兆帕為合格。若試不住壓，則要找出原因，根據漏失量和漏失位置，進一步採取措施。
另外，還有打撈作業、解卡作業、側鑽、更改井別、井的工程報廢等。

2. 修井作業的常見種類

解除儲集層損害的修井
當井的產量在一定程度上有所降低時，應考慮進行修井，在所有的修井中應考慮對油管、井筒、射孔孔眼、儲集層孔隙和儲集層的裂縫系統中的堵塞，進行旁通或清除。通常的方法是用鋼絲繩或油管探井底，以檢測套管或裸眼井段中的充填物。常用解除儲集層傷害的方法有：清理、補孔、化學處理、酸化、壓裂或這些方法的聯合使用
1、結垢的清除
在水垢傷害的井中，油管結垢可用酸化、化學或擴眼的方法予以清除。對於套管射孔孔眼中的結垢，可進行補孔，必要時用化學處理或酸化的方法清除殘留水垢。
國內外目前採用的除垢方法主要有以下幾種：
（1）機械清除。一是鑽頭鑽碎炮眼處緻密而堅實的鹽垢（重晶石和硬石膏），另一種是直接將「石膏收集器」置於井筒附近、與井內防垢方法（物理方法或工藝方法）配合使用。此外還有補孔和爆炸除垢等方法。
（2）清水淡化。定期用清水沖洗油管和井筒，以溶解水溶性鹽垢（如氯化鈉等）。
（3）高強聲激波。利用聲激儀產生的高強聲激波震掉和擊碎較鬆散的鹽垢。
（4）酸化及化學除垢法。鹽垢可分為三大類：水溶性、酸溶性和可溶於除酸、水以外的某些化學劑的物質。
酸浴性鹽垢，採用酸（鹽酸、硫酸）處理。有時也用鹼（氫氧化鈉和氫氧化鉀）、鹽（碳酸鹽和酸式碳酸鹽）及其混合物作為酸處理的輔助手段。此外，還有有機酸類和脂類與其它物質的混合物以及鰲合劑（EDTA）酸處理。
酸不溶鹽垢，國外採用垢殼轉換劑，先將垢轉為酸溶性物質，然後再用酸處理。另外也採用鰲合劑處理，如EDTA和NTA等。有人提出用順丁烯二酸二鈉，可將鹽垢轉換為水溶性化合物，不必酸洗。
2、清蠟手段
清除手段主要有機械加熱、試劑處理等。井筒和油管內的積蠟可用機械方法刮除，用熱油或熱水循環沖洗以及用溶劑溶解等。儲集層中結蠟或瀝清堵塞的解除方法一般是用溶劑清除。在較低的排量和低壓下將溶劑擠人儲集層，然後浸泡一夜後返排。也可採用井底加熱注蒸氣、熱水及熱油的方法來清除井筒附近儲集層中的積蠟。但要注意迅速返排出已被溶解的石蠟或瀝清，否則溶解出的石蠟或瀝青可能隨著溫度的下降而再次沉澱出來，重新堵塞儲集層。此外，一次處理過量可能將井底附近含有大量溶解蠟的熱溶液推入較冷的地層深部，蠟重新沉澱出來，造成嚴重的儲集層損害，因為在儲集層原油中，溶解蠟量一般處於飽種狀態，沒有溶解更多蠟量的能力，有效的辦法是採取多次重復處理，逐漸加大處理規模，解除儲集層中較深部的積蠟。
3、乳化液或水的堵塞
使用表面活性劑可減輕由乳化液或水的堵塞造成的儲集層損害。在大多數情況下，水堵可在幾星期或幾個月內自行消除。
在砂岩儲集層中、利用土酸和表面活性劑進行處理，可較好地消除由乳化液造成的儲集層損害；對碳酸鹽儲集層的原生滲透率損害，通常的辦法是用酸液旁通，酸壓期間形成的乳化液可向裂縫中注入表面活性劑使其破乳。
低滲透性儲集層井的修井
對於任一低滲透性儲集層的油井，通常要求一個有效的人工舉油系統。對某些井可延緩或甚至不需要修井。水力壓裂能形成線性流動，並改善較深部位儲集層的滲透性。因而是低滲透性儲集層增加產量的最有效的方法。低滲透砂岩儲集層可採用水力壓裂方法，碳酸鹽儲集層可採用酸壓或水力壓裂措施。
壓力部分枯竭油層的修井
在考慮壓力部分枯竭油層修井之前，應規劃利用有效的人工舉升系統。保持壓力或採油新方法對於從壓力部分枯竭油層增加產量和採收率通常是最好的方法。 防砂方法主要有機械防砂、化學防砂和復合防砂三大類，具體有割縫襯管（篩管）、礫石充填、人工井壁、化學固砂、壓裂防砂、射孔防砂。其中，礫石充填是常用的方法。

3. 礦山打進尺，斜淘心怎麼布炮眼

根據炸葯性能，井筒面積，岩石性質，鑽機性能，鑽孔質量考慮7690

4. 井筒表土段用凍結法施工時，採用什麼爆破方法

這個問題有點深度，不管是從理論上 還是再實際施工中 都比較有技術含量 但是我個人認為應用以下方法：1凍結法施工人工凍土控制爆破的工藝方法，其特徵在於： A、在全斷面凍實的井筒圓心處設置一圈以上的掏槽眼，掏槽眼均布，掏槽眼之間間距為600-630mm，眼深為1.4-1.8m；開挖荒徑上設置一圈周邊眼，周邊眼均布，周邊眼之間間距為450-500mm，眼深為1.2-1.6m；在周邊眼與掏槽眼之間設置一圈以上的輔助眼，輔助眼之間間距為650-750mm，眼深為1.2-1.6m； B、掏槽眼採用上、下部分開裝葯眼內微差爆破，裝葯量為0.3Kg/m；周邊眼採用葯卷木條空氣柱不偶合裝葯方式，具體操作是在葯卷與封口炮泥之間設置一直徑為10-15mm 的木條，裝葯量為0.15Kg/m；輔助眼的裝葯量為0.25Kg/m； C、保證凍結管安全，採用掏槽眼眼內毫秒微差、其它炮眼為眼間半秒延期、每圈炮眼為同一段雷管的全斷面一次起爆。 中國礦業大學（河南理工分校）在此方面處於世界領先地位

5. 怎麼樣布置炮眼才能在井下爆破時取得好的效果進尺成型還有單位炸葯雷管消耗

根據炸葯性能，井筒面積，岩石性質，鑽機性能，鑽孔質量考慮

6. 井筒酸化洗井工藝措施

為了解決常規洗井無法有效避免煤泥垢嚴重的井發生卡堵的問題,可採取井筒酸化洗井工藝,通過向油套環空中注入酸液的方式,對沉積在井筒內、射孔段的堵塞物(煤泥垢)進行溶解清洗,利用泵的抽排作用將溶解液排出井筒,起到解除井筒卡堵,清洗炮眼的目的。

圖7-59 H338井排采曲線

(一)酸化洗井的原理及工藝

酸化洗井同酸化解堵的主要機理相同,是利用酸液體系將煤泥中的無機礦物成分溶解稀釋。所用酸液為鹽酸和氫氟酸混合而成的土酸。煤泥垢礦物組分中,碳酸鹽礦物和含鐵化合物可以與鹽酸反應,石英及硅酸鹽礦物可與氫氟酸發生反應,只有少量的硫酸鹽礦物與酸液不反應。

酸洗工藝的具體反應機理為:

(1)與氫氟酸反應:

SiO₂(石英)+4HF

SiF₄+2H₂O

SiF₄+2HF

H₂SiF₆

NaAlSi₃O₈(斜長石)+22HF

NaF+AlF₃+3H₂SiF₆+8H₂O

KAlSi₃O₈(鉀長石)+22HF

KF+AlF₃+3H₂SiF₆+8H₂O

韓城區塊煤層氣井煤粉產出機理及主控因素研究

韓城區塊煤層氣井煤粉產出機理及主控因素研究

CaCO₃(方解石/文石)+2HF

CaF₂+H₂O+CO₂

(2)與鹽酸反應:

CaCO₃(方解石/文石)+2HCl

CaCl₂+H₂O+CO₂

CaMg[CO₃]₂(白雲石)+4HCl

CaCl₂+MgCl₂+2H₂O+2CO₂

韓城區塊煤層氣井煤粉產出機理及主控因素研究

FeS+2HCl

FeCl₂+H₂S

井筒酸洗工藝的地面工藝設備主要為:酸罐、水罐與離心泵、注入泵通過管線與井口相連,井口處的壓力表流量計用以監測注入量,並通過閥門加以控制(圖7-60)。

圖7-60 井筒酸洗地面工藝流程圖

(二)酸化洗井的應用效果

井筒酸洗工藝能夠有效解除煤粉卡堵,延長檢泵周期。酸洗過程中,水質由渾水連續變為超黑連續,最後變為清水連續,酸洗時清洗出井下大量的煤粉混合物。

酸洗工藝現場應用24井次,其中軟卡酸洗12井次,篩管堵塞酸洗6井次,泵漏失酸洗4井次,炮眼酸洗2井次,酸洗井在全區基本都有分布。其中20井次效果極其明顯,工藝有效率達到83.3%。

以W108井為例,酸洗前泵堵不出液,示功圖顯示,下沖程時懸點載荷難以順利減小(圖7-61);酸洗後出液正常,示功圖形態恢復正常(圖7-62),泵效從0%上升到83%。目前已經連續排采233天,有效延長檢泵周期2.6倍(圖7-63)。

圖7-61 W108井酸洗前功圖形態

圖7-62 W108井酸洗後功圖形態

另一方面,酸洗井工藝在清洗炮眼、提高單井產能方面具有顯著效果,H5022井酸洗後,日氣量大幅度上漲,目前達到1340m³/d,累計產氣26.5×10⁴m³。

圖7-63 W108井排采曲線

(三)酸化洗井注意的問題

由於韓城區塊不同開發單元、不同開發層系中煤粉礦物組分分布規律不同,需要研究出適合韓城區塊不同區域對應酸液體系;並針對不同井下故障類型,制定出適合不同井下排除設備和地面生產設備的最優酸洗配套參數。

為了防止酸洗對地層的傷害,在進入地層的酸液中加入黏土穩定劑與鐵離子穩定劑等相關試劑。黏土穩定劑能夠吸附於黏土表面,防止水敏性礦物水化膨脹及分散運移而對地層造成的傷害。鐵離子穩定劑作用是絡合或螯合鐵離子,防止鐵離子凝膠沉澱,達到穩定鐵離子的目的。