（一）石油修井作業(yè)概述
石油修井作業(yè)是石油工程的主要組成部分之一。石油修井作業(yè)是石油開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中最主要的工程。
1．石油修井作業(yè)的特點(diǎn)
（1）環(huán)境惡劣。
（2）地域遼闊。
（3）條件艱苦。
（4）工程復(fù)雜。
（5）流動(dòng)性大。
（6）危險(xiǎn)性大。
（7）多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)，裝備、設(shè)施類(lèi)型多。
上述特點(diǎn)決定了石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中事故的復(fù)雜性、多變性、突發(fā)性和危險(xiǎn)性，易發(fā)生井噴、中毒、人身傷亡、火災(zāi)及爆炸等事故。
2．石油修井作業(yè)的主要工程
石油修井作業(yè)的主要工程包括：試油、中途測(cè)試、工程測(cè)試、小修、射孔、大修、側(cè)鉆、封串、壓裂、酸化、防砂、堵水、調(diào)剖、解堵等。本書(shū)主要介紹試油、小修、大修、壓裂、酸化等工程。
（二）石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法及安全技術(shù)要求
1．石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法
（1）試油工程的技術(shù)方法。試油是石油工業(yè)中測(cè)試、驗(yàn)證和落實(shí)地層流體性質(zhì)（油、氣、水）、產(chǎn)能、壓力、溫度等資料的工程過(guò)程。它在鉆井工程之后，在油井采油生產(chǎn)之前，是勘探工作的成果鑒定，是開(kāi)發(fā)工作的前期開(kāi)始，是采油工程的重要組成部分。
試油的技術(shù)方法可分為套管井試油和*眼井試油。套管井試油是在下套管井中，經(jīng)過(guò)（包括）射孔使油氣層與套管井筒連通后進(jìn)行的。*眼井試油是在地層*露條件下進(jìn)行的，它包括在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油和鉆井、完井后的*眼井段的試油。
套管井試油的技術(shù)方法是地層射孔后，下油管用清潔水替出井筒內(nèi)的壓井液，替噴，誘噴，自噴井試采求產(chǎn)、測(cè)壓（包括壓力恢復(fù)曲線）、測(cè)溫、落實(shí)產(chǎn)液性質(zhì)和產(chǎn)量；非自噴井經(jīng)誘噴排液后，下取樣器、溫度計(jì)及壓力計(jì)，取得溫度及壓力資料，取地層產(chǎn)出流體樣，進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析，確認(rèn)產(chǎn)出流體性質(zhì)及產(chǎn)量。
*眼井試油的技術(shù)方法包括在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油和鉆井完井、固井后的*眼井段的試油。在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油通常是通過(guò)中途測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的；鉆井完井、固井后的*眼井段的試油，不需要射孔，可直接下油管用清水替噴后試油。
（2）小修工程的技術(shù)方法。小修是為維護(hù)油氣水井正常生產(chǎn)的井下作業(yè)工程。
小修工程的技術(shù)方法包括：作業(yè)準(zhǔn)備（井架安裝、作業(yè)設(shè)備安裝、壓井液選擇、壓井）、起下油管、起下抽油桿、起下泵、檢泵、起下封隔器、起下隔熱管、熱洗、清蠟等。
（3）大修工程的技術(shù)方法。大修是清除套管內(nèi)的落物及對(duì)套管損壞進(jìn)行修復(fù)的井下作業(yè)工程。
大修工程的技術(shù)方法包括：井下故障診斷、落物打撈、解卡、套管擴(kuò)脹、套管整形、套管補(bǔ)貼及加固、換取套管、套管內(nèi)的鉆、磨、銑、打通道、鉆水泥塞、查封竄、找堵漏、擠灰封存層等。
（4）壓裂、酸化工程的技術(shù)方法。壓裂是油氣水井的增產(chǎn)增注措施，是低滲透油田的戰(zhàn)略進(jìn)攻措施。它既能解除地層的污染傷害；又能改造地層，使油氣層形成人工裂縫，從而增加油、氣、水井的產(chǎn)量和注入量。
壓裂工程的技術(shù)方法是把壓裂液用高壓柱塞泵，按設(shè)計(jì)的高壓和大排量，注入地層，壓裂液劈開(kāi)地層形成人工裂縫，支撐劑由壓裂液攜帶，隨壓裂液進(jìn)入地層中的人工裂縫，待壓裂液破膠和人工裂縫閉合后，壓裂液返排出地層，支撐劑支撐地層中的人工裂縫，從而形成了人工油流通道，提高了油井產(chǎn)量。當(dāng)壓裂液是酸液時(shí)，叫酸壓。
酸化是油氣水井的增產(chǎn)增注措施。酸化工程的技術(shù)方法是用高壓柱塞泵，按設(shè)計(jì)的壓力和排量注入地層，酸液進(jìn)入地層，與地層巖石和其他堵塞物反應(yīng)，解除地層堵塞，使油流通道暢通，油井恢復(fù)或增加產(chǎn)量。酸化分基 質(zhì)酸化和解堵酸化。當(dāng)酸化按設(shè)計(jì)的高壓和大排量注入地層并劈開(kāi)地層形成人工裂縫時(shí)，這種酸化，叫酸壓。
2．石油修井作業(yè)主要工程的安全技術(shù)要求
石油修井作業(yè)主要工程的安全技術(shù)要求包括：
（1）防止井噴、井噴失控、井噴失控著火和爆炸，以及有害氣體的泄漏等事故的發(fā)生。
（2）防止射孔中雷管、射孔槍彈爆炸等事故的發(fā)生。
（3）防止因物體打擊、高空墜落、油氣火災(zāi)爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機(jī)械傷害、凍傷、燒傷等人身傷害事故的發(fā)生。
（4）防止硫化氫、一氧化碳、鹽酸、氫氟酸、二氧化碳、氮?dú)獾戎卸局舷⑹鹿实陌l(fā)生。
（5）壓裂施工是高壓（達(dá)80 Mpa以上）危險(xiǎn)施工，易爆、易燃易傷人。其中，高壓設(shè)備、高壓管匯高壓大排量施工時(shí)，易井口抬起，易管線爆飛，易機(jī)械傷人；氮?dú)馀菽⒍趸級(jí)毫咽┕r(shí)，液氮、液態(tài)二氧化碳易引起凍傷、灼燙、窒息和中毒；用油基壓裂液壓裂時(shí)，易爆，易燃。
（6）酸化是高壓危險(xiǎn)施工。酸化時(shí)使用的鹽酸、氫氟酸、硝酸等強(qiáng)基酸及添加劑易灼燙、窒息和中毒；酸化后酸液與地層及地層流體的反應(yīng)物排出油井時(shí)，易灼燙、窒息和中毒。
壓裂、酸化工程中，還應(yīng)注意預(yù)防機(jī)械傷害事故。
（三）石油修井作業(yè)主要設(shè)備、設(shè)施基本性能
1 ．石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施
目前，在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，使用的設(shè)備設(shè)施可分為4大類(lèi)。一是井口設(shè)施。包括采油樹(shù)、抽油機(jī)、電機(jī)、水套爐、分離器、及地面油氣水管網(wǎng)；二是井下設(shè)備及設(shè)施。包括套管、油管、隔熱管、防砂管、井下儀器、工具及裝置、射孔槍彈、雷管等；三是人井流體。包括壓井液、洗井液、完井液、鉆井液、壓裂液、酸液、堵水調(diào)剖液、解堵液、清蠟液等，這些人井流體均由各種化學(xué)晶配制而成；四是地面主要施工設(shè)備及設(shè)施。
地面主要施工設(shè)備及設(shè)施包括：
（1）起下作業(yè)提升設(shè)備：井架、游動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)、修井機(jī)等；
（2）電力設(shè)備：發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、照明等；
（3）采暖設(shè)備：鍋爐（地面的采暖鍋爐、工業(yè)用水、用蒸汽鍋爐）等；
（4）生活設(shè)施：野營(yíng)房、廚房、庫(kù)房、值班房、油氣水等；
（5）泵注循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備：泥漿泵、泥漿池、固井車(chē)、灰罐車(chē)、水泥車(chē)、熱洗車(chē)、高壓空氣壓縮機(jī)、水罐車(chē)、油罐車(chē)等；
（6）井控設(shè)備設(shè)施；
（7）射孔、試油、小修、測(cè)試設(shè)備：作業(yè)機(jī)、射孔車(chē)、電纜車(chē)、儀器車(chē)、測(cè)試車(chē)、氣舉排液設(shè)備、抽吸及提撈設(shè)備等；
（8）壓裂酸化設(shè)備：壓裂車(chē)、酸化車(chē)、管匯車(chē)、儀表車(chē)、拉砂車(chē)、液氮泵車(chē)、液罐車(chē)及高壓管匯等。
石油修井作業(yè)是石油工程的主要組成部分之一。石油修井作業(yè)是石油開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中最主要的工程。
1．石油修井作業(yè)的特點(diǎn)
（1）環(huán)境惡劣。
（2）地域遼闊。
（3）條件艱苦。
（4）工程復(fù)雜。
（5）流動(dòng)性大。
（6）危險(xiǎn)性大。
（7）多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)，裝備、設(shè)施類(lèi)型多。
上述特點(diǎn)決定了石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中事故的復(fù)雜性、多變性、突發(fā)性和危險(xiǎn)性，易發(fā)生井噴、中毒、人身傷亡、火災(zāi)及爆炸等事故。
2．石油修井作業(yè)的主要工程
石油修井作業(yè)的主要工程包括：試油、中途測(cè)試、工程測(cè)試、小修、射孔、大修、側(cè)鉆、封串、壓裂、酸化、防砂、堵水、調(diào)剖、解堵等。本書(shū)主要介紹試油、小修、大修、壓裂、酸化等工程。
（二）石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法及安全技術(shù)要求
1．石油修井作業(yè)主要工程的技術(shù)方法
（1）試油工程的技術(shù)方法。試油是石油工業(yè)中測(cè)試、驗(yàn)證和落實(shí)地層流體性質(zhì)（油、氣、水）、產(chǎn)能、壓力、溫度等資料的工程過(guò)程。它在鉆井工程之后，在油井采油生產(chǎn)之前，是勘探工作的成果鑒定，是開(kāi)發(fā)工作的前期開(kāi)始，是采油工程的重要組成部分。
試油的技術(shù)方法可分為套管井試油和*眼井試油。套管井試油是在下套管井中，經(jīng)過(guò)（包括）射孔使油氣層與套管井筒連通后進(jìn)行的。*眼井試油是在地層*露條件下進(jìn)行的，它包括在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油和鉆井、完井后的*眼井段的試油。
套管井試油的技術(shù)方法是地層射孔后，下油管用清潔水替出井筒內(nèi)的壓井液，替噴，誘噴，自噴井試采求產(chǎn)、測(cè)壓（包括壓力恢復(fù)曲線）、測(cè)溫、落實(shí)產(chǎn)液性質(zhì)和產(chǎn)量；非自噴井經(jīng)誘噴排液后，下取樣器、溫度計(jì)及壓力計(jì)，取得溫度及壓力資料，取地層產(chǎn)出流體樣，進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析，確認(rèn)產(chǎn)出流體性質(zhì)及產(chǎn)量。
*眼井試油的技術(shù)方法包括在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油和鉆井完井、固井后的*眼井段的試油。在鉆井過(guò)程中*眼井中的試油通常是通過(guò)中途測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的；鉆井完井、固井后的*眼井段的試油，不需要射孔，可直接下油管用清水替噴后試油。
（2）小修工程的技術(shù)方法。小修是為維護(hù)油氣水井正常生產(chǎn)的井下作業(yè)工程。
小修工程的技術(shù)方法包括：作業(yè)準(zhǔn)備（井架安裝、作業(yè)設(shè)備安裝、壓井液選擇、壓井）、起下油管、起下抽油桿、起下泵、檢泵、起下封隔器、起下隔熱管、熱洗、清蠟等。
（3）大修工程的技術(shù)方法。大修是清除套管內(nèi)的落物及對(duì)套管損壞進(jìn)行修復(fù)的井下作業(yè)工程。
大修工程的技術(shù)方法包括：井下故障診斷、落物打撈、解卡、套管擴(kuò)脹、套管整形、套管補(bǔ)貼及加固、換取套管、套管內(nèi)的鉆、磨、銑、打通道、鉆水泥塞、查封竄、找堵漏、擠灰封存層等。
（4）壓裂、酸化工程的技術(shù)方法。壓裂是油氣水井的增產(chǎn)增注措施，是低滲透油田的戰(zhàn)略進(jìn)攻措施。它既能解除地層的污染傷害；又能改造地層，使油氣層形成人工裂縫，從而增加油、氣、水井的產(chǎn)量和注入量。
壓裂工程的技術(shù)方法是把壓裂液用高壓柱塞泵，按設(shè)計(jì)的高壓和大排量，注入地層，壓裂液劈開(kāi)地層形成人工裂縫，支撐劑由壓裂液攜帶，隨壓裂液進(jìn)入地層中的人工裂縫，待壓裂液破膠和人工裂縫閉合后，壓裂液返排出地層，支撐劑支撐地層中的人工裂縫，從而形成了人工油流通道，提高了油井產(chǎn)量。當(dāng)壓裂液是酸液時(shí)，叫酸壓。
酸化是油氣水井的增產(chǎn)增注措施。酸化工程的技術(shù)方法是用高壓柱塞泵，按設(shè)計(jì)的壓力和排量注入地層，酸液進(jìn)入地層，與地層巖石和其他堵塞物反應(yīng)，解除地層堵塞，使油流通道暢通，油井恢復(fù)或增加產(chǎn)量。酸化分基 質(zhì)酸化和解堵酸化。當(dāng)酸化按設(shè)計(jì)的高壓和大排量注入地層并劈開(kāi)地層形成人工裂縫時(shí)，這種酸化，叫酸壓。
2．石油修井作業(yè)主要工程的安全技術(shù)要求
石油修井作業(yè)主要工程的安全技術(shù)要求包括：
（1）防止井噴、井噴失控、井噴失控著火和爆炸，以及有害氣體的泄漏等事故的發(fā)生。
（2）防止射孔中雷管、射孔槍彈爆炸等事故的發(fā)生。
（3）防止因物體打擊、高空墜落、油氣火災(zāi)爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機(jī)械傷害、凍傷、燒傷等人身傷害事故的發(fā)生。
（4）防止硫化氫、一氧化碳、鹽酸、氫氟酸、二氧化碳、氮?dú)獾戎卸局舷⑹鹿实陌l(fā)生。
（5）壓裂施工是高壓（達(dá)80 Mpa以上）危險(xiǎn)施工，易爆、易燃易傷人。其中，高壓設(shè)備、高壓管匯高壓大排量施工時(shí)，易井口抬起，易管線爆飛，易機(jī)械傷人；氮?dú)馀菽⒍趸級(jí)毫咽┕r(shí)，液氮、液態(tài)二氧化碳易引起凍傷、灼燙、窒息和中毒；用油基壓裂液壓裂時(shí)，易爆，易燃。
（6）酸化是高壓危險(xiǎn)施工。酸化時(shí)使用的鹽酸、氫氟酸、硝酸等強(qiáng)基酸及添加劑易灼燙、窒息和中毒；酸化后酸液與地層及地層流體的反應(yīng)物排出油井時(shí)，易灼燙、窒息和中毒。
壓裂、酸化工程中，還應(yīng)注意預(yù)防機(jī)械傷害事故。
（三）石油修井作業(yè)主要設(shè)備、設(shè)施基本性能
1 ．石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施
目前，在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，使用的設(shè)備設(shè)施可分為4大類(lèi)。一是井口設(shè)施。包括采油樹(shù)、抽油機(jī)、電機(jī)、水套爐、分離器、及地面油氣水管網(wǎng)；二是井下設(shè)備及設(shè)施。包括套管、油管、隔熱管、防砂管、井下儀器、工具及裝置、射孔槍彈、雷管等；三是人井流體。包括壓井液、洗井液、完井液、鉆井液、壓裂液、酸液、堵水調(diào)剖液、解堵液、清蠟液等，這些人井流體均由各種化學(xué)晶配制而成；四是地面主要施工設(shè)備及設(shè)施。
地面主要施工設(shè)備及設(shè)施包括：
（1）起下作業(yè)提升設(shè)備：井架、游動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)、修井機(jī)等；
（2）電力設(shè)備：發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、照明等；
（3）采暖設(shè)備：鍋爐（地面的采暖鍋爐、工業(yè)用水、用蒸汽鍋爐）等；
（4）生活設(shè)施：野營(yíng)房、廚房、庫(kù)房、值班房、油氣水等；
（5）泵注循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備：泥漿泵、泥漿池、固井車(chē)、灰罐車(chē)、水泥車(chē)、熱洗車(chē)、高壓空氣壓縮機(jī)、水罐車(chē)、油罐車(chē)等；
（6）井控設(shè)備設(shè)施；
（7）射孔、試油、小修、測(cè)試設(shè)備：作業(yè)機(jī)、射孔車(chē)、電纜車(chē)、儀器車(chē)、測(cè)試車(chē)、氣舉排液設(shè)備、抽吸及提撈設(shè)備等；
（8）壓裂酸化設(shè)備：壓裂車(chē)、酸化車(chē)、管匯車(chē)、儀表車(chē)、拉砂車(chē)、液氮泵車(chē)、液罐車(chē)及高壓管匯等。