油田開發過程中，油井一般都會經歷自噴采油階段。是利用地層自身的能量將原油舉升到井口，再經地面管線流到計量站。自噴采油設備簡單、管理方便、產量高、不需要人工補充能量，可以節省大量的動力設備和維修管理費用，是最簡單、經濟、高效的采油方法。
為了使油井以合理的產量穩定生產，延長油井的自噴期，油井生產系統的各個流動過程要互相銜接、協調工作。油井的生產一般包含三個流動過程：原油從油層到井底的滲流；沿井筒從井底到井口的垂直或傾斜管流；從井口到分離器的地面水平或傾斜管流。大多數自噴井，原油還要通過井口油嘴的節流。所以，自噴井一般包括這四個流動過程。本節討論油井流入動態、氣液混合物在垂直井筒及油嘴中的流動規律;介紹自噴井的井場設備;簡述自噴井系統的協調原理和節點分析方法。
一、油井流入動態原油通過多孔介質從油層到井底的滲流是油井生產系統的第一個流動過程。油井產量與井底流動壓力的關系稱為油井流入動態，相應曲線即為流入動態曲線(Inflow Performance Relationship Curve)，簡稱IPR曲線。就單井而言，IPR曲線反映了油藏的供油能力和工作特性，是確定油井工作方式的依據，也是分析油井動態的基礎。典型的流入動態曲線如圖6-1所示。由圖6-1可以看出：IPR曲線的形狀與油藏的驅動類型有關。
圖 6-1典型的油井IPR曲線
1.采油指數井底流動壓力高于原油泡點壓力時，油藏中流體的流動為單相滲流，油層流體的物性基本上不隨壓力變化，利用第四章的定壓邊界平面徑向流產量公式稍加改變可得：
式中PI——采油指數,m3/(Pa·s);Q——油井產量(地面),m3/s;
——地層平均壓力，Pa;pwf——井底流動壓力，Pa;Ko——油層的有效滲透率，m2;h——油層的有效厚度,m;μo——地層油的粘度,Pa·s;re——油井供油半徑，m;rw——井底半徑，m;S——表皮因子，與油井的完善程度有關。
r。有了采油指數，就可以應用(6-1)式預測不同流壓下的產量，研究油層參數。采油工程的一項重要任務就是在經濟可行的條件下，盡力提高采油指數。酸化可以解除井底附近的表皮傷害；水力壓裂能夠獲得負表皮系數。對于稠油油藏，注蒸汽降低原油粘度也能提高采油指數。當油井含水時，單位生產壓差下的產液量即為采液指數。比采油指數是指單位油層厚度上的采油指數，即每米采油指數，它能更科學地描述油層的生產能力。
2.油氣兩相滲流的流入動態單相滲流時，IPR曲線為直線。當地層壓力低于飽和壓力時，氣、液兩相共存于油藏中，油藏的驅動方式為溶解氣驅，需根據油氣兩相滲流的基本規律來研究油井的流入動態。
由于原油粘度μo、體積系數Bo及有效滲透率Ko與壓力、生產氣油比等很多因素有關，定量關系十分復雜。在油井動態分析和預測中，一般采用簡便實用的近似方法來繪制溶解氣驅油藏的IPR曲線。
1)無因次IPR曲線
r,橫坐標為相應流壓下的產量與最大產量之比qo/qomax時，得到了一簇曲率不同、形狀類似的無因次IPR曲線。圖6-2所示為所得曲線簇的“平均”曲線，代表接近完善井的情況。用公式描述該曲線就得到Vogel方程：
圖6-2溶解氣驅油藏無因次IPR曲線
式中qo——油井產量，m3/s;qomax——井底油壓降至大氣壓時油井最大產量，m3/s。
此方程不涉及油藏及流體的物性參數。已知目前平均地層壓力和一個穩定的測試點，或由兩個穩定的測試點，便可繪出油井的IPR曲線，預測不同流壓下的油井產量,十分簡便。
2)非完善井的Vogel方程為防止底水錐進,未鉆穿整個油層的井屬于打開程度不完善。射孔完井為打開性質不完善。在鉆井或修井過程中,油層受到污染或進行過酸化、壓裂等措施的油井，井壁附近的滲透率會發生變化,改變油井的完善性，從而增加或降低井底附近消耗的壓降，影響油井的流入動態。
油井完善程度可用流動效率FE(Flowing Efficiency)來表示。流動效率定義為同一產量下理想完善井的生產壓差與實際生產壓差之比，即：
——理想完善井的井底流壓；pwf——實際非完善井的井底流壓。
對于擬穩態流動，流動效率與表皮系數的關系可近似表示為：
代替pwf，就可以對0.5≤FE≤1.5范圍內的非完善井進行預測。
二、垂直管流氣、液兩相管流是指游離氣體和液體在管中同時流動。地層流體通過井中的油管、地面油嘴和出油管線的流動是油井生產系統中基本的流動過程。在整個油井生產系統中，大部分能量消耗在克服重力和摩阻上。大多數油井為油、氣、水多相流動，研究其流動規律對于正確分析油井生產動態、合理設計舉升工藝具有重要意義。研究的核心問題是壓力損失及其影響因素。一般把油、水兩種流體視為液相，著重考慮氣、液兩相間的作用。
1.氣、液兩相管流特性參數氣、液兩相流持液率HL(Holp Liquid)是描述兩相流特性的重要參數，表示單位管段容積中液相所占的份額，即過流段面上液相面積AL與總過流面積A之比。持氣率HG(Holp Gas)則是氣相所占面積AG與總過流面積A之比。由于管段內完全充滿氣體和液體，所以：HG+HL=1HL=0表示單相氣流；HL=1表示單相液流；而0<HL<1則為氣液兩相流動。
氣、液混合物密度是兩相流計算的重要參數，它與持液率密切相關：
式中,ρ為流體密度，下標G、L、m分別表示氣相、液相和混合物。
在氣、液兩相上升管流中，由于氣相比液相輕，氣相的運動速度會高于液相。由于兩相間物性差異所引起的氣相超越液相流動的現象稱為滑脫現象(Slipage Effect)。滑脫速度vS是描述兩相流特性的主要參數，等于氣相真實速度vG與液相真實速度vL之差。由于真實速度很難測定，因此引入氣相表觀速度vSG和液相表觀速度vSL。氣相表觀速度等于氣體體積流量與管子截面積之比；液相表觀速度等于液體體積流量與管子截面積之比。即假想管內截面A只被兩相混合物中的某一相單獨占據。
單相流中只有一種流體，其表觀速度即為真實速度；兩相流的氣相或液相表觀速度必然小于其真實速度。混合物速度vm表示混合物總體積流量與流通截面積之比。根據表觀速度的定義可知混合物速度等于氣相表觀速度與液相表觀速度之和。混合物速度和表觀速度是實際上并不存在的理想速度，使用它們是為了簡化計算。根據真實速度、表觀速度和持液率的關系，可求得滑脫速度：
2.流動狀態原油從井底流至井口，是油井生產的第二個流動過程。氣、液在垂直油管中的分布形態稱為兩相流的流動型態(Flow Patterns)，簡稱流態或流型。在各種流態下，氣液混合物的流動規律不同。按流動結構流態可分為以下幾種，如圖6-3所示。
圖6-3氣液兩相垂直管流典型流態
(1)泡流(Bubble Flow)：壓力降到原油飽和壓力時，溶解氣開始分離出來。小氣泡分散于連續的液相中，含氣量較低，混合物的平均流速較低。氣泡的上升速度大于液體流速，滑脫現象比較嚴重。氣體對混合物密度影響大，對摩阻的影響小。
(2)段塞流(Slug Flow)：隨著混合物沿井筒向上流動，壓力逐漸降低，氣體不斷增加和膨脹。小氣泡相互碰撞、聚合而形成的大氣泡幾乎占據了管子截面，形成一段液、一段氣的流動結構。夾雜著小氣泡的液體段塞仍為連續相。氣體段塞是分散相，其內攜帶著液滴。形似炮彈的大氣泡就像一個個破漏的活塞舉升著液體。氣相、液相間的相對運動小于泡流，滑脫損失小。段塞流是兩相流中舉升效率最高的流型。
(3)過渡流(Transition Flow)：過渡流是液相從連續相到分散相、氣相從分散相到連續相的過渡狀態。氣體在向上流動的過程中連續舉升液體，部分下落、聚集的液體重新被氣體舉升。這種混雜的、振蕩的、界限不清的流體運動便是過渡流的特征，故過渡流也稱為攪動流。
(4)環霧流(Annular-mist Flow)：當氣量更大時，氣泡匯聚成氣柱在油管中心流動，液相被擠到周圍，成為沿管壁流動的液環。伴隨著氣體的流出，夾帶其中的小液滴也流出井口。
三、嘴流動態大部分自噴井和氣舉井都需要在井口安裝節流裝置，以便控制井口油壓和注氣壓力，從而限制和穩定油井的產量或注氣量，防止底水錐進和地層出砂。
節流部件種類很多，包括井口固定式油嘴、針型閥,井下油嘴、安全閥及氣舉閥等。當流體通過這些流通截面突縮的部件時，其流動規律可概括為嘴流。節流壓力損失部分轉化為速度，部分消耗于不可逆的渦流損失。
1.單相氣體嘴流氣體通過圓形孔眼的流動如圖6-4所示。若上游壓力p1一定，氣體流量將隨下游壓力p2的降低而增大。當p2達到某定值時，流量達到最大，稱為臨界流量。進一步降低p2，流量將不再增加,此時氣體的速度達到壓力波在流體介質中的傳播速度(即聲速),這時氣體的流動稱為臨界流動(Choke Critical Flow)。在臨界流動狀態下，油嘴下游的壓力變化不影響氣體的流量。氣體的流量與油嘴上、下游壓力比的關系如圖6-5所示。
圖 6-4嘴流示意圖
圖6-5不同嘴徑的嘴流特性天然氣的臨界壓力比(p2/p1)c為0.546。當油嘴下游與上游的壓力比小于該臨界壓力比時，就達到了臨界流動狀態，否則為亞臨界流動狀態。也就是說，當油壓p1達到地面回壓p2的兩倍時，氣體通過油嘴的流動就可達到臨界流動狀態。
2.氣、液兩相嘴流由于氣、液兩相嘴流比單相嘴流復雜得多，一般用經驗公式描述。在臨界流動條件下，氣液比、油嘴直徑一定時，油嘴流量取決于油壓。流量與油壓的關系可描述成過原點的直線。收集與分析油嘴的相關資料，可得出適合本油區實際情況的計算公式。
當油氣以臨界流量通過油嘴生產時，嘴流動態曲線只受油嘴尺寸控制，下游壓力的變化不會造成油井產量的波動,排除了自噴井的第四個流動過程(井口到分離器的地面流動)對油井的干擾。因此，油嘴的作用有兩個：一是控制油井產量；二是將地面管流分隔開來，防止其壓力波動影響油井的穩定生產。
四、自噴井設備及管理1.自噴井設備為使自噴井保持正常、穩定的生產，必須在井口安裝控制油氣產量的部件及油氣集輸設備。最簡單的井口流程是采油樹(Christmas Tree)和油氣輸送管線及設備。
1)自噴井的井口裝置自噴井的井口裝置一般由套管頭、油管頭和采油樹組成，如圖6-6所示。套管頭在整個井口裝置的下部，用于連接井內各層套管，密封套管間的環形空間。油管頭裝在套管頭的上面，它包括油管懸掛器和套管四通。油管懸掛器用于懸掛井內油管柱，密封油管與套管的環形空間。套管四通用于正、反循環壓井，觀察套管壓力以及通過油、套環形空間進行各項作業。
圖6-6井口裝置
油管是下入套管中的無縫鋼管，是地下原油上升到地面的通道。它比套管采油利用地層能量更合理，利于延長油井的自噴期。
采油樹引導從井中噴出的油氣進入出油管線，控制和調節油井的生產。因其樹狀的外形得名。采油樹通常由總閘門、生產閘門、清蠟閘門、壓力表、油嘴等部件組成。
總閘門裝在油管頭的上面，是控制油氣流入采油樹的主要通道。正常生產時處于常開狀態，只有在長期停產或其他特殊情況下才關閉。
生產閘門安裝在油管四通或三通的側面，用于控制油氣流向出油管線。正常生產時處于常開狀態，在檢查、更換油嘴或油井停產時才關閉。
清蠟閘門裝在采油樹的上端，其上可連接清蠟防噴管。正常生產時關閉，清蠟時打開。
油嘴是控制和調整自噴井合理工作制度的主要裝置。一般安裝在采油樹一側的油嘴套內，也可裝在井下或計量站內的分離器之前。油嘴是中心帶孔、外面有螺紋的鋼材或陶瓷圓柱體。油嘴孔眼直徑根據油井產量選用，一般為1.5～20mm。
采油樹型號很多，需根據油井的產量和壓力選用。
2)計量分離器計量分離器是分離和計量油氣的裝置,能控制井口出油管線的回壓，也可憋壓后利用天然氣清掃管線。
當高壓油氣混合物沿切線方向進入分離器上部時，因容積突然增大，壓力降低，油中的溶解氣會陸續分離出來，并借助于密度差形成重力分異。油受離心力的作用沿分離器內壁作回旋運動時，低密度的氣體在中心向上旋轉流動，經兩層分離傘除去夾帶的油滴后，從頂部出氣口排出。高密度的油被甩向筒壁，沿內壁旋流向下。散油帽使液流分散開來并降低其流速，以利于天然氣的進一步分離。分離出的油和氣經計量后，重新混合送入集輸干線或轉油站。油中所含的水、砂等污物，因密度大于油而沉降到底部，可定期清除。
礦場上常用的分離器有φ800mm、φ600mm、φ400mm(φ表示分離器直徑)。
3)水套加熱爐水套加熱爐是井口保溫及原油加熱設備,有水管式和火管式，油田上常用火管式。主要配件包括水套、火管、火嘴、加熱油盤管、加水包、安全閥及氣壓表等。正常工作時，水套內的水占其容積的1/2～2/3。天然氣從火嘴噴入、在火管內燃燒。燒熱的水及蒸汽加熱盤管里的原油使其降粘。所供熱量還可沿管線循環加熱井口設備和值班室。
4)封隔器封隔器是實施采油工藝技術的重要井下工具，作用是將油層分隔開。配合其他井下工具可以實現分層采油、分層注水、分層測試、分層改造及分層管理等。封隔器的種類很多，按工作原理目前劃分為8種類型。
5)安全閥安全閥用于預防分離器、水套加熱爐等壓力過高而發生跑油或爆炸事故。其種類很多，礦場常用單彈簧微啟式安全閥。當設備內的壓力大于安全值時，氣體壓縮彈簧，推動閥球離開閥座，排出氣體，從而降低壓力,同時發出尖叫聲，便于值班員及時發現和處理。
2.自噴井的管理自噴井管理包括管好采油壓差、取全取準資料、保證油井正常生產。管好采油壓差才能控制地層中油、水的流動和注采平衡，挖掘生產潛力。合理工作制度是指在目前的靜壓下，油井以多大的產量進行生產。這要根據開發條件確定。
正常情況下，采油壓差是通過改換油嘴的大小來控制的。生產過程中，油井結蠟、砂堵、設備故障等，會導致油井不能以設定的壓差進行生產，應該及時解除。
油井生產資料是油井分析、管理和判斷靜態資料可靠性的依據，要取全取準。
自噴井的日常管理包括：錄取油井的油壓、套壓等動態資料；計量油氣產量；井口取樣；保證清蠟、測試等日常生產管理及井下作業的順利進行。
1)量油量油是定時計量每口井產出的原油，是油井管理中的重要環節。通過油井的日產油量了解生產情況，取得第一手動態資料，為油井、油田的動態分析提供可靠的依據。
量油的方法很多，常用玻璃管量油和翻斗量油。玻璃管量油裝置是在分離器側面安裝一支與分離器連通的高壓玻璃管。根據連通器原理，由玻璃管中水柱的上升高度，可算出分離器中油面的上升高度。記錄水柱上升一定高度所需的時間，結合分離器容積，便可算出原油的日產量。玻璃管自動量油是由電極控制、由儀表完成記錄的。
自動翻斗量油裝置中，油氣分離緩沖裝置使原油均勻平穩地流入翻斗，以保證計量準確。翻斗由兩個并聯的三角形斗構成。利用杠桿平衡原理，一斗裝到預定質量便會翻轉排油，同時另—斗開始進油。周而復始，連續計量。計量訊號裝置記錄翻斗翻轉次數，根據翻斗翻轉時的盛油量便可計算出日產油量。裝置內設有液面控制器使液面保持穩定。
2)測氣測氣可掌握油井產氣量和氣油比。放空測氣是在測氣管線上安裝擋板。氣體通過擋板上的小孔時，由于節流作用擋板前后產生壓差。測出此壓差及擋板前的絕對靜壓，就可用公式算出產氣量。該法適用于氣量不大、管線壓力低的井。密閉測氣的基本原理與放空測氣相同，但測試過的氣體返回集輸管線。該法適用于氣量大、管線壓力高的井。波紋管自動測氣中，擋板前后的壓差使波紋管發生形變，帶動了差動線圈內的鐵芯運動，使差動線圈內產生感應電流。由電流與壓差的關系，可推算出產氣量。
3)清蠟和防蠟石蠟溶解在地下原油中。當原油沿井筒上升到一定位置，溫度、壓力降低，蠟會析出，并集結在油管壁上，使流動截面變小甚至堵塞。清蠟就是清除這種堵塞，疏通管道。
機械清蠟是用清蠟絞車帶動刮蠟片反復刮削油管壁，并靠油流把刮下來的蠟帶到地面。清蠟絞車用于纏繞鋼絲，使刮蠟片上、下運動,有手搖式和電動式，常用電動式。
熱油循環清蠟是讓部分脫氣原油經水套爐加熱后從套管重新注入井內。熱油因密度大于井中的混氣油而不斷下沉，并通過循環閥或油管鞋進入油管，與井內的原油混合，加熱使管壁上的蠟熔化，從而達到清蠟的目的。
玻璃油管防蠟是在油井結蠟井段下入玻璃油管。玻璃表面光滑,具有親水憎油性，能防止蠟的結晶顆粒沉積在上面，起到防蠟的作用。
用化學劑對油井進行清蠟和防蠟也是目前應用較廣泛的方法。涂料油管防蠟是在普通油管的內壁附上一層化學涂料，改變油管的內表面性質，使蠟不易沉積在內壁，因此可防止油井結蠟。
3.自噴井的分層開采井筒內沒有任何封隔器和配產器，只有油管的采油稱為籠統采油。對于多油層油井，只用井口油嘴控制全井，難以做到合理生產，而且無法計量各層的產量。
為了緩和層間矛盾，防止層間干擾，調整高、中、低滲透層的采油速度，充分發揮中、低滲透層的生產能力，就需進行分層采油。在井內下封隔器、配產器進行分層配產，使各小層能在合理壓差下生產，可提高采油速度和采收率，從而實現油田的長期高產、穩產。
分層開采包括單管分采與多管分采兩種井下管柱結構。單管分采只在井內下一套油管柱，用單管多級封隔器將各個油層分隔開來。同時在油管上各油層的對應位置安裝配產器，用配產器內的油嘴控制各油層的產量。多管分采是在一口井里下入兩套以上的油管柱，用封隔器將各個油層分隔開來，通過各自的管柱和井口油嘴實現對每層的控制。
五、自噴井的協調生產油井穩定生產時，整個流動系統必然滿足質量守恒和能量守恒，也就是說，自噴井的四個流動過程必須相互銜接、相互協調。
1.油井生產系統油井生產系統是指從油層供給邊界到地面油氣分離器這個統一的水動力學系統。除油層外，各部分都是人工建造的舉升系統，如圖6-7所示。油嘴到分離器之間為地面集油管線。井下油嘴和安全閥都裝在油管柱上。
圖 6-7自噴井生產系統
1—分離器；2—油嘴；3—井口；4—安全閥；5—井下油嘴；6—井底；7—完井段；8—油層非自噴井的舉升管柱還包括深井泵、氣舉閥等人工舉升裝置。油井生產系統的總壓降為油層、完井段、舉升管柱、油嘴以及地面管線的壓降之和。不同油田的地層特性、完井方式、舉升方法及地面集輸工藝差異較大，油井生產系統互不相同。預測系統各組成部分的壓力損失是油井分析的核心內容。
2.節點系統分析節點系統分析(Nodal Systems Analysis)的對象是油井生產系統,基本思想是用節點把油井生產系統隔離成相對獨立的子系統。以壓力和流量的變化關系為線索，把各流動過程有序地聯系起來。確定各因素對系統的影響，尋求優化油井生產系統的途徑。
節點(Node)即位置。對自噴井系統，至少可以確定如圖6-7中所示的8個節點。其他舉升系統還會有不同的節點。普通節點不產生與流量有關的壓降，一般指兩個不同流動過程的銜接點。油嘴及井下安全閥則屬于函數節點(Functional Node)，因為通過它們會產生一定壓降，且壓降的大小為流量的函數，故而得名。
應用時，通常要選擇一個節點將整個系統劃分為流入和流出兩個部分。這個使問題獲得解決的節點稱為求解節點(Solution Node)。分析結果與求解點的位置無關。通常選靠近分析對象的節點作為解節點。靈活的節點位置有利于分析不同因素對產量的影響。
3.井的協調生產常以井底為求解點將油井生產系統隔離成兩部分。流入部分即為油層滲流，用流入動態IPR曲線來描述,反映油層到解節點的供液能力;解節點下游壓力與產量的關系則構成流出曲線,反映從解節點到分離器的排液能力。流入、流出曲線的交點對應給定條件下油井生產系統的產量及其井底流壓。解節點的上、下游能夠協調工作，因此該交點稱為油井生產協調點。對應的產量就是油井的自噴產量，如圖6-8(a)所示。
圖 6-8井底為求解點選取井底為求解點，可預測地層壓力降低后，井底壓力及其產量的變化。當油層壓力降到一定程度時流入、流出兩條曲線無交點，如圖6-8(b)所示。表明在給定條件下，油層的供液能力小于油井的排液能力，不能協調生產，油井停噴。因此，可預測地層的停噴壓力。欲使油井以產量q生產，需要進行機械采油。兩曲線間的壓差Δp就是必須人工補充的能量。
圖6-8(c)中的兩條曲線存在兩個交點。理論分析和生產實踐都能證明：較低產量的交點不穩定。壓力波動會使油井停噴或者移向右邊的交點A，此點才是穩定的協調工作點。
r-pwf表示油層滲流壓降,pwf-pwh表示井筒的舉升壓降。圖6-10分別繪制了不同直徑油嘴的嘴流曲線，它們與油管工作曲線B的交點就是各油嘴的協調點。由圖可確定指定產量所需的油嘴直徑。運用協調方法還可以進行參數的敏感性分析，選擇最佳油管尺寸，實現油井系統的優化生產。
圖 6-9自噴井流動過程的協調關系
圖 6-10不同油嘴直徑的油井產量
油井試油并確認具有工業開采價值后，如何最大限度地將地下原油開采到地面上來，實現合理、高產、穩產，選擇合適的采油工藝方法和方式十分重要。目前，常用的采油方法有自噴采油和機械采油（見圖5-1）。
圖5-1采油方法分類
一、自噴采油
依靠油層自身能量，將石油從油層驅入井底，并由井底舉升到地面，這樣的生產方式稱自噴采油。依靠自噴方法生產的油井稱為自噴井。自噴井地面設備簡單、操作方便，產量較高，采油速度快，經濟效益好。
（一）自噴井采油原理
1．原理油井之所以能夠自噴是由于地層能量充足。地層能量的高低就反映在油層壓力的高低。當地層打開之后，原油在較高的地層壓力作用下，從地層深部向井底流動，克服了地層的滲濾阻力，剩余后的壓力是井底壓力。原油在井底壓力作用下，沿著井筒從井底流到井口，同時溶解在原油中的天然氣開始分離出來，氣體也會成為舉升原油的能量。
2．自噴井的四種流動過程
自噴油流從油層流到地面轉油站可以分為四個基本流動過程——地層滲流、井筒多相管流、嘴流、水平管流，如圖5-2所示。
（1）地層滲流：從油層流入井底，流體是在多孔介質中滲流，故稱滲流。如果井底壓力大于飽和壓力，為單相滲流；如果井底壓力小于飽和壓力，為多相滲流。在滲流過程中，壓力損失約占總壓降的10%～15%。
（2）井筒多相管流：即垂直管流，從井底到井口，流體在油管中上升，一般在油管某斷面處壓力已低于飽和壓力，故屬于油、氣或油、氣、水多相流。垂直管流壓力損失最大，占總壓降的30%～80%。
（3）嘴流：通過油嘴的流體稱為嘴流。嘴流流速較高，其壓力損失占總壓降的5%～30%。
（4）水平管流：流體進入出油管線后，沿地面管線流動，屬多相水平管流。水平管流壓力損失一般占總壓降的5%～10%。
圖5-2自噴井的四種流動過程
1—地層滲流；2—井筒多相管流；3—嘴流；4—水平管流
四個流動過程之間既相互聯系又相互制約，同處于一個動力系統。從油層流到井底的剩余壓力稱井底壓力（井底流動壓力）。對某一油層來說，在一定的開采階段，油層壓力穩定于某一數值不變，這時井底壓力變大，油井的產出量就會減少；井底壓力變小，則油井產量就會增加。可見，在油層滲流階段，井底壓力是阻力，而對垂直管流階段，井底壓力是把油氣舉出地面的動力。把油氣推舉到井口后剩余的壓力稱為井口油管壓力。井口油管壓力對油氣在井內垂直管流來說是一個阻力，而對嘴流來說又是動力。
3．垂直管流中的能量來源與消耗
由于壓力損失主要消耗在垂直管流中，下面重點介紹垂直管流。
1）單相垂直管流
當油井的井口壓力大于原油的飽和壓力時，井中為單相原油。流出井口后壓力低于飽和壓力時，天然氣才從原油中分離出來，這樣的油井屬于單相垂直管流。
單相垂直管流的能量來源是井底流動壓力。能量主要消耗在克服相當于井深的液柱壓力，及液體從井底流到井口過程中垂直管壁間的摩擦阻力。所以，單相垂直管流中，能量的供給與消耗關系可用下列壓力平衡式表示：
pf=pH+pfr+pwh
式中pf——井底流動壓力；
pH——液柱壓力；
pfr——摩擦阻力；
pwh——井口壓力。
2）多相垂直管流
當井底流動壓力低于飽和壓力時，則油氣一起進入井底，整個油管為油氣兩相。當井底流動壓力高于飽和壓力，但井口壓力低于飽和壓力時，則油中溶解的天然氣在井筒中某一高度上，即飽和壓力點的地方開始分離出來，井中存在兩個相區，下面是單相區，上面是兩相區。在兩相區，氣體從油中分離出來并膨脹，不斷釋放出氣體彈性膨脹能量，參與舉升。因此，多相垂直管流中能量的來源，一是進入井底的液氣所具有的壓能（即流壓）；二是隨同油流進入井底的自由氣及舉升過程中從油中分離出來的天然氣所表現的氣體膨脹能。氣體的膨脹能是通過兩種方式來利用的：一種是氣體作用于液體上，垂直推舉液體上升；另一種是靠氣體與液體之間的摩擦作用，攜帶液體上升。
（二）自噴井采油設備
自噴采油設備包括井口設備和地面流程設備。
1．井口設備
自噴井井口裝置從下到上依次是套管頭、油管頭和采油樹三部分，如圖5-3所示。自噴井的井口設備是其他各類采油井的基礎設備，其他采油方式的井口裝置都是以此為基礎。
圖5-3自噴井井口結構圖
1—清蠟閘門；2—生產閘門；3—油管頭四通；4—總閘門；5—套管四通；6—套管閘門；7—回壓閘門；8—防噴管；9—油嘴套；10—油壓表；11—回壓表；12—套壓表；13—單流閥；14—套管頭；15—取樣閥門；16—油管頭
1）套管頭
套管頭在井口裝置的下端，是連接套管和各種井口裝置的一種部件，由本體、套管懸掛器和密封組件組成。其作用是支持技術套管和油層套管的重力，密封各層套管間的環形空間，為安裝防噴器、油管頭和采油樹等上部井口裝置提供過渡連接，并通過套管頭本體上的兩個側口可以進行補擠水泥、監控井液和平衡液等作業。
2）油管頭
油管頭安裝于采油樹和套管頭之間，其上法蘭平面為計算油補距和井深數據的基準面。其作用是支撐井內油管的重力；與油管懸掛器配合密封油管和套管的環形空間；為下接套管頭、上接采油樹提供過渡；并通過油管頭四通體上的兩個側口（接套管閥門），完成注平衡液及洗井等作業。
3）采油樹
采油樹是指油管頭以上的部分，連接方式有法蘭式和卡箍式。采油樹的作用是控制和調節油井生產，引導從井中噴出的油氣進入出油管線，實現下井工具儀器的起下等。
采油樹的主要組成部件及附件的作用如下：
（1）總閘門：安裝在油管頭的上面，用于控制油氣流入采油樹的通道，因此，在正常生產時它都是全開的，只有在需要長期關井或其他情況下才關閉。
（2）油管四通（或三通）：其上下分別與清蠟閘門和總閘門相連，兩側（或一側）與生產閘門相連。它既是連接部件，也是油氣流出和下井儀器的通道。
（3）生產閘門：安裝在油管四通或三通的兩側，其作用是控制油氣流向出油管線。正常生產時，生產閘門總是打開的，在更換檢查油嘴或油井停產時才關閉。
（4）清蠟閘門：安裝在采油樹最上端的一個閘門。正常生產時保持開啟狀態以便觀察油管壓力，它的上面可連接清蠟或試井用的防噴管，清蠟或試井時打開，清蠟或試井后關閉。
（5）套管四通：其上面與總閥門相通，下部連接套管頭，左右與套管閘門相連。它是油管套管匯集分流的主要部件。通過它密封油套環空、油套分流。外部是套管壓力，內部是油管壓力。
（6）回壓閘門：安裝在油嘴后的出油管線上，在檢查和更換油嘴以及維修生產閘門及修井作業時關閉，以防止出油管線內的流體倒流，有的油井在此位置上裝了一個單流閥代替了回壓閘門。
（7）防噴管：防噴管是用φ63mm（2.5in）油管制成，外部套φ89mm（3.5in）管，環空內循環蒸汽或熱水（油）保溫（不保溫循環的就不用外套），在自噴井中有兩個作用：一是在清蠟前后起下清蠟工具及溶化刮蠟片帶上來的蠟；二是各種測試、試井時的工具起下。
（8）單流閥：防止流出井口原油倒流回井筒。
2．地面流程主要設備
一般來說，自噴井井口地面流程都安裝一套能夠控制、調節油氣產量的采油樹；還有對油井產物和井口設備加熱保溫的一套裝置，以及計量油氣產量的裝置，主要包括加熱爐、油氣分離器、高壓離心泵及地面管線等。這一系列流程設備對其他采油方式也具有通用性。
二、機械采油
在油田開發過程中，由于油層本身壓力就很低，或由于開發一段時間后油層壓力下降，使油井不能自噴或不能保持自噴，有時雖能自噴但產量很低，必須借助人為能量進行采油，即利用一定的機械設備（地面和井下）將井中油氣采至地面的方法。機械采油可分為有桿泵采油和無桿泵采油兩大類。
（一）有桿泵采油
有桿泵采油裝置包括游梁式抽油機—深井泵裝置和地面驅動螺桿泵抽油裝置。
1．游梁式抽油機—深井泵裝置
1）游梁式抽油機
游梁式抽油機結構見圖5-4。它是有桿泵采油的主要地面機械傳動裝置。它和抽油桿、深井泵配合使用，能將原油抽到地面。使用抽油裝置的油井通常稱為“抽油井”。抽油機的工作特點是連續運轉、長年在野外、無人值守。因此，對抽油機的要求應當是強度高、使用壽命長、有一定的超載能力、安裝維修簡單、適應性強。
圖5-4游梁式抽油機結構圖
1—懸蠅器；2—毛辮子；3—驢頭；4—游梁；5—支架軸；6—橫梁軸；7—橫梁；8—連桿；9—平衡塊；10—曲柄；11—大皮帶輪；12—皮帶；13—電動機；14—輸入軸；15—輸出軸；16—曲柄銷；17—支架；18—底座；19—光桿
（1）主要部件的作用。
①驢頭：裝在游梁的前端，其作用是保證抽油時光桿始終對準井口中心位置。驢頭的弧線是以支架軸承為圓心、游梁前臂長為半徑畫弧而得到的。
②游梁：游梁固定在支架上，前端安裝驢頭承受井下負荷，后端連接連桿、曲柄、減速箱傳送電動機的動力。
③曲柄—連桿機構：它的作用是將電動機的旋轉運動變成驢頭的上下往復運動。在曲柄上有4～8個孔，是調節沖程時用的。
④減速箱：它的作用是將電動機的高速旋轉運動變成曲柄軸的低速轉動，同時支撐平衡塊。
⑤平衡塊：平衡塊裝在抽油機游梁尾部或曲柄軸上。它的作用是：當抽油機上沖程時，平衡塊向下運動，幫助克服驢頭上的負荷；在下沖程時，電動機使平衡塊向上運動，儲存能量。在平衡塊的作用下，可以減少抽油機上下沖程的負荷差別。
⑥懸繩器：它是連接光桿和驢頭的柔性連接件，還可以供動力儀測示功圖用。
（2）工作原理。
電動機將其高速旋轉運動通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸，并帶動曲柄軸作低速旋轉運動；曲柄又通過連桿經橫梁帶動游梁上下擺動。游梁前端裝有驢頭，掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿作上下垂直往復運動，抽油桿帶動活塞運動，從而將原油抽出井筒。
2）深井泵
深井泵是油井的核心抽油設備，它是通過抽油桿和油管下到井中并沉沒在液面以下一定深度，靠抽吸作用將原油送到地面。
深井泵主要由工作筒（包括外筒和襯套）、活塞、游動閥（排出閥）及固定閥（吸入閥）組成，其工作原理見圖5-5。
圖5-5泵的工作原理圖
1—排出閥；2—活塞；3—襯套；4—吸入閥
上沖程：驢頭上行，抽油桿柱帶著活塞上行，活塞上的游動閥受內液柱的壓力而關閉。如管內已經充滿液體，則將在井口排出相當于活塞沖程長度的一段液體。與此同時，活塞下面泵筒內的壓力降低，當泵內壓力低于沉沒壓力（環行空間液柱壓力）時，在沉沒壓力的作用下固定閥被打開，原油進入泵內占據活塞所讓出的體積，如圖5-5（a）所示。
下沖程：驢頭下行，抽油桿柱帶著活塞向下運動，吸入泵內的液體受壓，泵內壓力升高。當此壓力與環形空間液柱壓力相等時，固定閥靠自重而關閉。在活塞繼續下行中，泵內壓力繼續升高，當泵內壓力超過活塞以上液柱壓力時，游動閥被頂開，活塞下部的液體通過游動閥進入上部油管中，即液體從泵中排出，如圖5-5（b）所示。
3）抽油桿及井口裝置
（1）抽油桿。
抽油桿是抽油裝置的重要組成部分，它上連抽油機，下接深井泵，起中間傳遞動力的作用。抽油桿的工作過程中受到多種載荷的作用，且上下運動過程中受力極不均勻，上行時受力大，下行時受力小。這樣一大一小反復作用的結果，很容易使金屬疲勞，使抽油桿產生斷裂。因此，要求抽油桿強度高、耐磨、耐疲勞。
抽油桿一般是由實心圓形鋼材制成的桿件。兩端均有加粗的鍛頭，下面有連接螺紋和搭扳手用的方形斷面。抽油桿柱最上面的一根抽油桿稱為光桿。光桿與井口密封填料盒配合使用，起密封井口的作用。
（2）井口裝置。
抽油井井口裝置和自噴井相似，承受壓力較低。它主要由套管四通（或套管三通）、油管四通（或油管三通）、膠皮閘門和光桿密封段（或密封填料盒）組成，其他附件的多少及連接方法，視各油田的具體情況而定。但無論采取什么形式，抽油井井口裝置必須具備能測示功圖、動液面，能取樣、觀察壓力等功能，并且要方便操作和管理。圖5-6是抽油井摻水井口裝置。
圖5-6抽油機摻水井口裝置
1—膠皮閘門；2—油管放空閥門；3—總閘門；4—套管測試閘門；5—套管閘門；6—回壓閘門；7—直通閥門（小循環）；8—熱洗閥門；9—摻水閥門（大循環）；10—單流閥；11—摻水調節閥；12—生產閘閥門；13—油壓表；14—光桿密封段；15—套壓表；16—套管出液閥
2．地面驅動螺桿泵抽油裝置
20世紀70年代后期，螺桿泵開始應用于原油開采。螺桿泵是一種容積式泵，按驅動形式可分為地面驅動螺桿泵和井下驅動螺桿泵。
地面驅動螺桿泵設備如圖5-7所示。它是由地面驅動系統、抽油桿柱、抽油桿柱扶正器、螺桿泵等部分組成。其工作原理是：螺桿泵是靠空腔排油（即轉子與定子間形成的一個個互不連通的封閉腔室），當轉子轉動時，封閉空腔沿軸線方向由吸入端向排出端方向運移。封閉腔在排出端消失，空腔內的原油也就隨之由吸入端均勻地擠到排出端，同時又在吸入端重新形成新的低壓空腔將原油吸入。這樣，封閉空腔不斷地形成、運移和消失，原油便不斷地充滿、擠壓和排出，從而把井中的原油不斷地吸入，通過油管舉升到井口。
圖5-7螺桿泵采油示意圖
1—電控箱；2—電動機；3—皮帶；4—減速箱；5—方卡子；6—專用井口；7—套壓表；8—抽油桿；9—油管；10—抽油桿扶正器；11、16—油管扶正器；12—定子；13—轉子；14—定位銷；15—油管防脫裝置；17—篩管；18—套管；19—絲堵
螺桿泵采油裝置結構簡單，占地面積小，有利于海上平臺和叢式井組采油；只有一個運動件（轉子），適合稠油井和出砂井應用；排量均勻，無脈動排油特征；閥內無閥件和復雜的流道，水力損失小；泵實際揚程受液體黏度影響大，黏度上升，泵揚程下降較大。
（二）無桿泵采油
無桿泵采油包括氣舉采油、電動潛油離心泵采油、井下驅動螺桿泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油。
1．氣舉采油
當油氣能量不足以維持油井自噴時，為使油井繼續出油，人為地將氣體（天然氣或空氣）壓入井底，利用氣體的膨脹能量將原油升舉到地面，這種采油方法稱為氣舉采油法。氣舉方式有環形空間進氣方式和中心進氣方式兩種。
氣舉采油法的井口、井下設備比較簡單，管理調節與自噴井一樣方便。
1）氣舉原理
以環形空間進氣方式為例。油井停產時，油管、套管內的液面在同一個位置上。開動壓風機向油套環形空間注入壓縮氣體（空氣或天然氣），環形空間液面被擠壓向下（如果不考慮液體被擠進油層，則環形空間內的液體全部進入油管），油管內液面上升，當環形空間的液面下降到管鞋時，壓風機達到最大壓力，稱為氣舉啟動壓力。當壓縮氣進入油管后，油管內原油混氣，液面不斷升高，直至噴出地面。
在開始噴出之前，井底壓力總是大于油層壓力。噴出之后，由于環形空間繼續壓入氣體，油管內混氣液體不斷噴出，使混氣液體的密度也越來越小，管鞋壓力急劇下降。當井底壓力低于油層壓力時，原油便從油層流入井底。由于油層出油，使油管內混氣液體的重度稍有增加，因而使壓縮機的壓力又有所上升，經過一段時間后趨于穩定，穩定后的壓風機壓力稱為氣舉工作壓力。這時，油層連續不斷地穩定出油，井口連續不斷地生產。
2）氣舉方式
氣舉方式有兩種：
（1）環形空間進氣方式。該氣舉方式也稱反舉。它是指壓縮氣體從油套環形空間注入，原油從油管中舉出。
（2）中心進氣方式。它與環形空間進氣方式正好相反，即從油管注氣，原油從油套環形空間返出。該氣舉方式也稱正舉。
當油中含蠟、含砂時，如采用中心進氣，因油流在環形空間流速低，砂子易沉降下來，同時在管子外壁的蠟也難清除，所以在實際工作中，多采用環形空間進氣方式。
3）氣舉采油的特點
氣舉采油的優點：井下設備一次性投資低，維修工作量小；井下無摩擦件，適宜于含砂、蠟、水的井；不受開采液體中腐蝕性物質和高溫的影響；易于在斜井、拐彎井、海上平臺使用；易于集中管理和控制。缺點：氣舉采油必須有充足的氣源；如在高壓下連續氣舉工作，安全性較差；套管損壞了的高產井、結蠟井和稠油井不宜采用氣舉；小油田和單井使用氣舉采油效果較差。
圖5-8潛油電泵井裝置示意圖
2．電動潛油離心泵采油
電動潛油離心泵（簡稱潛油電泵或電泵）屬于無桿泵抽油設備。它是用油管把離心泵和潛油電動機下入井中，用潛油電動機帶動離心泵把油舉升到地面。電泵的排量及揚程調節范圍大，適應性強，地面工藝流程簡單，管理方便，容易實現自動化，經濟效益高。
電泵設備由地面、中間和井下三大部分組成，如圖5-8所示。
地面部分由變壓器、接線盒、控制柜（配電盤）、電纜及井口裝置等組成，主要起控制、保護、記錄的作用。
中間部分主要是電纜，有動力電纜和引線電纜。動力電纜將地面電流傳送到井下引線電纜；而引線電纜的作用是連接動力電纜和電動機。
井下部分一般自上而下依次是泄油閥、單流閥和井下機組。井下機組包括多級離心泵、油氣分離器、保護器和潛油電動機。有的電泵井潛油電動機下部還裝有監測裝置，可測定井底壓力、溫度、電動機絕緣程度、液面升降情況，并將信號傳送給地面控制臺。
潛油電動機安裝在井下機組的最下部，是電泵的動力。地面的高壓電流經電纜傳輸給潛油電動機。潛油電動機把電能變為機械能輸出，通過軸帶動電泵工作。保護器安裝在潛油電動機的上部，起平衡電動機中的壓力，潤滑、密封電動機的作用。油氣分離器通常安裝在保護器的上端、多級離心泵的下端，用來分離原油中的游離氣體，提高泵效。多級離心泵由固定部分和轉動部分組成。轉動部分有泵軸，軸上安裝有大量葉輪。當電動機帶動泵軸上的葉輪高速旋轉時，充滿在葉輪內的液體在離心力的作用下，被甩向葉輪的四周，給井液加速，使井液具有動能，并由導殼引入次一級葉輪，這樣逐級疊加后就獲得一定揚程，并將井液舉升到地面。
電泵機組的工作過程可簡單地敘述為：地面電源通過潛油電泵專用電纜輸入給井下的潛油電動機，潛油電動機就帶動多級離心泵旋轉，通過離心泵多級葉輪的旋轉離心作用，將井底原油舉升抽汲到地面。
實踐表明，對于強水淹井、高產井、不同深度井以及定向井、多砂和多蠟井，電泵的使用效果都很好。其排量范圍為16～14310m3/d；最大下泵深度可達4600m，井下最高工作溫度可達230℃。
3．井下驅動螺桿泵采油
與地面驅動螺桿泵不同的是，井下驅動螺桿泵動力置于井底，不用抽油桿。其工作原理是：用油管將泵與電動機、保護器下入井內液面以下，電動機通過偏心聯軸節帶動螺桿轉動，而螺桿又是裝在襯套中，螺桿與襯套所形成的腔室之間是隔離的，當螺桿轉動時，這些腔室逐漸由下而上運動，使液體壓力不斷提高，從而將井液送到地面。
就目前的情況來看，地面驅動螺桿泵從技術上比較成熟；井下驅動螺桿泵有很多優點，但還處于實驗階段。
4．水力活塞泵采油
水力活塞泵是一種液壓傳動的無桿泵抽油裝置，是液壓傳動在抽油設備上的應用。與有桿泵相比，其根本特點是改變了能量的傳遞方式。水力活塞泵由地面、中間和井下三大部分組成，如圖5-9所示。
圖5-9開式水力活塞泵采油系統
1—高壓控制管匯；2—地面動力泵；3—發動機；4—動力液處理罐；5—井口裝置；6—井下泵工作筒；7—沉沒泵
地面部分包括動力液處理罐、發動機、地面動力泵、高壓控制管匯、閥組及井口裝置，擔負提供動力的任務。
中間部分是動力液由地面到井下機組的中心油管，乏動力液和產出液排至地面的專門通道。
井下部分由工作筒和沉沒泵等組成，起抽油的主要作用。
水力活塞泵的工作原理是：電動機帶動地面動力泵，從儲液罐來的液體經動力泵升壓后進入中心油管，高壓動力液體進入井下的水力活塞泵后，帶動泵工作，抽汲的液體和做功后的動力液共同經外層油管返回地面。
水力活塞泵排量范圍較大（16～1600m3/d），對油層深度、含蠟、稠油、斜井及水平井具有較強的適應性，可用于各種條件的油井開采，并可在溫度相對較高的井內工作。但機組結構復雜，加工精度要求高，動力液計量困難。
圖5-10射流泵工作原理圖
5．射流泵采油裝置
射流泵分為地面部分、中間部分和井下部分。其中地面部分和中間部分與水力活塞泵相同，所不同的是水力噴射泵只能安裝成開式動力液循環系統。井下部分是射流泵，由噴嘴、喉管和擴散管三部分組成，如圖5-10所示。
射流泵的工作原理：動力液從油管注入，經射流泵的上部流至噴嘴噴出，進入與地層液相連通的混合室。在噴嘴處，動力液的總壓頭幾乎全部變為速度水頭。進入混合室的原油則被動力液抽汲，與動力液混合后流入喉管，在喉管內進行動量和動能轉換，然后通過斷面逐漸擴大的擴散管，使速度水頭轉換為壓力水頭，從而將混合液舉升到地面。
射流泵的特點：井下設備沒有動力件；射流泵可坐入與水力活塞泵相同的工作筒內；不受舉升高度的限制；適于高產液井；初期投資高；腐蝕和磨損會使噴嘴損壞；地面設備維修費用相當高。
確定油水井層間竄槽井段位置的工藝過程稱為找竄。當油水井已經發生了關外竄槽，應該及時進行封竄處理。在封竄前，首要問題是要準確找出竄槽的位置，以便采取針對性的措施，恢復油水井的正常生產。常用的找竄方法有測井測試找竄和機械封隔器找竄。
測井測試找竄有聲幅測井找竄、同位素示蹤測井找竄、井溫測井找竄、井溫及連續流量測徑儀測井找竄、中子壽命測井找竄和MFE儀器測試負壓法找竄等。
一、聲幅測井找竄
（1）起原井管柱，通井至人工井底或預測井段以下30m；
（2）用2倍井筒容積的修井液洗井，起出管柱；
（3）聲幅測井；
（4）確定竄槽部位。
二、同位素示蹤測井找竄
（1）井筒準備：進行沖砂、通井；
（2）洗井、試擠；
（3）測放射基線I；
（4）下管至預竄井段以上30m；
（5）完善井口，對井口、管線試壓，壓力不低于擠注壓力的1.2倍；
（6）用修井液將同位素示蹤液從油管推至預竄井段以下10m處，關井擴散壓力；
（7）洗井，洗出井筒內的同位素示蹤液；
（8）測放射曲線II，對比基線I，確定水竄部位。
三、MFE儀器測試負壓法找竄
（一）負壓法找竄原理
負壓法找竄是應用U形管的工作原理，在測試壓差（測試壓差△p=p套環-p管內=0.0098×環空壓井液密度值×測試閥深度-0.0098×墊水密度值×墊水高度）的作用下，環空內液體通過上部工程段孔眼進入套管外與水泥環出現的通道流到下部射孔段的孔眼，最后進入測試工具內，求取竄通量和壓力資料；然后經過綜合分析與對比來判斷套管外發生竄槽與否。現場施工方法是將MFE測試儀器下至驗竄層之間，封隔器座封，延時后測試閥打開，觀察套管環空液面是否下降。如果環空液面下降，地面迅速補充同性能的壓井液，關井測壓，灌液滿至井口。解封封隔器起出測試工具，進行壓力卡片解釋。
以MFE測試儀器為例，其測試管柱結構自下而上為：外壓力計+帶槽尾管+Y221（P-T）封隔器+安全接頭+震擊器+內壓力計+鎖緊接頭+MFE測試儀器+鉆鋌+循環接頭+鉆桿至井口。
（二）負壓法找竄作業技術要點
（1）補孔：補射工程段，射開厚度為0.5-1.0m，孔密16孔/m；
（2）通井、刮壁。選擇符合要求的通井規和套管刮削器；通井、刮壁至找竄下部射孔段底界以下50m；然后反循環洗井1.5-2.0周；
（3）下MFE測試儀器，Y221（P-T）封隔器深度在上部工程段頂界以上15-20m的位置。加入液墊的高度要符合設計要求，環空液面須在井口（P-T：可用于測試的封隔器）。
（4）加壓座封、開井，觀察套管環空液面有無變化，如環空液面沒有下降，說明P-T封隔器及測試管柱密封；否則應起出檢查，重新下驗竄管柱。
（5）解封，調整管柱使Y221（P-T）封隔器深度在驗竄層之間，但應避開套管接箍的位置。
（6）再次加壓座封、開井，觀察環空液面有無變化，如液面下降，要求準確計量灌入套管環空的液量；關井測壓。一般采用一開、一關為宜，開井與關井的時間要根據現場具體情況確定；一開一關結束，轉入下道工序。
（7）解封封隔器。提Y221（P-T）封隔器至上部工程段頂界以上15-20m，座封前環空要灌液滿至井口，然后重新座封、開井，觀察套管環空液面有無變化。如液面沒有下降，則說明Y221（P-T）封隔器及測試管柱密封良好，否則要重新驗竄。
（8）起出測試工具，解釋壓力卡片。
（9）對測試壓力卡片解釋結果與現場灌液量（竄通量）的數據以及聲幅測井資料等進行綜合分析，最后確認套管外竄槽與否。
四、K344封隔器找竄
（一）準備工作
（1）找竄層間夾層厚度應符合：井深＜1500m的，夾層厚度＞1.0m；井深在1500-2500之間的，夾層厚度＞3.0m；井深＞2500m的，夾層厚度＞5.0m。
（2）井內無落物，套管完好。
（3）找竄井基礎資料數據齊全，固井質量及找竄井段上下套管接箍深度明確。
（4）找竄井段不具備進出孔時，在懷疑井段的夾層部位補射觀察孔。每0.5m射4-5孔，孔眼要均勻分布。
（5）按照管柱連接順序配管柱：
a、單K344封隔器：自下而上為球座、節流器、封隔器和上部油管。
b、雙K344封隔器：自下而上為底部球座、封隔器、油管、節流器、封隔器、和油管，如圖4-1所示。
圖4-1 雙K344封隔器找竄示意圖
1-油層；2-節流器；3-封隔器；4-單流閥；5-人工井底
（6）配備水泥車和符合施工要求的修井液。
（二）操作步驟
1、壓井
（1）按設計要求選擇合適密度的壓井液壓井。
（2）壓井過程中注意觀察井口泵壓、進出口排量和壓井液相對密度變化，做到壓井既不致發生溢流、井噴，又不致造成井漏、壓死油層。
2、起管柱
（1）拆井口，安裝好與井口壓力等級相配套的井口防噴器；
（2）試提油管懸掛器，待大鉤載荷正常后方可進行正常起管柱作業。
3、探砂面、沖砂
下沖砂管柱（底部帶沖砂筆尖）探砂面，若有砂，則沖砂至人工井底。
4、通井
（1）通井規外徑應小于套管內徑6-8mm，長度應大于1200mm。
（2）用通井規通井至被找竄層以下50m，不足50m通井至人工井底。隨時觀察指重表讀數。若通井過程中遇阻，加壓不應超過30KN，嚴禁猛頓硬壓。
5、刮削
（1）下套管刮削器刮削至被找竄層以下50m，不足50m刮削至人工井底。
（2）刮削技術要求參照套管刮削操作要求（ 【井下作業】套管刮削器的原理及使用方法 ）
6、找竄
（1）下單封隔器找竄管柱至設計要求的驗封位置，裝井口。
（2）單封隔器找竄管柱結構（自上而下）為：油管+K344封隔器+節流器+球座。
（3）接水泥車進出口管線，地面管線試壓值為工作壓力的1.2-1.5倍，5min無滲漏為合格。
（4）正循環洗井，待出口返出清水后投球。
（5）驗封，正憋壓10MPa，時間為10-30min，無返出量（溢流量）或套壓無變化為合格。
（6）調整管柱至找竄位置。
（7）分別在8MPa、10MPa、8MPa三個壓力點各正注10-30min，觀察記錄套管壓力或溢流量變化。若套管壓力變化大于0.5MPa或溢流量差值大于10L/min，則初步認為竄槽。
（8）泄壓，將封隔器上提至射孔井段以上座封，驗證封隔器的密封性，從而落實找竄數據的可靠性。
（9）清水反洗井2周，將球洗出，起出找竄管柱，結束找竄施工。
（三）技術要求
（1）新井找竄時應先進行套管刮削。
（2）要求修井液無雜質，管線、計量池清潔。
（3）地層出砂嚴重，測完一個點上提封隔器時，應活動泄壓，緩慢上提，速度應小于10m/min，防止地層出砂造成卡鉆事故。
（4）管柱丈量準確，封隔器應坐在需測井段夾層部位并應避開套管接箍。
（5）找竄時，在油層部位應采用活性水或原油，防止污染油層。不得將修井液或污物注入地層竄槽部位。
（6）資料錄取：
a、通井（刮削）、沖砂數據；
b、觀察射孔井段、射孔槍型和孔數；
c、找竄日期、找竄層位、井段；
d、管柱結構及示意圖；
e、找竄用修井液的名稱、性能、注（擠）泵壓、觀察時間、注入量、返出量（竄通量）、油壓和套壓變化值；
f、油管及封隔器試漏情況；
g、結論。