石油工程井下作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀與工藝優(yōu)化

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摘要：在油氣井工作負(fù)荷不斷提升的背景下，需要頻繁應(yīng)用修井技術(shù)保證生產(chǎn)作業(yè)順利開展?；诖?，本文對石油工程井下作業(yè)修井技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開了分析，介紹了作業(yè)基本原則、工具設(shè)備和事故打撈問題，并從工藝操作、設(shè)備和管理三個(gè)方面探討了修井技術(shù)及工藝的優(yōu)化方法，為相關(guān)專業(yè)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：石油工程;井下作業(yè);修井技術(shù)

近年來，國家石油、天然氣生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，井下作業(yè)也日漸頻繁，使得油氣井故障頻發(fā)，在給正常生產(chǎn)帶來影響的同時(shí)，容易引發(fā)安全事故。面對這一局面，修井技術(shù)需要得到科學(xué)應(yīng)用，以便使井下作業(yè)能夠順利開展。因此，還應(yīng)加強(qiáng)石油工程井下作業(yè)修井技術(shù)現(xiàn)狀及工藝優(yōu)化研究，以推動石油工程的可持續(xù)發(fā)展。

1石油工程井下作業(yè)修井技術(shù)現(xiàn)狀

1.1作業(yè)基本原則

在石油工程井下作業(yè)中，應(yīng)用修井技術(shù)需要遵循基本的井下作業(yè)原則，確保作業(yè)高效、安全開展。首先，需要遵循完整性原則。人員在修井期間需要加強(qiáng)油層保護(hù)，以便使采油效率得到提升的同時(shí)，避免油層受到破壞。在完整性原則支撐下，才能保證井下作業(yè)的成功性。其次，需要遵循安全性原則，就是在石油開采期間確保油田結(jié)構(gòu)安全，避免修井作業(yè)導(dǎo)致原本結(jié)構(gòu)受到破壞。作為重要資源，石油的開采關(guān)系到國家工業(yè)發(fā)展，因此需要保證資源不被破壞。最后，需要遵循環(huán)保性原則，在修井期間避免破壞境內(nèi)環(huán)境，同時(shí)避免給環(huán)境帶來污染。因此在井下作業(yè)中需要加強(qiáng)后期處理，為修井作業(yè)順利開展提供保障。實(shí)際目前在井下修理作業(yè)中，容易受井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、固井質(zhì)量不合格等因素的影響，導(dǎo)致油井在修井期間出現(xiàn)破損，影響油井產(chǎn)量和給油田帶來污染，導(dǎo)致石油開采遭到限制。

1.2修井工具設(shè)備

作為重要的井下作業(yè)內(nèi)容，修井工作需要使用多種工具設(shè)備。從工具種類上來看，目前可以劃分成爆炸類、補(bǔ)接類、側(cè)鉆類和震擊類。每一種類下包含多種形式的裝置，能夠?yàn)樾蘧鳂I(yè)開展提供技術(shù)支撐。而在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷推進(jìn)的過程中，單純采用工具已經(jīng)無法滿足修井操作要求，還要配合采用先進(jìn)修井設(shè)備。能否順利進(jìn)行石油開采，也與修井設(shè)備能否保持完好狀態(tài)密切相關(guān)。但井下作業(yè)環(huán)境較為惡劣，因此需要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和管理，保證設(shè)備可以穩(wěn)定發(fā)揮工作性能。在實(shí)際作業(yè)中，需要結(jié)合修井作業(yè)類型進(jìn)行修理設(shè)備的選擇，通常包含提供動能和井口作業(yè)的相關(guān)設(shè)備，采用的修井機(jī)可以劃分為輪胎和履帶兩類，后者擁有較高安全系數(shù)，因此在作業(yè)實(shí)踐中應(yīng)用頻率較高，但在坑洼路面依然需要采用履帶類修井機(jī)，存在運(yùn)動速度遲緩的問題。

1.3井下打撈問題

結(jié)合國內(nèi)石油工程井下作業(yè)現(xiàn)狀來看，修井技術(shù)應(yīng)用期間需要面臨較大的作業(yè)事故威脅。受幅員遼闊、地區(qū)油氣資源分布不均等因素的影響，井下作業(yè)可能受到地點(diǎn)特殊這一問題的干擾，一旦修井操作不當(dāng)或受自然因素影響，就會導(dǎo)致井下作業(yè)事故發(fā)生，給人員生命財(cái)產(chǎn)安全帶來較大威脅。常見事故原因分為兩種，一種為井下地質(zhì)結(jié)構(gòu)在作業(yè)中遭到破壞，另一種為認(rèn)為操作失誤引發(fā)的事故。發(fā)生頻率最高的事故為落物和卡鉆，需要通過井下打撈作業(yè)對事故影響進(jìn)行緩解，保證作業(yè)能夠繼續(xù)開展。打撈作業(yè)目前以裸眼、油管和套管為主，配合采用相關(guān)修理技術(shù)。打撈期間，應(yīng)避免因操作不當(dāng)引發(fā)系列井噴事故。與發(fā)達(dá)國家相比較，國內(nèi)修井打撈作業(yè)水平依然落后，給修井技術(shù)應(yīng)用效率和質(zhì)量帶來了影響。

2石油工程井下作業(yè)修井技術(shù)及工藝優(yōu)化分析

2.1工藝操作優(yōu)化

結(jié)合國內(nèi)外石油工程井下作業(yè)開展情況可知，在實(shí)現(xiàn)修井技術(shù)及工藝優(yōu)化時(shí)，還應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、實(shí)用原則，因地制宜的選用修井技術(shù)及工藝，通過減少開發(fā)成本實(shí)現(xiàn)效益最大化。常用修井技術(shù)及工藝依然較為落后，所以在實(shí)踐作業(yè)中還要致力于實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化。針對壓裂工藝，傳統(tǒng)壓裂方式為單層，將油井局部當(dāng)成是對象。伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)采取多層壓裂技術(shù)，能夠?qū)τ途畬?shí)施整體壓裂。在壓裂液選擇上，還應(yīng)采用污染度更低的新型壓裂液，以便使油井污染能力得到降低，在修復(fù)油井的同時(shí)加強(qiáng)石油資源保護(hù)[1]。試壓測試工藝也是關(guān)鍵修井工藝，還應(yīng)加快聯(lián)坐測試等新技術(shù)的應(yīng)用，推動測試手段更新?lián)Q代。如采用高壓含硫測試技術(shù)，能夠推動試壓工藝的智能化發(fā)展，有效落實(shí)各種測試工作。在井控工藝選用上，還應(yīng)加強(qiáng)檢泵、清砂等技術(shù)的應(yīng)用，確保井下控制目標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)。采取該技術(shù)對油氣層進(jìn)行控制，能夠使污染得到最大限度的控制。因此利用井控新工藝對壓井作業(yè)進(jìn)行代替，可以取得更好井下作業(yè)效果。

2.2工藝設(shè)備優(yōu)化

在對工藝操作進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，還要對工具設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置，以便為作業(yè)的高效、安全開展提供保障。針對打撈工具，考慮到是影響井下作業(yè)質(zhì)量的重要設(shè)備，還要加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，通過實(shí)現(xiàn)工具一體化提高作業(yè)效率。采取一體化作業(yè)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)碎片打磨，通常采用母錐打撈技術(shù)，將母錐與落物套在一起，利用加壓方式轉(zhuǎn)動提升，由彈簧刀實(shí)施內(nèi)撈，采用震擊器與內(nèi)割刀相互配合，完成一體化打撈作業(yè)。在井下動力系統(tǒng)優(yōu)化方面，可以對柴油機(jī)進(jìn)行升級改造，增加減速箱等輔助配件，直接將鏈條與主筒、齒輪連接在一起，使減速箱與驅(qū)動轉(zhuǎn)盤間產(chǎn)生巨大動力，為修井作業(yè)開展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。在修井機(jī)優(yōu)化上，可以引入變頻驅(qū)動技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行完善，促使設(shè)備獲得高效、節(jié)能等優(yōu)勢。實(shí)際對設(shè)備進(jìn)行改造，可以完成變頻驅(qū)動器的設(shè)置，在簡化設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的同時(shí)，確保設(shè)備能夠適應(yīng)不同的井下作業(yè)環(huán)境。實(shí)際在修井作業(yè)期間，對設(shè)備工作頻率進(jìn)行調(diào)整，能夠使修井質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

2.3工藝管理優(yōu)化

在開展打撈作業(yè)等修井作業(yè)時(shí)，為保證作業(yè)的安全性，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)工藝管理。從管理層面對修井工藝進(jìn)行優(yōu)化，保證井控安全，避免事故的發(fā)生。首先，修井期間還應(yīng)加強(qiáng)安全因素識別，對井控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全方位預(yù)判，在作業(yè)準(zhǔn)備階段加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范[2]。根據(jù)預(yù)判分析得到的井控安全級別，可以配備相應(yīng)的設(shè)備，并且實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。在日常檢修和維護(hù)工作中，也可以加強(qiáng)試壓測試等作業(yè)的開展，同時(shí)做好數(shù)據(jù)記錄，為作業(yè)開展提供科學(xué)依據(jù)。其次，在維修期間還應(yīng)加強(qiáng)安全管控，在前期完成應(yīng)急預(yù)案演練。在交接班之前，應(yīng)當(dāng)保證井控工具、液壓液等已經(jīng)提前準(zhǔn)備好，并由監(jiān)督人員負(fù)責(zé)監(jiān)管，保證工藝操作流程規(guī)范。此外，在修井作業(yè)完成后需要加強(qiáng)總結(jié)，對作業(yè)期間遭遇的突發(fā)狀況展開分析，提出有效防控措施避免類似問題發(fā)生，從而使安全性得到保證。針對作業(yè)人員需要加強(qiáng)井控培訓(xùn)，確保人員具備問題處理能力，能夠按照規(guī)范處理安全事故，掌握井控安全策略，為修井作業(yè)的安全開展提供保障。

3結(jié)束語

綜上所述，石油工程井下作業(yè)具有一定的特殊性，對修井技術(shù)應(yīng)用提出了較高要求。但目前國內(nèi)采用的工藝設(shè)備、技術(shù)操作方法等都存在一定的滯后性，因此為提高修井作業(yè)水平，還應(yīng)從工藝操作、設(shè)備和管理三個(gè)層面采取優(yōu)化措施，以推動石油井下作業(yè)工作的高效化、安全化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]魏揚(yáng).石油工程施工中的井下作業(yè)修井技術(shù)[J].石化技術(shù)，2019，26（06）：268+270.

[2]邵帥.石油工程井下作業(yè)修井技術(shù)及工藝[J].化工管理，2019（11）：188-189.

作者：賈世雄 單位：中國石油華北油田公司第三采油廠