石油工程井下作業(yè)技術現(xiàn)狀與工藝優(yōu)化
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摘要：在油氣井工作負荷不斷提升的背景下，需要頻繁應用修井技術保證生產(chǎn)作業(yè)順利開展。基于此，本文對石油工程井下作業(yè)修井技術的應用現(xiàn)狀展開了分析，介紹了作業(yè)基本原則、工具設備和事故打撈問題，并從工藝操作、設備和管理三個方面探討了修井技術及工藝的優(yōu)化方法，為相關專業(yè)人士提供參考。
關鍵詞：石油工程;井下作業(yè);修井技術
近年來，國家石油、天然氣生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，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，容易引發(fā)安全事故。面對這一局面，修井技術需要得到科學應用，以便使井下作業(yè)能夠順利開展。因此，還應加強石油工程井下作業(yè)修井技術現(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)修井技術現(xiàn)狀
1.1作業(yè)基本原則
在石油工程井下作業(yè)中，應用修井技術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油層保護，以便使采油效率得到提升的同時，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)構安全，避免修井作業(yè)導致原本結(jié)構受到破壞。作為重要資源，石油的開采關系到國家工業(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，同時避免給環(huán)境帶來污染。因此在井下作業(yè)中需要加強后期處理，為修井作業(yè)順利開展提供保障。實際目前在井下修理作業(yè)中，容易受井身結(jié)構設計不合理、固井質(zhì)量不合格等因素的影響，導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，導致石油開采遭到限制。
1.2修井工具設備
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備。從工具種類上來看，目前可以劃分成爆炸類、補接類、側(cè)鉆類和震擊類。每一種類下包含多種形式的裝置，能夠為修井作業(yè)開展提供技術支撐。而在國家經(jīng)濟建設不斷推進的過程中，單純采用工具已經(jīng)無法滿足修井操作要求，還要配合采用先進修井設備。能否順利進行石油開采，也與修井設備能否保持完好狀態(tài)密切相關。但井下作業(yè)環(huán)境較為惡劣，因此需要加強設備的維護和管理，保證設備可以穩(wěn)定發(fā)揮工作性能。在實際作業(yè)中，需要結(jié)合修井作業(yè)類型進行修理設備的選擇，通常包含提供動能和井口作業(yè)的相關設備，采用的修井機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)實踐中應用頻率較高，但在坑洼路面依然需要采用履帶類修井機，存在運動速度遲緩的問題。
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，修井技術應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)可能受到地點特殊這一問題的干擾，一旦修井操作不當或受自然因素影響，就會導致井下作業(yè)事故發(fā)生，給人員生命財產(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)構在作業(yè)中遭到破壞，另一種為認為操作失誤引發(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，配合采用相關修理技術。打撈期間，應避免因操作不當引發(fā)系列井噴事故。與發(fā)達國家相比較，國內(nèi)修井打撈作業(yè)水平依然落后，給修井技術應用效率和質(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，在實現(xiàn)修井技術及工藝優(yōu)化時，還應遵循經(jīng)濟、實用原則，因地制宜的選用修井技術及工藝，通過減少開發(fā)成本實現(xiàn)效益最大化。常用修井技術及工藝依然較為落后，所以在實踐作業(yè)中還要致力于實現(xiàn)工藝優(yōu)化。針對壓裂工藝，傳統(tǒng)壓裂方式為單層，將油井局部當成是對象。伴隨著相關技術的發(fā)展，還應采取多層壓裂技術，能夠?qū)τ途畬嵤┱w壓裂。在壓裂液選擇上，還應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，在修復油井的同時加強石油資源保護[1]。試壓測試工藝也是關鍵修井工藝，還應加快聯(lián)坐測試等新技術的應用，推動測試手段更新?lián)Q代。如采用高壓含硫測試技術，能夠推動試壓工藝的智能化發(fā)展，有效落實各種測試工作。在井控工藝選用上，還應加強檢泵、清砂等技術的應用，確保井下控制目標能夠順利實現(xiàn)。采取該技術對油氣層進行控制，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)進行代替，可以取得更好井下作業(yè)效果。
2.2工藝設備優(yōu)化
在對工藝操作進行優(yōu)化的同時，還要對工具設備進行優(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)量的重要設備，還要加強創(chuàng)新設計，通過實現(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，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，可以對柴油機進行升級改造，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)開展提供強有力的技術支撐。在修井機優(yōu)化上，可以引入變頻驅(qū)動技術對設備進行完善，促使設備獲得高效、節(jié)能等優(yōu)勢。實際對設備進行改造，可以完成變頻驅(qū)動器的設置，在簡化設備整體結(jié)構的同時，確保設備能夠適應不同的井下作業(yè)環(huán)境。實際在修井作業(yè)期間，對設備工作頻率進行調(diào)整，能夠使修井質(zhì)量得到進一步提升。
2.3工藝管理優(yōu)化
在開展打撈作業(yè)等修井作業(yè)時，為保證作業(yè)的安全性，還應進一步加強工藝管理。從管理層面對修井工藝進行優(yōu)化，保證井控安全，避免事故的發(fā)生。首先，修井期間還應加強安全因素識別，對井控風險進行全方位預判，在作業(yè)準備階段加強風險防范[2]。根據(jù)預判分析得到的井控安全級別，可以配備相應的設備，并且實施風險預測。在日常檢修和維護工作中，也可以加強試壓測試等作業(yè)的開展，同時做好數(shù)據(jù)記錄，為作業(yè)開展提供科學依據(jù)。其次，在維修期間還應加強安全管控，在前期完成應急預案演練。在交接班之前，應當保證井控工具、液壓液等已經(jīng)提前準備好，并由監(jiān)督人員負責監(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)人員需要加強井控培訓，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，對修井技術應用提出了較高要求。但目前國內(nèi)采用的工藝設備、技術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，還應從工藝操作、設備和管理三個層面采取優(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
[1]魏揚.石油工程施工中的井下作業(yè)修井技術[J].石化技術，2019，26（06）：268+270.
[2]邵帥.石油工程井下作業(yè)修井技術及工藝[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
