井下作業修井技術新工藝的探討

翟昌金(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300450)

0 引言

井下修井任務是對井下出現的異常情況進行處理，排除故障隱患，減少事故的發生。由于位置是在井下，具有隱蔽性和多變性的特點，給修井作業帶來了很大的難度。修井作業包括維修、大修、油層改造等。修井作業可以消除石油開采中的故障隱患，減少生產的風險系數，是保證石油行業安全生產的關鍵技術，也是恢復油井產量的有效手段。不斷優化井下修井新技術、新工藝，可以促進油田可持續發展。

1 井下修井作業應堅持的基本原則

針對石油開采的特點，井下修井作業應堅持以下基本原則：一是環保原則。在進行修井作業時應該注意做好必要防范措施，防止對環境造成不良影響，同時還要保證油井恢復生產后，不會對環境造成破壞。二是安全生產原則。必須堅持“安全第一，預防為主”的方針，保證油井的穩定性。三是保護油層原則。在井下修井作業過程中，要注意油層的保護，進而保證石油開采的正常進行。

2 油井井下故障產生的原因

由于地下環境復雜多變，油井受到地底壓力、土壤等外界環境因素影響和同時受到自身油、水、氣流的影響，加速了油井的腐蝕老化，造成風險隱患，影響石油開采的順利開展。所以要對存在隱患的油井及時開展井下修井作業，保證油井生產順利進行。

在石油開采過程中會出現很多種故障，其中人為因素占有較大的比例，主要是由于違章操作、管理不到位等導致的風險隱患。人為因素通過合理的技術手段和規范化的管理，可以大幅減少，因此要加強相關人員的培訓，加強石油生產的管理力度，就可以降低故障發生幾率，減少人為因素造成的停產。

自然因素是客觀存在的，由于外界地質環境、氣溫等影響，導致了油井故障。通過技術手段可以減少自然因素的影響。所以在石油開采過程中，必須認真執行安全操作規程，加強管理，做好新技術、新工藝的研發和應用，從而減少油井故障造成的停產，提高油井使用壽命。

3 油井井下修井作業所需設備

3.1 井下作業修井設備

井下修井作業因為需要在野外進行，作業環境復雜，所以需要用到很多設備，根據功能可分為修井機、旋轉設備、循環沖洗設備。旋轉設備主要有轉盤，主要進行轉、磨等作業。循環沖洗設備的作用是對井下相關位置進行循環沖洗。修井機又稱為吊動起動設備，是井下修井作業的主要設備。輪胎式修井機速度快，在平整硬化的地面可以很好地行進，但是如果地面土質軟，崎嶇不平則不能順利開展工作，具有一定的局限性。履帶式修井機適應范圍廣，不受地表條件限制，缺點是速度慢，安全性差，因此一般情況下使用輪胎式修井機。

3.2 井下修井作業打撈設備

在石油開采生產中井下落物是常見的事故之一，因此打撈工作也成為修井工作的重要組成部分。根據落物的類型選用不同的工具，例如打撈體積較小的落物可以用打撈籃、一把爪等。打撈桿類落物可以用抽油桿打撈筒，具體還可以根據實際情況選擇不同類型的打撈筒。打撈繩類落物可以用內鉤、外鉤等。在實際應用中，可以靈活運行這些工具，通過優化科學搭配不同工具，進行打撈作業，完成各種打撈工作。

4 井下作業修井技術新工藝、新技術

因為影響石油開采的因素較多，在實際生產過程中，出現的故障具有多樣性和多變性的特點，給修井作業帶來了很大的難度。如破損橋塞等落物的打撈問題等，因此要針對實際工作中出現的問題，不斷優化修井工藝，提高修井質量。

4.1 井下修井作業新工藝、新技術措施

在實際工作中要善于總結油井故障出現的原因、解決方案及效果，并制定改進措施，從而不斷完善創新修井工藝技術。根據修井作業的特點，可以從以下幾點入手，如優化操作流程，科學選擇修井機等設備。按照施工技術要求，注意起下管柱過程，減少卡鉆事故發生的幾率。在工作中引進計算機等手段，減少人為因素的影響，保證修井的質量。嚴格按照安全操作規程，做到安全施工。采用先進的新技術新工藝，提高井下修井工作的效率，減少油井故障率，提高油井生產產能。

4.2 破損橋塞的打撈技術措施

破損橋塞的打撈是井下修井作業的難點之一，其施工時要用到套銑設備。必須嚴格按照技術要求進行操作，否則容易擴大故障的影響。打撈工作需要用到套銑頭、母錐、卡瓦芽體等多種工具配合使用，發揮各自的優勢，共同完成打撈作業，從而疏通井筒排除故障影響。

4.3 井下碎塊管材的打撈技術措施

在石油開采過程中，受到油、氣腐蝕等影響，油井管件等容易損壞，形成落物影響油井正常工作，規則的管件因為螺紋可以利用，所以比較容易打撈，可以用對扣的方法打撈出來，一些管件碎塊，形狀等不規則不容易進行打撈。針對這種情況，必須根據碎塊的特點，優化工藝技術，實現多種工具配合，多技術融合的打撈新工藝新技術，實現打撈工具配合使用優勢互補。優化打撈工具組合，如母錐和卡瓦撈茅組合，擴大了打撈工作的范圍，提高了打撈效率，體現了一體化打撈設備的優勢，縮短了打撈時間，減少了故障停產時間。

5 工藝優化措施

5.1 優化作業流程

結合井下修井作業的實際情況，優化其作業流程，實現修井作業的程序化、規范化，是提高修井作業技術工藝水平的有效途徑，是恢復和提高油井運轉水平的有力保障。可以從以下幾點入手，一是明確目標，要根據工作的實際需要，明確需要優化的目標，這樣才能根據目標進行進一步的研究。二是信息整理分析，根據目標整理與之對應的數據信息，科學分析目標與信息之間的聯系。結合目標和實際工作情況，認真研究新技術工藝，設計井下修井作業方案。二是優化方案，在方案實施過程中，根據作業過程中出現的問題，不斷優化方案，從而提高新工藝技術水平，對其可行性進行研究，在實際工作中，不斷總結改善方案，促進技術工藝的優化，確保目標的實現。三是效果檢驗，每個流程完成后，必須根據本流程確定的目標，對施工作業的效果進行驗收，通過與設計要求的對比，找出存在的問題，為技術工藝改進提供可靠的數據依據。如果完成目標代表該技術可行性高，可以進行推廣應用。如果效果不理想，不符合設計要求，就不能進行推廣，必須結合實施過程中的問題，進行更加深入的分析，制定更加科學合理的方案，從而實現技術的創新與優化。

5.2 原則優化方面

技術實施原則的優化是提高油井技術優化工作的關鍵工作。在實際的工作中應該關注以下幾個方面。一是實用性原則。這是任何工藝技術都必須遵守的原則，技術工藝的應用價值主要體現在其實用性上，只有這樣工藝技術的優化才能得到更好的推廣，創造更高的價值，被優化過的工藝技術才會更加實用。工藝技術優化要根據實際情況，認真研究分析保證其符合實際需求。在進行優化時，要結合前沿科學技術，創新思路積極采用新型技術，新工藝。二是效益原則。井下修井技術的創新和發展，是為了提高修井效率，進而提高油田經濟效益。三是經濟性原則，降低井下修井施工作業成本是工藝技術優化的重要作用之一，通過工藝技術的創新，有效減少施工成本，實現井下修井作業的成本控制，避免不必要的浪費，提高石油開采的經濟效益。

6 結語

綜上所述，井下作業修井技術的發展，對恢復和提高油井產量具有十分重要的意義。同時我國井下作業修井技術還存在諸多不足之處，因此要結合工作中的實際情況，積極引進前沿的新技術、新工藝，不斷優化施工流程，提高井下修井作業技術水平，提高修井作業效率，減少油井停產時間，促進油田的可持續發展。