淺析石油工程施工中井下修井技術的現狀及優化路徑

曹鵬

摘 要：文章在對目前石油工程施工中的井下修井技術現狀進行分析之后，提出了對井下修井技術進行優化的原則和流程要求，并研究此施工中常用井下修井技術的應用情況，以供參考。

關鍵詞：石油工程;井下修井技術;優化;應用

1引言

近年來我國經濟社會快速發展對石油等能源的需求量也在迅速攀升，給石油企業帶來更大的生產壓力。在石油工程施工中，井下修井技術的應用有助于提升油氣田開發效率并提升石油企業的經濟效益和核心競爭力。尤其是現階段石油企業將水平井開發作為重點的形勢下，在不斷提升鉆井技術水平的同時，也實現油氣井產量的提升。這也使得井下修井技術的應用范圍進一步擴大，但是也增加了井下修井作業量和作業難度。這就需要深入分析井下修井技術現狀，通過對此技術的合理優化，提升此技術的應用效果。

2深入分析修井技術的現狀

在目前的油井或水井的井下修井作業中，常用的修井設備有吊升起動設備、循環沖洗設備以及旋轉設備等類型。其中的吊升起動設備也就是修井機，修井機主要應用與使用鉆桿或油管進行大修、小修作業;安裝井口裝置及套管頭;起下帶封隔器、安全閥的電潛泵的生產管柱;打撈落井工具和斷裂在井下的生產管柱;磨銑橋塞或鉆水泥塞;沖洗井底沉砂或沖洗射孔井段;進行礫石充填防砂作業，安裝預充防砂系統或進行更換。此外，其中的循環沖洗設備則主要起到向井下輸送循環液的作用，主要包括泥漿泵、水龍頭和水龍帶等部分。最后是旋轉設備，也就是轉盤等設備，主要在發動機提供驅動力時帶動其他鉆具轉動，開展井下修井作業中的套銑、磨銑和倒扣打撈等作業類型。

分析井下作業時容易出現的作業事故原因，通常分為潛在因素和后天因素兩種，前者就是油井本身所在地的地質和鉆井自身因素，表現出存在地質變化及其潛在問題會引發事故。或者由于所用鉆井設備存在自身質量或其他因素而引發的事故。后者則主要是由于管理不善，比如沒有規范操作鉆井設備等原因而引發事故的因素。基于上述原因所引發的井下事故，主要分為工藝技術事故、井下卡鉆事故以及落物事故等類型。其中最為常見的就是落物事故，針對此類事故則需要開展打撈作業。由于落物類型的不同，常用打撈工具也分為不同類型。比如針對掉落的桿類物品，通常采用可退式打撈筒、倒扣撈矛、公錐、母錐等工具。而針對繩類物品，則需要采用內鉤、外鉤、內外組合鉤等來打撈。如果掉落是小件物品，則通常使用反循環打撈籃、一把爪等開展打撈作業。目前這些打撈工具隨著科技的進步在不斷被改進和優化，并且通過不同工具的組合來提升打撈作業效率。

3修井技術的優化及原則

井下修井技術優化時主要通過多種方法來結合不同的零散要素起到對修井技術的優化，因此在此過程中需要選擇合適的優化工具，也就是通過對不同工具的組合應用，保證滿足不同事故場合中切實發揮其作用。為此，在對此技術進行優化時，應該遵循一定的原則來保證技術優化方向和方法的正確性。一是要遵循經濟性的原則。也就是利用最低的成本對技術進行優化，發揮其創造更大經濟效益的作用，實現成本的降低以及效益的提升。二是適用性原則。也就是結合井下環境對此技術進行優化，保證優化之后更加適應環境需求，更好地在井下作業中應用。三是安全性原則。通過修井技術優化來保證其適用性以及經濟性的前提，是要保障優化后的技術可以安全使用，需要基于安全性要求來追求技術經濟性和適用性等要求。

基于上述原則，在優化修井技術時需要按照以下程序開展：首先要明確技術優化的目的，基于此目的要求才能明確技術優化的方向和要求。其次是結合技術優化目的來確定優化對象，然后才能針對性的優化技術的載體，基于上述要求開展各種技術信息的收集等準備工作。最后就是結合所收集的上海蘇信息開展具體的優化工作，同時對于優化之后的技術開展檢驗工作，保證所優化之后技術的可靠性。

4井下作業修井技術的應用

4.1井下落物打撈技術的應用

正如前文所述，井下落物是井下作業時的常見問題，因此打撈井下落物也是常態化的修井作業類型。通常來說，可以使用常規的打撈工具并采用常規方法進行打撈，具有較小的打撈難度。但是針對特殊的落物，其打撈作業復雜程度和難度較高，需要將不同打撈工具進行組合來滿足打撈作業要求。比如在某井下作業中出現了有關、扶正器以及濾砂管的掉落，其長度分為別8.9m、15.2m以及11.6m，由于三者的長度綜合較長，而且與套管的接觸部位中存在砂，增加了打撈難度，難以一次性完成打撈作業，如果采用傳統的打撈方法則需要進行多次套銑和倒扣。

4.2水動力修井技術的應用

此技術在修井作業中是通過井下作業工具將液壓動力向鉆具旋轉運動轉換，起到修井的作用。通過此技術的應用，可以避免上部管柱受到摩擦力的影響而導致解卡阻力的增加，同時也降低由于旋轉力矩而造成的損耗問題。此種技術比較適合在斜井和水平井中應用，通過此技術的應用可以有效縮短工期并實現作業效率的提升。具體地說，在此技術應用主要會用到油管柱、液壓倒扣裝置以及可退可倒扣的打撈工具等。在具體操作時，需要打開貓爪將此裝置在套管內壁上固定并施加壓力，通過進液口可以將壓力向液壓馬達上床底，實現外筒翻轉并帶動下部管柱旋轉，同時套管也可以在倒扣的反力矩作用下降壓力卸除，最后收回貓爪，挖才能整個物體打撈過程。

比如在某石油工程中開展井下作業時出現了管柱掉落的 問題，在使用常規的解卡作業之后無法將其打撈出。此時則可以采用水動力修井技術，將直徑分為為7.3cm和8.9cm的倒扣裝置組合為管柱，使用直徑為7.3mm的可退式打撈矛進行打撈作業。在打撈之前先要施加壓力到7MPa，在1min之后此壓力降低到了3MPa，停泵之后也沒有出現卡鉆問題，此時就完成了倒扣并將所有管柱打撈出。然后通過螺桿鉆具的應用開展套銑打撈作業并完成打撈任務，也就是通過2此施工則完成了打撈作業，節省了至少6d的時間以及9萬元的費用。

4.3修井檢泵技術的應用

在井下作業中，由于抽油泵的作業環境比較惡劣，容易在運行中遇到砂蠟等環境因素而家眷泵中各個零部件的腐蝕速度，導致其運行中出現泵失靈或作業中斷等問題。針對此問題，需要合理制定檢泵周期，定期開展抽油泵的檢修和日常維護等工作，預防上述問題的發生，同時也減少泵故障停機所造成損失以及檢修費用等，實現抽油泵生產效率的提升。

5結語

由于石油工程施工中開展井下作業中出現井下事故的概率較高且容易對油田生產造成較大的延誤和損失，因此，在井下作業中為了提升油田效率不僅需要優化井下修井技術，而且結合新興技術推進此技術改進和創新，將其應用于具體的井下修井作業中，提升修井作業效率并縮短修井作業時間，進而提升石油工程施工效率和總體經濟效益。

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