井下作業技術發展現狀及趨勢分析

付想軍

摘 要：油田井下作業技術在油田勘探開發的各個階段均發揮著重大作用，直接影響著油田的開采效率。我國在借鑒國外先進技術的基礎上，不斷研發創新，已經形成了一整套科學、先進的油田井下作業技術，對我國石油工業的發展起到了巨大的推動作用。隨著開采深度和開采難度的增加，油田井下作業技術也積極改進，以滿足生產實踐的需求。

關鍵詞：石油;井下作業;技術

井下作業技術，作為勘探開發的一項重要工程技術手段，從目前的發展來看取得了顯著的進步，在油氣田勘探和開發方面做出了很重大的貢獻。但是，隨著勘探開發的不斷深入，勘探工作也變得更加復雜，要實現高效率高質量的勘探開發目標，就需要更高更先進的井下作業技術。本文將主要對井下作業技術的現狀進行分析和研究，探討油氣田井下作業技術未來的發展方向和趨勢，對我國井下作業行業的技術進步具有很好的指導意義。

1.井下作業技術概況

井下作業技術主要包括機具裝備、工藝技術、方案設計和為確保作業施工的企業管理技術等內容。近年來，圍繞勘探開發實際需要，井下作業行業堅持以經濟效益為中心，以裝備更新和技術升級為主攻方向，大力實施“科技創新”戰略。通過技術引進和自主研發，大幅度提升了井下作業技術水平和服務能力。裝備了大型壓裂車組、大負荷車載修井機、輪式通井機以及連續油管作業車等先進設備。形成了壓裂酸化技術、大修側鉆技術、試油測試技術、綜合治理配套作業技術、常規維護性作業技術、特種油藏井下作業技術和特殊工藝井作業技術多個井下作業技術系列，較好地滿足了油氣田勘探開發的需要。

井下作業技術是針對油田勘探開發的實際需要，為提高采油效率，更好的利用資源而設計出來的，內容主要包括采油機具裝備、采油工藝技術、井下作業方案設計和為確保作業施工的企業管理技術等。隨著石油工業突飛猛進的發展，通過技術引進和自主研發，我國的井下作業技術水平和服務能力有了大幅度提升，可以較好地滿足油氣田勘探開發的需要。隨著勘探開發的斷深入，對井下作業技術的要求也逐漸提高，發展需要日益明確。未來井下作業技術的發展趨勢可以簡單概括為：提升常規作業技術水平;積極研究邊際油氣藏開發低成本配套作業技術;不斷加快和發展特殊井作業技術;實現大修側鉆技術的配套完善;整合壓裂酸化技術體系，提高應用效果;試油測試要滿足特殊油氣藏和特殊工藝井的需要

2.油田井下作業技術發展趨勢分析

我國油田井下作業技術的不足雖然我國井下作業技術的發展較為迅速，發展成果也較為顯著，但與世界先進的作業技術相比仍存在一些差距。突出表現在設備、工具、信息化管理三個方面：我國的主體設備技術含量較低，還未能實現較高程度的自動化生產和管理，而國外已經使用的修井設備配有雙滾筒或三滾筒，并且還配有頂驅或動力水龍頭;國外井下作業技術中使用的設備的生產性能和安全性能多優于我國設備。我國目前配備的工具在標準化、先進化和實用性方面仍存在極大的不足;生產數據自動化管理水平較低，信息的采集、傳輸、計算分析還沒有實現安全的信息化管理，這就導致信息在采集、記錄、存儲、傳輸、計算各個環節都存在滯后性，不利于井下人員操作工藝的改進。

2.1提升常規作業技術水平

井下作業技術的發展目標為提高油氣井單井產量，降低綜合生產成本。開展防砂射孔技術、徑向鉆孔技術、高效選擇性堵水技術、二氧化碳、氮氣、煙道氣等氣體增產技術的研究。

2.2防砂射孔技術發展

針對出砂油氣層的開采，開展充填式防砂射孔和大孔徑防砂射孔技術。在目前研制的單一防砂射孔彈的基礎上，重點開展防砂射孔彈的防砂評價研究，根據儲層巖性及出砂粒徑，研制系列防砂射孔彈，開發防砂射孔優化設計軟件，形成防砂射孔技術系列，提高防砂效果和油氣井產量。

2.3特殊工藝井作業技術的發展

油田勘探開發對井下作業的要求不斷提高，未來作業技術不僅要實現單井產量的增加、作業成本降低、作業設備和作業技術達到最優化目的，還應滿足特殊工藝井的開采需求，積極研發適合于不同工況下的井下作業工具和配套技術。

2.4發展高難度的井下打撈技術

井下打撈技術是指對井下作業過程中的操作工具遺落和卡扣問題進行解決的技術，避免遺落物品對井下管道的堵塞。當前的井下打撈技術根據打撈的難易程度，將打撈技術進行了分類，主要分為簡單打撈技術與復雜打撈技術。簡單打撈技術打撈的對象，通常是較小的工具，確定遇卡位置，選擇適當的打撈工具，采用抓取、震蕩等方式打撈，在打撈過程中只要注意不對周圍井下作業造成影響即可。復雜打撈技術對操作人員的技術水平要求較高，是我國目前的井下打撈技術發展中比較薄弱的部分。復雜打撈技術的打撈對象一般是體積質量較大、形狀不規則、卡扣嚴重、周圍環境設施復雜的物品，通常要采用倒扣轉盤、套銑床、磨銑等處理方式，嚴重時甚至要采用局部爆破等方式，對打撈人員的技術要求極高。

2.5發展高質量的井下側鉆技術

井下側鉆技術是指利用安裝在井內的斜向器對井下的套管進行開口操作，通過這個套管的開口，打造出新的井口。側鉆技術是石油開采工藝中非常重要且常用的井下技術。側鉆技術發展的關鍵和重點是斜向器的放置，制造出符合標準與要求的斜坡，為新的開口角度與大小提供保障。側鉆技術的發展有幾個要點：第一，要不斷對斜向器、銑錐的生產工藝進行優化，提升一線大修人員對工具的掌握和應用，要注意對員工的工具操作進行定期的抽查和考核，確保一線技術人員能夠掌握最新的工具發展;第二，要不斷完善固井本身的質量，保障斜向器放置的安全，避免新開井口失去支撐，造成開井失敗;第三，在狹窄的套管內進行側鉆時，要注意規避風險，做好風險預案，將大修中的安全隱患降到最低。

2.6發展多直徑的井下套管維修技術

套管是井下作業的一個基本單位，大多數井下作業都是在套管中進行的。套管維修是井下大修作業中的基本作業，主要根據套管的直徑大小、損壞部位大小、損壞部位所處的位置進行維修方式的選擇。第一，對于套管損壞直徑不足1米的，采用一般的套銑技術即可，幫助維修設備引入套管中，在維修中保證設備的方向始終與地面方向一致;第二，對于損壞直徑超過1米的，維修方式就更為復雜，要在維修過程中打開套管內的通道，放置位置跟蹤器與位置顯示器，為大修技術人員的管下定位提供指引與幫助。

2.7井下壓裂酸化技術

井下大修的壓裂酸化技術是一項比較新的井下大修技術，起源與美國，目前在我國的油田大修中也有了很大程度的運用。井下壓裂酸化技術包括重復壓裂技術、光纖輔助技術、壓裂液計算技術等。井下壓裂酸化技術的應用，有助于油田開采成本的降低，有助于油田采油量的上升，這兩種影響的綜合作用下，油田的采油效能大大增加，有助于我國石油開采工業的產業結構轉型。

3.結論與認識

現有的井下作業技術隨著石油勘探開發行業的技術進步而日益提高，我們不斷總結經驗，滿足隨時變化的勘探開采需求，科學技術日新月異的腳步推動著井下作業技術及相關配套設施的創新研發，為實現生產效益最大化、能源利用最大化的目標不斷發展。

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