油田井下作業大修施工技術分析

楊昊，于慧艷

(1.中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司井下作業公司，河北 唐山 063200； 2.中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司開發技術公司，河北 唐山 063200)

0 引言

石油作為我國重要的戰略資源之一，在開采過程中存在諸多影響因素，如：操作、環境等，這些影響因素很可能導致油田井下落入異物，或油田開采鉆頭卡頓等狀況，這一狀況不僅會限制油井開采效率，還可能對開采安全造成一定威脅。為降低這些狀況對油田開采的實際影響，目前在油田井下作業中應當以大修施工技術為重點，引導作業人員掌握大修施工技術要點，確保油田井下作業能夠正常開采，并以此提高油田井下作業的大修施工水平。

1 油田井下作業大修施工的綜合概述

1.1 概念

井下作業大修就是指對油田和井下各種事故裝置的修復處理，對各種井下落物裝置和井下套管裝置的維修處理工作等。在準備進行原油井下生產作業大修之前，首先應當考慮找到導致油田事故擴大的潛在原因，然后著手擬定更為合理科學的技術解決方案，利用它們對應的現有設備技術和生產技術條件進行系統大修。大修涉及的各項內容通常具有相對較強程度的生產技術性特征和安全專業性，對油井的正常作業和產量有著很大的影響。因此油田在準備進行油田作業及大修工作時也應當考慮選擇較為先進成熟的技術手段和生產設備，并且應當經過高級專業技術人員負責的技術施工組織處理[1]。

1.2 價值

1.2.1 社會價值

油田開采井下作業大修施工技術的運用，主要目標是為了進一步消除并影響今后油田地質勘探設計和開采挖掘技術中新的理論問題建立和逐步實施各種新技術的油田開采作業技術。所以，實現石油井下特種作業技術大修井下施工新技術領域的科技創新及發展，能夠更加有效地減少中國油田的井下生產事故技術的進一步發展，保護油井工作人員們的基本生命及安全，保障國家重要的戰略油田生產安全[2]。

1.2.2 經濟價值

油田井下作業大修施工適用于我國正處于探索發展階段的油田，對確保油田將來的正常可持續穩定開采等具有特別重要積極的現實意義。例如井下打撈修復技術，主要內容是加強對各種井下危險異物等的緊急打撈，避免油田正常開采后工期造成的事故延誤，恢復油田長期連續正常生產開采工作。創新的優化側鉆作業技術，主要任務是為避免人為對現有油田井下結構進行的直接破壞，維護正常油田鉆井的結構正常進行工作過程和以加快提升油田有效開采資源的綜合效率。此外，油田優化井下結構作業技術大修施工管理技術等運用方法的經濟價值就在于有效推動正常油田井的結構正常的開采工作活動，減少開發油田井的成本支出。

2 油田井下作業大修施工的技術要點

2.1 打撈技術要點

在油田應用打撈技術時，應當能結合油井管理的自身特點，采取科學有效實用的各種技術方式。例如我國南海某大油田，對深井打撈技術已進行過專門細致的系統研究，為了能夠及時有效、快速地解決在水平井操作之中遇到的各類井下落物，安裝有多種輔助設施，如：(1)油井套管破損的快速檢測修復裝置；(2)水平井上的井下增張力裝置等，在解決水平井下的落物打撈方面取得顯著效果[3]。

在人工打撈井下的落物時，一方面，應當是選用比較合適的作業技術，另一方面，則可能需要通過選擇一個合適的操作工具去對其進行人工打撈，可以是將反扣鉆桿與反扣母錐造扣進行鏈接處理后再開展人工打撈活動，在將物體撈住后，則可以對物體進行倒扣的處理，而后撈出落物。工作人員在現場對各種井下的物體殘骸進行現場打撈作業的準備過程工作中，應盡量結合各種油井生產的技術特點，選擇采用合適有效的現場打撈處理技術，采用正確科學且有效安全的現場打撈工作方案，應用各種合適安全的作業設備及時開展現場打撈清理工作，從而有效完成打撈落物，保障所有油井職工可以得到盡快恢復正常生產。

2.2 加固技術要點

由于油井注水鉆井作業和設備維護的復雜性，經常會遇到可能導致鉆井套管嚴重位移的危險鉆井情況。當油井發生突發，造成嚴重位移甚至破壞鉆井套管時，需要快速判斷井底是否確實錨固，并找到井墜物。在及時發現井底和人工打撈等處理方法中，需要對鉆井套管進行修理、更換或固定。通過本文對作業中特殊裝飾井套管密封加固保護方法的研究和應用實踐，達到及時有效地預防井下套管損壞事故的一切可能發生的可能性，保證實現井下套管與井眼之間的管道連接緊密，并有效地通過施工現場及時采取套管密封保護、操作加固等一切合理的防護措施，可以更迅速、有效地防止套管損壞等意外現象的發生[4]。在井下作業過程中，利用液壓活塞的特殊工作原理進行機械傳動，將井下泵車的地面活塞作為實際的液壓動力源，當工作時通過活塞的井下液壓動力工具直接應用活塞，將井口的壓力直接排出蒸汽管，或直接作用于液壓工具中的活塞，過度動力工具的活塞向上收縮運動，將在井中工作的專用液壓鋼管擠壓回套管，從而達到最終效果，起到加固鋼管、封管的重要作用。

2.3 側鉆技術要點

在老油田開發中，側鉆技術可以最大限度地發揮潛力，提高產量。在應用側鉆技術之前，必須將高科技設備，如無瓷鉆工具、螺桿鉆工具和鉆井時測斜儀等適當組合。施工前應了解隱患，并制定相應的報警和應急預案。因為在側鉆施工技術實施中，施工難度大，如：轉臺扭矩大，方位扭轉困難等，在側鉆施工過程中，極易導致井壁坍塌等嚴重事故。在施工過程中，要隨時總結隨鉆測井技術的應用特點，根據實際操作經驗，不斷完善機械設備，優化工具組合，科學調整技術應用模式。側鉆技術作為油田井下大修的代表技術，是油田井下大修的技術基礎，該技術的使用標志著大修技術的成熟。

2.4 切割技術要點

在下井切管井側時，應首先根據井眼軌道情況，由相應專業切割設備機構和作業人員認真討論改進措施，制定工藝方案，明確技術施工管理方法，而絕對不是盲目簡單地全憑自己個人經驗去進行切割。一定要仔細做好設備切割數據實驗，通過選擇不同種類的切割設備，使用不同類型的設備切割方法，分析得出哪種類型的切割設備數據性能最好，把所有這種類型下的切割設備都用于井下切割作業使用，再通過抽壓等方法來進行處理作業，修復設備和彌補設備以前遺留的工藝缺陷，完成井下安全管理生產和井下掘進技術等十多項任務。對整個施工安裝過程中所使用到的施工設備資料進行歸納、加工、整理，并簡要記錄施工處理相關過程資料和處理結果，以備下次安裝檢查借鑒和技術參考。

2.5 修復技術要點

為了解決油井套管在實際的套管損傷技術上存在的實際問題，在研究工作的全過程中，應結合實際的套管損傷尺寸，與常規修井相比較合適的方法，具體技術主要應包括以下要點，套損井90 mm或大于實際尺寸以上的套損井，對常規修井技術，解決這些實際問題，員工可以通過傳統方法的實際應用，從而完全打開通道，套管損壞部件安裝在示蹤劑作為示蹤劑的強化，推動被套損害之間的上下部分可以固定在同一軸面很長一段時間，然后通過套管損壞部分的引入，上述方式的應用，可加強對油氣層的保護，廣泛應用于油井檢修作業中。對于套管損傷井，在套管損傷井中，小于90 mm甚至直接應用傳統大修技術，也將無法成功開槽，可能需要重新應用專業設計的防漏磨機，這樣可以更方便地引進成套銑齒，直接針對這類套管損壞井，可以改變套齒的施工方式。

3 油田井下作業大修施工的管控策略

3.1 健全質量管控體系

認真負責地建立和完善質量控制規范流程及各崗位管理和規范培訓體系，做好技術質量和定量考核工作，確保各崗位作業線及現場檢查人員嚴格、認真按照相關技術規程實施崗位作業，避免因各種異常和技術人員操作失誤等重大問題和隱患而引起的各類產品質量安全及人員安全工作事故。而規章制度在施工和操作過程中，應明確規定在現場進行質量管理活動或人員，在有效完成施工的各個過程或工作環節進行質量跟蹤過程安全管理的監控和管理，及時有效地發現和糾正偏差。油田生產過程和管理的實際建設和開采實踐，要科學合理地使用和運用當前調整的各種工程技術。通過按照規范建立完善、合理的現場安全施工管理標準，及過程質量管理檢查工作質量監控體系，及時檢查現場發現并糾正施工操作人員存在的各種違法或不正當的違法生產問題，及時發現或消除各種現場工程工作中未發現的質量控制中的一些重大隱患，確保生產施工管理現場的安全操作和人員素質。同時，堅決防止現場安全操作運行施工過程中，盡量避免在生產中出現各類重物和更安全的作業和事故，提高安全施工工作質量生產的效率。生產過程質量工作如果嚴重不符合規定的要求，應積極按照國家規定，本過程質量安全標準按照安全質量監測和管理考核評價標準及時采取補救措施并及時進行檢查，嚴格按照國家安全工作紀律要求對全系統工作進行檢查和評價。并根據實際情況，及時查處作業安全管理責任，推動特種設備一線作業人員高危責任的全面、嚴格提升。

3.2 落實施工招投標管理

由于目前國內施工監理工作中還存在很多認識不到位的疏漏，導致各類施工主體隊伍自身的資質建設水平往往存在較大程度的差距。為了有效做好國內政府部門對這些類施工單位的選擇審核工作，更是需要工程項目投標審核過程把關嚴格，對所有相關施工資質單位隊伍也進行嚴格的資質審查，任何未取得施工許可使用資質的施工隊伍，絕對不允許參與到招投標之中[5]。在招標投標管理過程中，應保證嚴格遵循招標投標系統程序，針對招投標過程展開實時監督，確保項目招投標的公平性、公正性以及公開性。在專業選擇和監控施工招標專業隊伍的過程中，要綜合考慮各種因素，不能只注重招投標施工企業的經濟效益。

3.3 注意施工相關事項

油田井下作業大修施工中存在諸多注意事項，這些事項能夠決定大修施工技術的落實效果，因此，在落實過程應當注意以下三方面的相關事項：(1)一旦油田發生事故，井下作業需要集中精力，在盡可能最短的工作時間內組織工作人員，對事故發生現場進行相應的地質勘察工作，通過現場勘察找出導致該事故發生的真正原因。如果事故發生得比較緊急，可以自行組織其工作相關人員展開簡單的事后處理，以便及時控制事故再發展的風險范圍，降低此類事故引發的潛在傷害的指數[6]。(2)鼓勵大修專業人員及時將整個大修工藝方案，作為重要作業的設計依據，選擇適合大修施工中作業需要的高質量大修材料、工具，以及相對先進、合理的大修設備。同時，積極將責任制度落實到每一位專職人員肩上，鼓勵工作人員積極承擔工作責任，以確保大修施工的有效開展。(3)在油井大修和施工改進過程中，施工操作人員一定要嚴格遵循施工方案，確保在最短時間內采取合理方法解決施工問題，從而使得整個油田井下維修作業盡快恢復到正常穩定的工作狀態[7]。

4 結語

總而言之，大修施工對油田井下作業至關重要，既能決定油田開采效率，還能為開采人員予以安全保障。因此，在施工過程應當掌握打撈、加固、側鉆以及切割等技術要點，利用大修施工技術完善油田開采系統。此外，在開展油田井下作業大修施工時，還應采取健全質量管控體系、落實施工招投標管理，以及注意施工其他事項等策略，進一步做好大修施工技術的落實質量，以此為油田開采夯實堅固基礎。