井下作業修井技術新工藝分析

＊張汝權 楊柳

（長慶油田分公司第十二采油廠 陜西 710200）

引言

數十年來，我國油田發展催生了采油技術，采油工藝逐漸形成了完整的操作系統，而井下作業修井技術作為修井工藝流程中重要的一環，能夠大大提升企業的采油效率。根據井下作業的不同，修井技術也區分為不同的方面，在進行井下作業維修時，要盡最大可能避免不必要的事故發生，以免造成人員傷亡。在進行井下維修作業時，要將先進技術與傳統技術進行融合，從根本上改善油層質量。現如今，一些發達國家的井下作業修井技術已經相對成熟，隨著科技不斷進步發展，雖然我國井下修井技術水平不斷提高，但是受到各方面因素的影響，我國修井技術新工藝的實施不能有效開展，仍然有許多需要改進的方面，因此，石油單位以及相關工作人員必須從我國當前井下作業修井技術的實際情況出發，優化完善井下作業修井技術新工藝，改善現有井下修井施工技術問題的同時提升施工效率，大幅提升井下作業修井技術水平。

1.井下作業修井的涵義

井下作業修井是指采用針對性的科學合理的措施解決油水井井筒存在的問題，進而達到增加石油產量的井下作業修井技術。一般情況下，套管泄漏是油水井井筒問題中最為常見的，形成套管泄露的主要原因包括區域地質構造復雜、射孔作業的過程中操作不當、固井質量差以及修井作業和油（水）井生產管理不當等，造成地下層與層之間互相竄通。井下修井作業依據作業時井筒情況一般包括常規修井作業和帶壓修井作業兩種。

其中，常規修井作業是指修井施工作業首先通過放噴手段或高密度壓井液的壓井物質進行壓井，降低井筒內的壓力值后，再進行修井作業。這樣的修井作業手段不但能夠一定程度上減少修井成本，同時還能夠大大提升修井過程的安全性。而帶壓修井作業則與常規修井作業完全相反，在進行修井作業之間不需要進行壓井，而是在保持井筒內部具有一定壓力的同時，快速進行井下作業修井的一種工藝技術。通過這一技術，不但可以有效預防壓井液污染油層，還可以縮減后期酸化壓裂解堵措施的次數，延長井筒的使用周期，為油氣田的開發和保質保量奠定良好的基礎。

2.井下作業修井中創新應用新工藝技術的現實意義

經過漫長的發展歷史，我國油田事業取得飛躍式發展，一定數量的油田已經進入開采后期，一部分油田企業已經意識到開展修井工作的必要性。

當前，我國的井下修井作業雖然取得了一定進展，但是，伴隨著逐漸增多的井下作業工藝和設備，井下修井作業的環境也逐漸復雜，出現的問題也相對較多。在科學技術快速發展的今天，我國的井下作業修井技術和新工藝技術應用水平與國外一些發達國家相比，還存在一定的差距，同時無法滿足井下作業施工的最新要求。在這樣的背景下，為了促進井下作業修井工作的開展，提升井下修井的效率，保障我國石油開發與開采的效率和質量，必須對修井新工藝技術的應用加大力度并不斷對新工藝技術進行優化完善，減少井下卡鉆、井下落物以及工藝技術失誤等引起的井下事故，以此促進我國能源事業的可持續發展，推進我國經濟發展速度，提升我國綜合國力。

3.井下作業修井技術發展現狀

(1)井下作業修井技術在國外的發展

相對于國內鉆井技術，國外井下作業修井技術起步時間較早，井下修井這一理念最早是在1929年由Herbert C.Otis提出，主要通過鋼絲繩和絞車實現對雙反向卡瓦組支撐油管升降的控制，進而實現井下修井作業。隨后，在1960年由Cicero C.Brown研發了通過液壓井下作業修井設備控制油管升降，這一發明使得井下修井機形成了一個完整的系統，為井下修井技術的發展做出了良好的鋪墊。

(2)井下作業修井技術在國內的發展

相對于國外鉆井技術，我國進行井下作業修井設備研究時間相對較晚，我國的大慶、四川、勝利、中石油勘探院、吉林、華北、遼河、通化和阜新等油田和廠家陸續對井下作業修井技術進行研究。到2000年，華北、大慶和遼河等油田先后組織開展了井下作業修井技術的實踐應用，通過不斷的實驗，取得了初步進展。但是受到防噴器密封壓力低、密封件更換麻煩等修井設備和油管封堵技術不配套、國內管串結構復雜需要分段堵塞等一系列技術原因的影響，使得井道管柱堵塞、施工難度加大、設備成本增加，進行大范圍推廣應用存在一定難度。

4.井下作業修井新工藝技術優化思路

(1)修井新工藝技術優化內涵

所謂優化，是指實現固有事物的發展以及完善，而修井新工藝技術優化則是指將修井作業中的信息系統進行整合，實現資源共享，進而達到技術優化的目標。實現修井技術新工藝技術優化難度并不是特別大，只要將分散的資源進行整合，最終實現開采的價值和開采效率。進行修井技術新工藝技術優化會涉及到在井下修井時使用到的各類工具，比如：滑塊撈矛、可退式撈矛等內撈工具，可退式撈筒、卡瓦撈筒等外撈工具等，在對工具進行優化之前，相關工作人員需要對工具進行分類，并羅列其功能優勢，最終選擇有優化潛力的工具，進行優化完善，增強工具的安全性。

(2)井下修井新工藝技術優化思路

只有在正確思路的指引下，才能促進井下修井技術新工藝技術優化，在新工藝技術優化中需要注重以下幾項工作的開展：首先，對于技術方面的優化。在實踐過程中應用更加現代化的修井工具，改進修井工藝技術，優化完善井下修井技術體系。對于整個修井過程，實施實時動態監控，對于修井過程中出現的問題，及時進行針對性解決。比如，傳統的修井施工普遍應用鋼絲繩，采用新的修井技術可以采用油管施工進行代替，這樣在施工過程中遇到阻力時能夠快速打通，能夠提升修井質量，同時減少修井的成本。其次，改進修井作業方式。在進行工藝優化過程中，對所有分散的環節進行整合，并從項目的實際優化需求出發，對工具進行優化。這一點需要首先根據優化思路進行模擬實踐，根據實踐中發現的問題制定針對性解決方案，最終符合修井技術的實際需求。最后，在修井技術優化過程中要堅持幾個原則。

第一，適應性原則。主要是指修井技術在經過優化后，能夠切實滿足實際修井過程中的各種需要，優化之后，安全性和可靠性能夠獲得較大提升。

第二，經濟性原則。是指修井技術進行優化后，要綜合各方面經濟因素，盡可能將工程成本降到最低，包括各種維修成本，并最大化減少環境污染，在保障效益最大化的原則下提升施工工作效率。

5.井下作業修井新工藝技術的創新應用

在新時代發展背景下，井下修井作業中必須充分重視修井技術新工藝的創新應用，對于修井技術新工藝的應用，主要途徑是改造修井工具、應用遠程監控系統、提升機械化水平等，通過技術優化能夠促進修井技術的智能化發展。

(1)實體膨脹管補貼修井技術的創新應用

簡言之，實體膨脹管補貼修井技術主要是對管套修復的一種技術。具體來說，首先確定需要進行修復的具體位置，然后通過適宜的方法放入膨脹材料，在冷擠擴張產生的擠壓力作用下，膨脹管的內徑持續進行擴增，最終與需要修復的套管內壁進行貼合，達到套管修復堵漏的目的。與此同時，還需要特別注意利用特定的材料對套管內壁的連端進行密封，切實實現對管壁進行密封的目的。現階段，實體膨脹管補貼修井技術在井下修井作業中已經獲得普遍應用，其顯著的優勢在于施工過程簡單易操作，同時施工取得的效果十分明顯，尤其是在應對堵漏及修復問題，功效極為顯著。在未來的井下作業修井過程中，還應不斷創新，繼續優化完善實體膨脹管補貼修井技術，為施工效果奠定良好的基礎。

(2)套管堵漏修復技術的創新應用

油田開采在短暫的時間內是無法完成的，在油田開采的過程中，不可避免的會出現管套損壞、套管變形以及套管破裂的情況，這些情況的出現會成為油田開采進程的重要影響因素。這時就需要對套管進行針對性的修復工作，針對這樣的情況，修復過程中采用的套管堵漏修復技術能夠針對性解決這一問題，水凝堵漏套管修復技術其原理與其他技術相比并不復雜，套管堵漏修復技術的主要應用場景是一些較老的油田，主要起到支撐的作用。通過此技術的應用，能夠針對性解決管套損壞以及變形的問題，保障老舊油田的正常開采運行。套管堵漏修復技術的實施步驟如下。

首先，確定需要修復的套管所屬井段范圍，用銑錐設備對其進行專業的處理，之后對套管進行工具補貼，保障其牢固性。

其次，利用專門的設備清理銑錐處理的井壁，清理掉多余的雜物。

最后，在適合的位置裝上封隔器，對套管進行水泥灌注，將損壞的位置進行封閉，收回封隔器。井下作業修井技術中的套管堵漏修復技術新工藝應用方式非常簡單，具有極高的利用率，在現階段的老舊油田開發過程中獲得普遍應用，我們應該將此技術作為修井技術新工藝優化的重中之重。

(3)井筒完整性修復技術的創新應用

在油田開發的中后期，受到各種井筒作業和套管環空水泥石強度衰減因素的影響，井筒內水泥環密封性逐漸喪失，油水井內部逐漸出現套管腐蝕和層間矛盾的現象，這非常不利于油田的開發。針對這樣的情況，井筒完整性修復技術施工工藝的創新應用是十分必要的，主要步驟如下。

將無機聚合物超細顆粒漿體通過沖擠注的方式擠入井筒、地層孔隙、固井環空，利用激發劑發生化學作用，產生多種硅酸鹽及單、多硅鋁長鏈的復合固結物，同時，激發劑還會將激發出的一部分污泥與生成的復合固化物融合形成固結體，最終實現井筒完整性修復。由此可以看出，對于井筒完整性修復技術施工工藝的創新應用，同樣是不容我們忽視的內容。

(4)智能化修井新工藝技術的創新應用

在當前的電子信息技術時代發展背景下，積極創新利用電子信息技術將智能化修井新工藝應用于修井施工過程中，對于井下修井技術的提高具有深遠的意義。智能化修井技術系統，核心在于對修井機的升級改造，利用與之相配套的技術，將修井機的動力源替換為電帶油的動力模式，這樣能夠在一定程度上實現能源的節約。與此同時，要注重對遠程監控系統的應用，能夠實現對井口溫度以及井內按情況進行實時跟蹤，并通過網絡技術將監測數據信息及時傳輸到平臺上，進而實現對整個井下修井作業的實時監控。另外，還要同步完善和優化井下作業機械化水平，進行施工運行模式調整，真正實現井下修井技術的智能化、數字化發展。因此，油田企業和相關工作人員需要與時俱進，積極利用信息化發展優勢，促進智能化修井新工藝施工技術在井下修井作業中的創新應用。

(5)新型打撈技術的創新應用

現階段的井下作業修井技術，普遍應用到的技術之一是打撈技術。然而，打撈技術在實際應用過程中，往往會出現打撈難度大的情況。因此，在井下修井作業中采用新型打撈技術是十分必要的。比如，在水平井中采用的液壓增力打撈技術，通過與之相配套的打撈工具，能夠產生一定的打撈力，通過打撈力的作用，能夠避免在各個井段打撈管柱時受液壓力和自重的影響。以此同時，采用專門的打撈工具，能夠保障將所有的管柱成功進行打撈，保障施工的安全性，提升施工效率。所以說，新型打撈技術在井下作業修井技術的創新應用是十分必要的。

(6)井下測試技術的創新應用

油井測試技術能夠對油井的產能進行相應的評價，對測試技術進行創新應用的目的主要在于其能夠將井下工作的各種相關測試進行整合，并在井下相對應的位置進行專業的測試，根據井下壓力流體的傳播情況進而進行油井狀態判斷。比如，降壓法作為測試技術之一，根據注水井表面壓力值的改變得出不同的壓力條件，與之對應的數據曲線、吸水指數、能力值等都具有一定的參考價值。井下作業修井技術施工工藝中，井下測試技術是重要的前提保障，通過專業的測試技術，能夠得出打撈和套管修補的數據，以此數據作為重要參考，能夠制定井下修井技術的施工方案，保障施工過程能夠有據可依，推動井下修井技術施工工作的順利開展。

6.結束語

綜上所述，我國油田企業要實現穩步健康發展，井下作業修井技術是所有施工技術之中的關鍵技術。當前，我國井下作業修井技術不斷向前發展，但是也存在一些需要改進的方面，在激烈的市場競爭背景下，針對現階段的修井技術工藝進行優化創新是大勢所趨。在對井下作業修井技術施工工藝的創新過程中，需要對實體膨脹管補貼修井技術、套管堵漏修復技術、井筒完整性修復技術、智能化修井新工藝技術、新型打撈技術、井下測試技術等相關技術進行創新，加強對新工藝的優化，才能夠保障井下修井作業的質量，提升井下修井作業的效率，推動井下作業的順利開展。