石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化的策略探讨

石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化的策略探讨

黄俊杰

中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司 四川 德阳 618000

摘要：我国经济水平和科技水平的快速发展，我国化工行业发展也十分快速。石油是经济社会发展的重要能源资源，对我国的经济发展水平提升有重要的推动作用，但是在进行石油开采的过程中还存在很多影响因素，导致油田井下作业具有较高的安全隐患。本文针对油田井下修井作业技术的优化，分析了修井机性能、动力系统性能、打捞工具以及修井安全技术的优化，为油田开采作业提供参考。

关键词：石油工程；井下作业；修井技术

引言

随着石油开采技术的不断发展，当前超深井和大位移井越来越多，虽然有效提升了钻井的效率，但是在钻井的过程中也很容易发生管套磨损的问题，不仅会造成经济损失，而且还可能引发安全问题，所以在钻井的过程中针对性采用管套防护措施十分重要。提升油田开采质量和开采效率，增强油田企业经济收益，推动油田企业稳定健康发展。

1当前石油行业井下修井作业的现状

1.1工作时间不够稳定

相较于其他作业项目而言，井下修井作业的工作时间并不稳定。该项工作受外界环境因素影响严重，每次井下修井作业时难以保持稳定的时间，且工作时间也并不存在统一的衡量标准，这也直接导致了行业从业人员的就业时间短、离职现象频繁。除此以外，井下修井作业无统一的衡量标准，而部分油田自身条件较好，在使用大型修井设备作业时需调动各方资源，或会使用到旧模块钻机的海上油田管柱，但不固定的修井作业时间，会严重浪费钻机资源。

1.2技术水平有待提高

在进行油田修井作业时，由于工作环境较为复杂，因此，作业安全风险较高。如果在作业过程中没有建立完善的安全管理措施，就会出现安全事故，不仅会影响石油企业的正常开采工作，还会导致人员伤亡。目前，仍有部分石油企业在进行油田修井作业时，采用的修井技术是常规修井平台，技术较为落后，并且成本较高。与此同时，修井作业人员的技术水平与当前的作业环境不相适应，对先进的修井作业模式和技术不熟悉，导致在井下修井作业过程中存在安全问题。

2石油工程井下作业修井技术、工艺优化方法

2.1管柱结构优化

通过优化加重工具、捞杯、磁棒等辅助工具数量，提高套铣速率，减少因碎屑返出难而造成的卡钻事故。推荐以下：（1）套铣鞋+套铣管+顶部接头+安全接头+捞杯组合（多个捞杯串联使用）+钻杆+随钻震击器+钻铤+钻杆；（2）套铣鞋+套铣管+顶部接头+旋转刮蜡器+安全接头+捞杯组合（多个捞杯串联使用）+钻杆+随钻震击器+钻铤+钻杆；（3）套铣鞋+套铣管+顶部接头+安全接头+捞杯组合（多个捞杯串联使用）+柱状磁铁+随钻震击器+钻铤+钻杆；（4）套铣鞋+套铣管+闭窗捞筒(内装)+顶部接头+安全接头+短钻杆+震击器+钻铤+加速器+钻杆+方钻杆。

2.2防喷控制系统

防喷控制系统是保障带压作业的一大保障，一般这种防喷系统中存在3个部分，包括工作防喷器、安全防喷器和手动防喷器3个部分。在防喷器中液控系统额定工作压力、推荐液控操作压力、开启/关闭一副闸板所需油量是防喷器中的关键参数，对于防喷器应具有主动控制个手动应急控制，对于这一点主要是为了防止机器意外停机，能通过手动应急泵进行紧急防喷，将损失降到可控范围中，像防喷系统三部分，工作防喷主要的负责的是对油管进行密封；手动防喷器主要运用与大直径的钻具。在时代的不断发展和气井修井作业行管技术的升级下，安全防喷器的类型也随之增多，如全封闸板防喷器、半封闸板防喷器等都隶属其中，气田工程负责人需要依据气田工程的项目的实际建设要求和图纸进行甄选，做到对多种设备的合理化应用，搭建防喷控制系统，为带压作业技术在气井修井作业中的应用的优质效果的呈现打下坚实的基础，保证气井修井作业的效率性和质量性，在预期时间内顺利竣工，将气井修井作业成果和预期设计的差距控制在最小的范围之内。虽然防喷器本身的质量较高，但需要对其进行有效保养，并且防喷器控制系统中蕴含的元件较多，对其进行定期检查排查十分重要，像五联阀、蓄能器、快速接头、软管滚筒旋转接头，这几个元件应是检查的重点，这样才能确保防喷控制系统能在关键时候起到作用。

2.3侧钻技术

老油田开发作业中，应用侧钻技术可以最大程度提升油井的开采潜力，提升油井的产量，在应用侧钻技术之前，必须应用高科技设备，比如螺杆钻工具、无磁钻工具及钻井过程中的测斜仪器等，组合应用不同设备，开展干预效果显著。在施工前，需要分析设备应用中存在的安全隐患问题，针对性的拟定应急预案及报警机制，由于侧钻施工技术实际应用过程中，具有较大的施工难度，包括方位扭转困难及转台扭矩过大等，若是在侧钻过程中发生这些问题，将可能导致井壁坍塌事故的形成。在施工时，需要随时总结测井技术的应用特征，依据实际操作的相关经验，完善机械设备，实现工具的优化组合，科学合理的对技术的应用模式开展调整。油田井下大修施工技术的代表技术之一就是侧钻技术，其属于开展油田井下大修施工作业的基础性技术，表示大修施工技术逐渐发展成熟。在应用侧钻挖掘技术干预的过程中，极易出现井壁坍塌问题，其安全风险相对较高，也会影响油田的开采进度，所以在开展油田开采作业时，发挥侧钻技术的应用优势，可以降低安全事故的发生率。工作人员在应用侧钻技术时，需要详细化的把控侧钻技术的应用要点及应用方式，在正式开展钻井工作前，需要对井下实际情况开展全面性的测量，并进行实时监控，与此同时，将其与无磁钻具相结合，协同螺杆钻具的应用，可以提升侧钻工作开展的有序性和高效性，保障该工作开展效率及开展质量。

2.4修井液

井壁不稳定是钻井、酸化压裂与修井作业中经常遇到的一个技术难题，修井液是修井技术和作业过程中非常重要的环节，对维持井壁稳定、恢复油气井、平衡地层压力、保护油气层、保证修井作业顺利进行起到非常重要的作用。可以说修井液性能的好坏直接决定着修井作业的成败，以及储层的伤害程度。在修井作业中，修井液会直接与地层接触，而泥页岩地层又极不稳定，因为泥岩地层中黏土矿物含量较高，水敏性活性泥岩、软泥岩极易水化膨胀而导致缩径、坍塌、钻头泥包和卡钻等井下复杂现象的发生，同时，活性泥页岩的水化分散还会引起黏土颗粒迁移，导致油气运输通道堵塞、伤害储层，还会引起修井液中微米、亚微米固相颗粒增多，导致修井液黏切升高、性能恶化。修井液的重要性能指标有密度、抑制性、流变性、造壁性等，其中抑制性是非常重要的指标之一。因此，国内许多油田和研究机构先后对胺类黏土稳定剂分子结构进行创新设计，合成出一种抗温超过150℃的二元共聚黏土稳定剂，在室内对其合成条件进行分析得出了最佳合成条件，并将其防膨率和滚动回收率与同类产品进行对比实验。研究结果表明，这类黏土稳定剂比一般无机盐类、聚合物类稳定剂具有更高的抗温性和稳定性。

结语

随着对油田的深度开发，石油资源开采难度越来越高，为了确保石油资源的稳定供应，要重视井下作业修井技术的创新。应用现代化技术，推动油田的可持续开发，随着科学技术水平的提升，除了要重视石油开采质量与效率，更要保障施工人员的安全，优化井下施工，做好整体规划工作，加强对修井技术的合理应用，保障井下作业的安全性。

参考文献

[1]易启明,赵东海,张菌.井下作业修井技术应用现状及新工艺优化探讨[J].科协论坛,2018(12).

[2]安宇,张婉怡,刘红军.关于井下作业施工现状及优化措施分析[J].石油工程,2019(15).