探究井下作业修井技术现状及新工艺的优化

孙鹏

【摘要】井下修井作业的目的为提高最终采收率及采油进度，且属于一种工艺技术（以油田挖潜、完善、改造及调整需要及工艺设计标准为依据，以油水井为作业目标，以井下及地面工具和设备、相关井下技术措施为手段）。相对于国外成熟的井下作业修井技术，国内井下作业修井技术发展现状却不容乐观。在本案，笔者阐释了国内井下作业修井技术的现状，并提出以先进技术的引进及自主研发为手段，实现我国井下作业修井技术新工艺的优化。

【关键词】井下作业 修井技术 现状分析 新工艺优化

我国井下作业修井工作的原则：严格落实井下作业操作规程及工艺技术标准，且坚持“最大化规避井下事故、严防井下事故增加”、“最大化保护并改善油层，严禁伤害或破坏油层”、“最大化保护井身、严禁损坏井身”等思想。以上均为井下修井作业检验及施工的中心思想及基本原则。综上，强化井下作业修井工作势在必行。

1 我国井下作业修井技术发展现状

修井工艺源自于采油工艺，其为油田开采业深入发展的产物。作为采油工艺的组成部分之一，修井工艺有时会为了适应工艺的需要而改变原井身的结构，如对油气水井进行钻、磨、固等作业，在开展相关工序的过程中也适当借鉴了相关钻井工艺技术及参数等。

相对于国外先进的井下作业修井技术，我国国内修井技术稍显逊色。在本案，笔者将从我国井下作业主要修井设备、井下事故与打捞工具等两个方面对我国井下作业修井技术发展现状做简要阐释。

1.1 主要修井设备

我国油较为常用的修井设备包括：循环冲洗设备、吊升起动设备及旋转设备。吊升起动设备涵盖了井架系统及动力设备，即修井机（轮胎式或履带式）。履带式修井机（通井机）因不配带井架而方便泥泞或低洼地带施工，但其存在的缺点不容忽视：行走速度慢且行走范围受到极大限制；轮胎式修井机因配带有自背式井架而行走速度快、施工效率高，但其存在的缺点也不小：施工条件要求高（泥泞、低洼或雨季行走受大极大限制）。源于履带式修井机井控安全系数低及其自身缺陷大等，现阶段应用较为普遍的修井机已为轮胎式修井机。

循环冲洗设备主要用于向井下注入各循环液，以实现冲洗、循环及洗压井等工艺，并最终支持冲砂、套铣、钻塞等作业。循环冲洗设备以泥浆泵、弯头、高压管汇、水龙带及水龙头：

我国井下修井施工选用的旋转设备以转盘为主，其为钻具旋转力矩的关键来源。转盘修井作业时的主动力源于修井机发动机，其主要用于钻、磨、铣、套等钻水泥塞、鱼头、侧钻、套铣、磨铣鱼顶及切割管柱等作业。

1.2 井下事故及打捞工作

油水井故障影响因素并不单一，但可将其简单归纳为后天因素（油井作业不规范及工作制度不健全）及潜在因素（钻井及地质）。

众多油水井施工故障及安全事故表明，任何井下事故均会对油井作业造成不同程度的影响，轻者油井产量减少，重者停产。所以，最大化规避井下事故势在必行。我国修井工具及技术常处于发展阶段，即先进修井工具及技术普及率并不高。就现阶段我国井下事故而言，可简单划分为三大类：井下落物事故、井下卡钻事故、工艺技术事故，且打捞作业为2/3修井作业。我国打捞工具及辅助工具主要包括可退式捞矛、分瓣式捞矛、倒扣捞矛、抽油杆活页打捞器、开窗捞筒、抽油杆三球打捞器、各种磨铣工具、铅模等。相对于国外日渐成熟的修井打捞工作，我们还有很长的一段路要走。

2 优化我国井下作业修井技术

2.1 技术优化概念

技术优化意为以某种方式将修井作业中的零散东西彼此衔接好，以此实现信息系统协同工作及资源共享。技术优化的精髓为将零散要素连为一体，使其效率及价值合二为一，从而实现技术优化的目的。就工具优化而言，通过技术性处理各工具优点，并通过适当升级优化，将各工具优点集为一体，即“多合一工具”。

2.2 技术优化基本原则

（1）经济性原则：全方位考虑修井成本并合理评估其经济性指标，以此实现成本降低、效益提高的目的；

（2）效益性原则：提高优化后的产品利用率；

（3）适用性原则：提高优化后的产品适用性及可靠性。

2.3 技术优化要素

技术优化为一种活动、一种动态系统，其并非独立存在，而是与周围活动紧密相连。技术优化活动要素繁多，其最基本的要素为客体及主体，两者共同构成了技术优化活动系统的内部结构。

2.4 技术优化基本程序

（1）明确技术优化目的：技术优化全过程的核心在于其目的，且技术优化活动检验的依据也为优化目的，即明确优化目的为明确优化过程相关内容的先决条件；

（2）明确优化对象：明确优化对象应以优化目的为参考依据，即技术优化将以优化对象为载体；

（3）收集信息：通过收集优化环境及优化对象各信息，并对其彼此关系进行深入分析，基于分析的基础上，找出优化对象与优化环境间相互影响与作用的效应及机理，以此对优化环境、对象与优化目标间的关系加以明确；

（4）提出优化方案：以优化目标及收集信息为依据，对技术方案进行优化设计，以此确保既定目标的实现；

（5）实施优化方案：实践是检验真理的唯一标准。在实施优化方案的全过程，应该坚持“随时监控、适时调整”的思想，以保持优化方案与主客观条件及环境间高度的一致性，并最终确保既定目标的实现；

（6）检验优化方案执行效果：若优化方案实际效果与既定目标间相一致，则方案优化成功；若两者将出现不同程度的偏差，则应该及时找出问题出现的原因，并综合分析，制定出问题解决的办法。

3 总结

为了迎合油田开发行业市场竞争的需要及井下工艺的发展，科学技术一直在井下修井作业中扮演着基础及后盾的角色，即没有先进的修井工艺技术，就没有油田开发行业的可持续发展。随着生产力的发展，企业形象的塑造很大程度上取决于文明施工及安全生产，且伴随着社会的进步，安全生产已经深入人心，其甚至已经成为了企业赖以生存的先决条件，油田开发亦不例外。

参考文献

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[2] 曹学军，周赟，傅伟，等.连续油管带压作业技术在特殊复杂井况中的应用[J].天然气勘探与开发，2012，35（2）：50-52，56