一种新型修井作业油管移运系统

金鹏

胜利油田滨南采油厂井下作业大队

摘要：随着油田勘探开发时间延长，在一些老油井或复杂油藏油井中，经常出现井下复杂情况，影响油井正常作业生产，需要进行修井作业，修井装置和系统作为修井作业的基础，对修井成效产生重要影响。本文基于不压井修井作业的实施难点分析，对新型修井作业油管移运系统进行了应用分析。

关键词：修井作业；油管移运；不压井修井

油田在勘探开发中经常会遇到井下卡阻、套管损坏、砂堵等事故，修井作业作为油田勘探开发中的重要环节，是保障油田正常勘探开发的重要措施。当前我国各大油田开发难度增大、修井作业任务增多，特别是不压井修井作业中油管移运成为修井工艺自动化的难点，因此，有必要结合技术实施难点分析，对油管移运系统和装置进行应用探究。

一、油管移运技术在修井作业中的应用

1、不压井作业连续油管技术应用及其缺陷

不压井修井作业因为无需进行关井、压井作业，对提升修井效率和安全性、环保性具有重要作用，但需要修井液压设备进行辅助，现在常用的分为快速液压装置和辅助液压装置两类，前者自带伸缩式桅杆，可以实现管柱自动化吊运；后者需要辅助起重作业机械或修井机进行。但是，在实际修井操作中，在管柱上卸扣作业和油管运送、排放等作业环节，还没有完全实现自动化，需要辅助人工进行液压大钳、拉排管柱等作业。

隨着修井作业技术发展，连续油管系统，也就是油管的自动化移运应用增多，在修井作业中可实现油管在滚筒上的连续自动化缠绕，可连续进行油管下入和起出作业，特别是其管径较小的特点，无需取出生产油管就可以进行下入油管修井作业，还无需卡瓦、吊卡等传统井口工具进行作业，实现了修井油管的自动化控制。

但是，连续油管修井虽然在井口操作上实现了便捷化，但也具有一定的缺陷：当前我国连续油管技术还不突出，设备多依赖进口；由于作业连续性和自动化要求，造成设备疲劳寿命较短、屈服强度不高，设备耐用性不强；井况条件复杂，很多油井不适应连续油管修井技术，打捞作业等技术还无法应用连续油管，在某些修井工艺仍需要修井机等作业机械进行辅助。

2、修井作业工艺实施现状及自动化控制技术的关键

修井作业一般分为起下、循环冲洗等作业环节，需要先对油井内管柱等设备进行起下作业，并实施检泵和落物打捞、事故处理等；随后对油井进行洗井、压井及压裂、酸化、封堵等增产增注措施，还要对套管等设备待修复部位进行侧钻、倒扣作业。起下作业作为修井作业起始环节，起油管作业时需要先将管柱第一根吊出，并将第二根吊出1米，将吊卡搬到井口附近使其与油管对正并锁上月牙；继续下放第二根管柱，使其与油管接箍连接并压在吊卡上；人工利用钳夹对管柱进行夹紧，将变速手柄调节到低速，对螺纹进行挡卸，随后挂到高速挡卸开管扣；卸下第一根油管到滑道，并将吊环挂到吊卡耳上，随后进行油管吊升作业。下油管作业时，将油管推到井口，将吊卡扣在油管上，将吊环与吊卡耳连接，随后将油管吊升到垂直位置；将油管下放，使其与井口油管接箍连接，上扣完成后将吊卡移开继续下放；将油管下放到井口吊卡座上，拔出销子、拉出吊环后再将其挂在井口台位置吊卡耳上，然后上紧销子完成油管下放。

由以上操作步骤可以看出，当前修井中大部分井口操作为人工方式，包括对管柱上卸扣作业，对吊卡、吊环挂、插等作业，以及管柱排放和运送作业。所以，实现修井作业自动化，关键要把握以下技术：实现自动化拉、排、送油管，确保能提取单根油管，下油管时可将其运送到指定位置，起升油管时将其拉到指定水平位置并在油管桥上排好；自动化管柱扶正和对中作业，确保大钩调取管柱与井口吊卡上的管柱对中、垂直，顺利进行上卸扣作业；自动化上卸扣技术，确保装置可自动就位并调整扭矩和作业速度，作业完成后可自动复位；自动吊卡技术，发挥吊卡悬持管柱作用，使管柱下入作业时吊卡可对管柱自动抱合，起升管柱时可自动卸扣并离开井口，在管柱到达预定位置后再自动复位。

修井作业油管排放技术自动化难度较大，主要是需要单根排列，下油管作业需要按顺序进行，对准确性、协调性和灵活性要求较高；作业环境和井况复杂，很难形成统一的排管动作，特别是油管规格差异造成管径大小和长短存在区别，每次定位、复位作业参数都不同。

二、修井作业油管移运系统的设计要求和方案设计

1、油管移运系统的方案设计要求

虽然油管在修井中有多种排列方式，但整体上可分为横排和竖排，前者具有较强的可靠性，与现有作业设备协调，但效率较低，且需要较大作业面；后者作业效率高，但存在一定的危险性，无法与现有的设备实现无缝衔接。所以，当前我国修井油管移运自动化多是采取横排方式，对管排架和底座实现分体组合，再配套现有的卡瓦、吊卡和动力管钳等设备，形成完整的自动化修井作业配套体系。具体要求上，要确保以下几点：可自动移运油管，自动调节管排架和底座位置，可自动装卸、移运修井作业起升系统。

2、油管移运系统的具体方案设计

在具体的油管移运自动化系统中，可由不压井作业井口装置、缓震减震装置、油管定位装置、井架、底座、自动吊卡、机械作业臂等结构组成，具体连接中，将机械臂与底座下部进行连接，在大臂上安装机械作业手，实现对油管由水平向垂直位置的自动调节；在机械手抓取、起升和移运油管过程中，要辅助人工进行必要操作和检查；利用设置在井架部位的缓震减震装置，缓冲大臂起升中较大的瞬时压力，还可在装置上安装定位帽，辅助进行安装和运输定位作业，提升定位准确性；自动化底座可对井架位置进行相应的调节，确保作业位置便于作业；根据大臂作业状态，适当调节管排架摆放位置，确保机械作业手可准确的进行油管抓取等作业。

三、结论

综上所述，自动化修井作业对提升油田勘探开发效益具有重要作用，针对连续油管移运系统这一修井自动化技术的应用现状和缺陷分析，采取有针对性的技术措施进行改进，提升油管移运自动化水平，更好地辅助进行修井作业。

参考文献：

[1]马亮.油田工艺流程整体优化[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2012（01）.

[2]王有志.试析提升油田修井质量与效果的若干思考[J].中国石油和化工标准与质量，2013（04）.

[3]程万，梅杰，聂顶峰.井下被卡管柱的卡点深度计算方法研究[J].长江大学学报（自然科学版），2011（11）.

[4]陈建庆，章桂庭，黄华祥.渤海油田电泵生产测压管柱优选分析[J].长江大学学报（自然科学版），2013（01）.