浅析石油工程施工中井下修井技术的现状及优化路径

曹鹏

摘 要：文章在对目前石油工程施工中的井下修井技术现状进行分析之后，提出了对井下修井技术进行优化的原则和流程要求，并研究此施工中常用井下修井技术的应用情况，以供参考。

关键词：石油工程;井下修井技术;优化;应用

1引言

近年来我国经济社会快速发展对石油等能源的需求量也在迅速攀升，给石油企业带来更大的生产压力。在石油工程施工中，井下修井技术的应用有助于提升油气田开发效率并提升石油企业的经济效益和核心竞争力。尤其是现阶段石油企业将水平井开发作为重点的形势下，在不断提升钻井技术水平的同时，也实现油气井产量的提升。这也使得井下修井技术的应用范围进一步扩大，但是也增加了井下修井作业量和作业难度。这就需要深入分析井下修井技术现状，通过对此技术的合理优化，提升此技术的应用效果。

2深入分析修井技术的现状

在目前的油井或水井的井下修井作业中，常用的修井设备有吊升起动设备、循环冲洗设备以及旋转设备等类型。其中的吊升起动设备也就是修井机，修井机主要应用与使用钻杆或油管进行大修、小修作业;安装井口装置及套管头;起下带封隔器、安全阀的电潜泵的生产管柱;打捞落井工具和断裂在井下的生产管柱;磨铣桥塞或钻水泥塞;冲洗井底沉砂或冲洗射孔井段;进行砾石充填防砂作业，安装预充防砂系统或进行更换。此外，其中的循环冲洗设备则主要起到向井下输送循环液的作用，主要包括泥浆泵、水龙头和水龙带等部分。最后是旋转设备，也就是转盘等设备，主要在发动机提供驱动力时带动其他钻具转动，开展井下修井作业中的套铣、磨铣和倒扣打捞等作业类型。

分析井下作业时容易出现的作业事故原因，通常分为潜在因素和后天因素两种，前者就是油井本身所在地的地质和钻井自身因素，表现出存在地质变化及其潜在问题会引发事故。或者由于所用钻井设备存在自身质量或其他因素而引发的事故。后者则主要是由于管理不善，比如没有规范操作钻井设备等原因而引发事故的因素。基于上述原因所引发的井下事故，主要分为工艺技术事故、井下卡钻事故以及落物事故等类型。其中最为常见的就是落物事故，针对此类事故则需要开展打捞作业。由于落物类型的不同，常用打捞工具也分为不同类型。比如针对掉落的杆类物品，通常采用可退式打捞筒、倒扣捞矛、公锥、母锥等工具。而针对绳类物品，则需要采用内钩、外钩、内外组合钩等来打捞。如果掉落是小件物品，则通常使用反循环打捞篮、一把爪等开展打捞作业。目前这些打捞工具随着科技的进步在不断被改进和优化，并且通过不同工具的组合来提升打捞作业效率。

3修井技术的优化及原则

井下修井技术优化时主要通过多种方法来结合不同的零散要素起到对修井技术的优化，因此在此过程中需要选择合适的优化工具，也就是通过对不同工具的组合应用，保证满足不同事故场合中切实发挥其作用。为此，在对此技术进行优化时，应该遵循一定的原则来保证技术优化方向和方法的正确性。一是要遵循经济性的原则。也就是利用最低的成本对技术进行优化，发挥其创造更大经济效益的作用，实现成本的降低以及效益的提升。二是适用性原则。也就是结合井下环境对此技术进行优化，保证优化之后更加适应环境需求，更好地在井下作业中应用。三是安全性原则。通过修井技术优化来保证其适用性以及经济性的前提，是要保障优化后的技术可以安全使用，需要基于安全性要求来追求技术经济性和适用性等要求。

基于上述原则，在优化修井技术时需要按照以下程序开展：首先要明确技术优化的目的，基于此目的要求才能明确技术优化的方向和要求。其次是结合技术优化目的来确定优化对象，然后才能针对性的优化技术的载体，基于上述要求开展各种技术信息的收集等准备工作。最后就是结合所收集的上海苏信息开展具体的优化工作，同时对于优化之后的技术开展检验工作，保证所优化之后技术的可靠性。

4井下作业修井技术的应用

4.1井下落物打捞技术的应用

正如前文所述，井下落物是井下作业时的常見问题，因此打捞井下落物也是常态化的修井作业类型。通常来说，可以使用常规的打捞工具并采用常规方法进行打捞，具有较小的打捞难度。但是针对特殊的落物，其打捞作业复杂程度和难度较高，需要将不同打捞工具进行组合来满足打捞作业要求。比如在某井下作业中出现了有关、扶正器以及滤砂管的掉落，其长度分为别8.9m、15.2m以及11.6m，由于三者的长度综合较长，而且与套管的接触部位中存在砂，增加了打捞难度，难以一次性完成打捞作业，如果采用传统的打捞方法则需要进行多次套铣和倒扣。

4.2水动力修井技术的应用

此技术在修井作业中是通过井下作业工具将液压动力向钻具旋转运动转换，起到修井的作用。通过此技术的应用，可以避免上部管柱受到摩擦力的影响而导致解卡阻力的增加，同时也降低由于旋转力矩而造成的损耗问题。此种技术比较适合在斜井和水平井中应用，通过此技术的应用可以有效缩短工期并实现作业效率的提升。具体地说，在此技术应用主要会用到油管柱、液压倒扣装置以及可退可倒扣的打捞工具等。在具体操作时，需要打开猫爪将此装置在套管内壁上固定并施加压力，通过进液口可以将压力向液压马达上床底，实现外筒翻转并带动下部管柱旋转，同时套管也可以在倒扣的反力矩作用下降压力卸除，最后收回猫爪，挖才能整个物体打捞过程。

比如在某石油工程中开展井下作业时出现了管柱掉落的 问题，在使用常规的解卡作业之后无法将其打捞出。此时则可以采用水动力修井技术，将直径分为为7.3cm和8.9cm的倒扣装置组合为管柱，使用直径为7.3mm的可退式打捞矛进行打捞作业。在打捞之前先要施加压力到7MPa，在1min之后此压力降低到了3MPa，停泵之后也没有出现卡钻问题，此时就完成了倒扣并将所有管柱打捞出。然后通过螺杆钻具的应用开展套铣打捞作业并完成打捞任务，也就是通过2此施工则完成了打捞作业，节省了至少6d的时间以及9万元的费用。

4.3修井检泵技术的应用

在井下作业中，由于抽油泵的作业环境比较恶劣，容易在运行中遇到砂蜡等环境因素而家眷泵中各个零部件的腐蚀速度，导致其运行中出现泵失灵或作业中断等问题。针对此问题，需要合理制定检泵周期，定期开展抽油泵的检修和日常维护等工作，预防上述问题的发生，同时也减少泵故障停机所造成损失以及检修费用等，实现抽油泵生产效率的提升。

5结语

由于石油工程施工中开展井下作业中出现井下事故的概率较高且容易对油田生产造成较大的延误和损失，因此，在井下作业中为了提升油田效率不仅需要优化井下修井技术，而且结合新兴技术推进此技术改进和创新，将其应用于具体的井下修井作业中，提升修井作业效率并缩短修井作业时间，进而提升石油工程施工效率和总体经济效益。

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