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石油工程井下作业修井技术及工艺

2020-12-29王辉贾明光王效雷

中国电气工程学报 2020年6期
关键词:石油工程井下作业工艺

王辉 贾明光 王效雷

摘 要:就当前石油开采现状而言,石油工程井下作业具有极高的危险,在进行修井作业的过程中,需加强修井技术与工艺的研究,并加强管理措施研究,从而降低石油有关作业的风险性,减少工业生产中的事故发生。因此,主要分析总结了有关石油工程的技术和施工中存在的问题,并讨论出了相关解决方法,希望能够为相关人员提供一些的参考。

关键词:石油工程; 井下作业; 修井技术; 工艺

1.井下修井作业的原则

要开展任何工作,都需要按照一定的规则和制度来进行,而且还需要与实际情况相结合,更全面的解决有关问题。如果能做到这些,就可以大幅度地提高工作效率和工作质量。基本原则主要分为三个方面:第一,完整性原则。在修井作业期间应用完整性原则,并且通过加强对油层的保护,可以增加原油的采出。第二,应遵循安全原则,因为尊重安全原则可以使我们能够避免事故的发生并确保安全和有效地执行修井作业。第三,环保原则,经济发展往往是以牺牲环境为代价的,所以人们要进行有关开发就必须要付出代价,我们不能忽视第一次污染和管理,但我们必须应用原则对整个工程进行环境保护,并加强修井过程的环境保护,避免其受到污染。我们只有坚持上述基本原则,才能促进油井修井作业的顺利开展。

2.石油工程井下作业修井技术现状

1.1修井工具设备

作为重要的井下作业内容,修井工作需要使用多种工具设备。从工具种类上来看,目前可以划分成打捞类、补接类、侧钻类和震击类。每一种类下包含多种形式的装置,能够为修井作业开展提供技术支撑。而在国家经济建设不断推进的过程中,单纯采用工具已经无法满足修井操作要求,还要配合采用先进修井设备。能否顺利进行石油开采,也与修井设备能否保持完好状态密切相关。但井下作业环境较为恶劣,因此需要加强设备的维护和管理,保证设备可以稳定发挥工作性能。在实际作业中,需要结合修井作业类型进行修理设备的选择,通常包含提供动能和井口作业的相关设备,采用的修井机可以划分为轮胎和履带两类,后者拥有较高安全系数,因此在作业实践中应用频率较高,但在坑洼路面依然需要采用履带类修井机,存在运动速度迟缓的问题。

1.2井下打捞问题

结合国内石油工程井下作业现状来看,修井技术应用期间需要面临较大的作业事故威胁。受幅员辽阔、地区油气资源分布不均等因素的影响,井下作业可能受到地点特殊这一问题的干扰,一旦修井操作不当或受自然因素影响,就会导致井下作业事故发生,给人员生命财产安全带来较大威胁。常见事故原因分为两种,一种为井下地质结构在作业中遭到破坏,另一种为认为操作失误引发的事故。发生频率最高的事故为落物和卡钻,需要通过井下打捞作业对事故影响进行缓解,保证作业能够继续开展。打捞作业目前以裸眼、油管和套管为主,配合采用相关修理技术。打捞期间,应避免因操作不当引发系列井喷事故。与发达国家相比较,国内修井打捞作业水平依然落后,给修井技术应用效率和质量带来了影响。

2.石油工程井下作业修井技术及工艺优化分析

2.1 工艺操作优化

结合国内外石油工程井下作业开展情况可知,在实现修井技术及工艺优化时,还应遵循经济、实用原则,因地制宜的选用修井技术及工艺,通过减少开发成本实现效益最大化。常用修井技术及工艺依然较为落后,所以在实践作业中还要致力于实现工艺优化。针对压裂工艺,传统压裂方式为单层,将油井局部当成是对象。伴随着相关技术的发展,还应采取多层压裂技术,能够对油井实施整体压裂。在压裂液选择上,还应采用污染度更低的新型压裂液,以便使油井污染能力得到降低,在修復油井的同时加强石油资源保护。试压测试工艺也是关键修井工艺,还应加快联坐测试等新技术的应用,推动测试手段更新换代。如采用高压含硫测试技术,能够推动试压工艺的智能化发展,有效落实各种测试工作。在井控工艺选用上,还应加强检泵、冲砂等施工的应用,确保井下控制目标能够顺利实现。采取该技术对油气层进行控制,能够使污染得到最大限度的控制。因此利用井控新工艺对压井作业进行代替,可以取得更好井下作业效果。

2.2 工艺设备优化

在对工艺操作进行优化的同时,还要对工具设备进行优化配置,以便为作业的高效、安全开展提供保障。针对打捞工具,考虑到是影响井下作业质量的重要设备,还要加强创新设计,通过实现工具一体化提高作业效率。采取一体化作业方式,能够实现复杂打捞,通常采用母锥打捞技术,将母锥与落物套在一起,利用加压方式转动提升,由弹簧刀实施内捞,采用震击器与内割刀相互配合,完成一体化打捞作业。在井下动力系统优化方面,可以对柴油机进行升级改造,增加减速箱等辅助配件,直接将链条与主筒、齿轮连接在一起,使减速箱与驱动转盘间产生巨大动力,为修井作业开展提供强有力的技术支撑。在修井机优化上,可以引入变频驱动技术对设备进行完善,促使设备获得高效、节能等优势。实际对设备进行改造,可以完成变频驱动器的设置,在简化设备整体结构的同时,确保设备能够适应不同的井下作业环境。实际在修井作业期间,对设备工作频率进行调整,能够使修井质量得到进一步提升。

2.3 工艺管理优化

在开展打捞作业等修井作业时,为保证作业的安全性,还应进一步加强工艺管理。从管理层面对修井工艺进行优化,保证井控安全,避免事故的发生。首先,修井期间还应加强安全因素识别,对井控风险进行全方位预判,在作业准备阶段加强风险防范。根据预判分析得到的井控安全级别,可以配备相应的设备,并且实施风险预测。在日常检修和维护工作中,也可以加强试压测试等作业的开展,同时做好数据记录,为作业开展提供科学依据。其次,在维修期间还应加强安全管控,在前期完成应急预案演练。在交接班之前,应当保证井控工具、液压泵等已经提前准备好,并由监督人员负责监管,保证工艺操作流程规范。此外,在修井作业完成后需要加强总结,对作业期间遭遇的突发状况展开分析,提出有效防控措施避免类似问题发生,从而使安全性得到保证。针对作业人员需要加强井控培训,确保人员具备问题处理能力,能够按照规范处理安全事故,掌握井控安全策略,为修井作业的安全开展提供保障。

结束语

综上所述,在油田施工过程中,必须在国家的有关规定和标准下进行施工。在现代社会发展的条件下,需要把实际情况和施工过程结合起来,分析总结出施工过程中有可能会出现的问题,并提前讨论出解决方案。而且我国在石油工程的有关技术实施模式上仍然存在缺陷,所以必须加强核心技术的创新工作,也不能忽视石油工程中的安全问题,积极推进优化施工程序,为油井的相关工作打好基础。从我国近几年对高压变频技术的应用过程来说,应用的结果是喜人的,很多网电修井机在利用变频器进行技术改造之后,不但增加了修井设备的节能环保,还提高了修井工作的安全性,为我国的石油工业发展奠定了科技力量基础。

参考文献

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