探析井下作业修井技术现状及工艺优化

（辽河油田工程技术分公司， 辽宁  盘锦  124010）

摘  要：针对井下作业修井技术问题，本次研究首先对我国井下作业修井技术的现状进行分析，在此基础上，对修井工艺优化进行研究，为推动我国井下作业修井工艺的进一步发展奠定基础。研究表明：目前我国井下作业修井技术已经取得了较大的发展，常见的修井技术主要包括井下打捞技术、带压作业技术、连续油管作业技术、主修井技术以及压井技术等，尽管这些技术在使用的过程中存在众多的优点，但是也存在一定的缺点，为了促进我国井下作业修井技术的发展，需要从经济性原则、适用性原则、效益性原则等角度入手，根据修井工艺优化的程度，对修井工艺技术进行合理的优化，为保障井下修井作业的顺利开展奠定基础。

关键词：井下作业；修井技术；现状分析；工艺优化

0 前言

对于油气井而言，在正常生产作业的过程中可能会出现损伤问题，因此，需要进行合理的井下作业，以此对油气井进行修复。对于修井作业而言，其与别的作业方式相比存在较大的区别，其危险系数相对较高，因此，在开展修井作业的过程中，除了需要对工具以及技术进行合理的选择以外，还需要遵循合理的修井作业流程，以此防止修井作业过程中出现风险问题[1]。尽管我国在修井作业方面已经积累了众多的经验，但是在实际作业开展的过程中仍然存在一定的问题，本次研究主要是对修井技术现状进行总结，提出修井工艺优化措施，全面推动我国修井作业的进一步发展。

1 井下作业修井技术现状分析

1.1  井下打捞技术

在油气井正常生产作业的过程中，可能会出现井下落物问题，因此，需要开展全面的打捞作业。打捞作业对于工作人员的经验要求相对较高，其并没有相对较为固定的模式，其需要根据井下落物的特点，并结合目前可使用的工具以及技术，对打捞工艺进行全面的总结。在另一方面，在打捞作业开展的过程中，要求工作人员对修井工艺技术必须具有充足的了解，同时，还可以使用多种类型的打捞工具。从打捞作业实际开展的角度出发，需要对打捞工具进行合理的研制，并根据落物的不同对打捞工艺进行选择，进而可以将井下的某些特殊落物打捞出地面。在开展打捞作业的过程中，工作人员需要充分发挥创新思维，引入新型工具以及技术，新型技术的引入可以促进打捞工艺的改进[2]。

1.2  带压作业技术

所谓的带压作业主要指的是使用相对较为特殊的修井设备，在井口带有一定压力的前提下，在保障管柱安全的基础上，实施无污染的修井作业，与传统的修井技术相比，使用带压作业技术并不会有外来的流体进入到井下，地层也不会出现伤害性问题，层间矛盾的现象也不会出现，因此，传统的修井技术并不会对油气层产生破坏，同时，还可以对地层的原始状态进行有效的保护。在另一方面，由于地层的压力系统并没有遭受到破坏，因此，在修井作业完成以后，并不需要重新建立压力平衡系统，在油气井进入到开发的中后期阶段以后，使用带压作业技术，并不会对储层产生破坏，因此，可以更好的维持油气井的产能，同时，对于注水井而言，在使用带压作业技术的过程中，并不需要卸除井口的压力，同时，还可以解决注水井的污水排放问题。

1.3 连续油管作业技术

对于我国大多数的油气田而言，都已经基本进入到了高效的开发阶段，降低成本、避免风险以及提高效率已经成为我国油气田企业发展的重点，在使用连续油管作业方式的过程中，由于连续油管的柔韧刚度相对较高，自动化水平也相对较高，可以在油气井带压的前提下开展作业，因此，该种作业方式可以满足油气田发展的需求。事实上，连续油管作业方式的应用相对较为广泛，不但可以完成洗井、打捞等功能，还可以完成解堵、压裂等任务，这也是该种作业方式得到大面积推广及应用的重要原因。

1.4  主修井技术

对于我国的修井作业而言，常见的设备主要可以分为三种类型，分别是循环设备、动力设备以及旋转设备，对于动力设备而言，其主要由三部分构成，分别是井架系统、设备系统以及履带式的修井机，动力设备的应用优势相对较为明显，因此，该种设备可以在相对较为泥泞的条件下开展作业，但是该种设备的修井作业效率相对较低。在履带式修井机方面，该种类型的修井机安全系数相对较低，因此，其已经开始逐渐被轮胎式的修井机所代替。对于循环设备而言，其主要是通过向井下注入一定量的液体，以此实现洗井和修井的功能，这种设备在解堵方面具有很强的应用优势。对于旋转设备而言，在地面系统中设置有专门的回转工作台，回转工作台的主要作用是为旋转设备提供动力，该种类型的设备具有钻磨功能。

1.5  压井技术

在进行压井作业的过程中，由于井口处于敞开的状态，该种类型状态下有利于提高修井作业的效率，但是如果存在液体喷出的问题将无法得到有效的控制，此时必然会对施工作业产生严重的影响，针对该种类型的问题，在压井作业开始之前，首先需要准备足够的压井液、泥浆以及盐水，然后对修井所需要的工具进行准备，并将相关的工具在井口位置处按照顺序摆放，一般情况下，对于储层性质相对较差的油气井而言，可以采用该种方式进行修井作业[5]。

2 井下作业修井技术工艺优化研究

2.1 修井工艺优化的原则及程序

所谓的修井工艺优化主要指的是对目前的工艺技术进行完善，并引进先进的技术设备，及时获取井下的数据信息，井下的数据信息可以为修井工艺的优化提供数据支持，修井工艺的优化需要遵循经济性、适用性、效益性三大原则。由于修井作业的复杂度相对较高，因此，对修井作业工艺技术进行优化的难度也相对较大，这属于一项系统性较强的工作，需要对修井作业的影响因素以及各个环节的工作进行充分考虑。在另一方面，修井工艺技术优化的主要程序可以分为五个方面：①在进行工艺优化之前，需要明确进行工艺优化的目的，工艺优化的目的可以分为多种类型，例如提高修井作业的效率、降低修井作业的成本费用等，通过了解工艺优化的目的，并对目前常见的修井工艺技术进行充分的调研，以便更好的开展工艺优化工作，否则，优化后的工艺技术将会对修井作业的预期目标产生重要影响；②由于工艺优化的难度相对较大，因此，在进行工艺优化的过程中也需要制定合理的计划，将工艺优化各个环节的工作进行有效的分解，使得工艺优化工作可以按照一定的流程进行，保障优化后的工艺技术具有很强的科学性；③对相关信息进行整合，由于工艺技术的优化需要以实际情况为前提，因此，对油气田目前的实际情况进行调研分析十分重要，通过对数据信息进行整合以及研究，可以明确修井作业的现实需求，进而使得优化后的工艺技术具有很强的可行性；④根据数据整合分析结果，制定合理的工艺技术优化方案；⑤对工艺优化的方案进行落实，对落实过程进行全面的监督，如果优化后的工艺技术在使用的过程中出现问题，则需要及时分析问题出现的原因，并采取合理的措施进行解决，防止在修井作业的过程中出现较大的损失。修井作业的工艺优化工作还有众多的注意事项，首先，需要着重注意安全问题，这主要是因为修井作业的危险性相对较大，一旦出现风险问题将会造成严重后果，因此，在使用优化后的工艺技术进行修井作业的过程中，也需要对井下的数据资料进行实时分析，通过数据实时分析，有利于对修井工艺进行及时的调整，不但可以保障修井作业的工作效率，还可以保障修井作业的安全性，同时，通过对数据进行实时分析，有利于工作人员对优化后的工艺技术进行进一步的补充完善，最终使得优化后的工艺技术可以充分发挥作用，保障修井作业可以达到预期的效果。

2.2  修井技术工艺优化措施

事实上，修井作业相对较为复杂，整个过程中的影响因素相对较多，同时，还可能会出现多种类型的风险事故问题，尤其是在出现井下落物以后，对落物进行打捞的难度相对较大，打捞过程中对于技术人员的要求相对较高，因此，打捞作业成为修井作业过程中最难的环节，针对修井难度相对较高的问题，需要引进一体化形式的修井工艺。首先，需要对修井作业的工具进行合理的选择，如果需要对井下落物进行打捞，一般会选择分瓣捞茅以及滑块捞茅，如果修井作业过程中已经出现了风险事故，则内捞作业和外捞作业需要同时进行，在进行内捞作业的过程中，所使用的椎体可以用卡瓦捞茅所代替，如果使用一体化的修井工艺技术，可以在修井工具上设置活塞装置，然后使用投球憋压的方式，使得椎体可以逐渐的进入到井下，这种类型的工作方式不但可以满足修井作业的需求，可以对井下进行合理的冲洗，进而提高修井作业的效率，降低修井作业过程中的成本费用，在开展外捞作业的过程中，使用母锥工具，在开展内捞作业的过程中，使用卡瓦捞茅工具，两种类型的工具相互组合，可以保障一体化修井工艺得到顺利开展。如果选用带压作业工艺实施修井工作，则需要采取三方面的措施，首先，需要尽可能的提高接箍的定位技术，在对管柱进行起下作业的过程中，可以对接箍的位置进行合理的判断，这也是提高作业效率的重要措施；其次，对堵塞器进行合理的优选，以此保障管柱内的空间可以得到合理的封堵；最后，对于防喷器而言，都存在一个密封橡胶零部件，我国油气田企业需要尽可能提高该零部件的性能，使其可以满足复杂环境下的工作要求，以此防止在修井作业的过程中出现频繁更换零部件的问题。修井作业主要由套铣作业和打捞作业两部分组成，首先，在对油气井进行套铣作业的过程中，首先需要对筒体进行合理的分析，了解筒体可以承受的应力，根据筒体可以承受的应力，对套铣头进行合理的选择，防止因筒体无法承受套铣所带来的剪切应力引发断裂问题。其次，在进行打捞作业的过程中，需要充分发挥打捞设备弹簧的作用，对打捞的方式进行合理的选择，保障卡瓦可以处于下行的状态。最后，如果需要进行套铣作业和打捞作业，则需要先进行套铣作业，然后才能进行打捞作业，将相关的修井工具与钻杆相互连接，将修井工具移动到桥塞位置处，然后向修井工具施加动力，使其开始旋转，并带动钻柱向下移动，逐渐将桥塞铣去，此时有利于桥塞进入到捞筒腔的内部，桥塞可以与筒体一起逐渐向上移动。如果油气田企业采用连续油管作业工艺，尽管该种工艺使用的优势较为明显，但是可能会出现油管损坏、油管堵塞以及卡钻等多种类型的问题，这就要求工作人员定期对相关设备进行合理的维护及保养，对施工人员进行合理的配置，尽可能选用具备充足经验的工作人员，对施工过程中的工艺参数进行合理的配置，对施工工具进行科学的组合，从各个角度出发，对工艺技术进行优化，保障修井作业顺利开展。

3 结论

综上所述，在油气田生产作业的过程中，油气水井都可能会出现损伤问题，此时就需要进行合理的修井作业，修井作业的难度相对较高，尽管已经出现了大量的修井工艺技术，但是这些工艺都存在一定的缺陷，因此，企业需要根据工艺优化的原则以及所需要遵循的程序，对这些工艺进行合理的优化，全面提高修井作业的效率以及安全性。

参考文献

[1] 魏后超.论井下作业修井技术现状及新工艺优化研究[J].化工管理,2014(35):233.

[2] 马晓东.论井下作业修井技术现状及新工艺优化研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017(22):175-176.

[3] 杨洪潮.石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化[J].化工管理,2017(19):157.

[4] 徐云春.井下作业修井技术现状及新工艺的优化[J].石化技术,2019,26(01):282.

[5] 党韩.石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化[J].化学工程与装备,2018(03):225-226.

作者简介：丁楚豪（1993-），男，辽宁盘锦人，助理工程师，从事井下作业工作。

来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第12期   在线投稿  >>