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摘要:在油氣井工作負荷不斷提升的背景下,需要頻繁應用修井技術保證生產作業順利開展。基于此,本文對石油工程井下作業修井技術的應用現狀展開了分析,介紹了作業基本原則、工具設備和事故打撈問題,并從工藝操作、設備和管理三個方面探討了修井技術及工藝的優化方法,為相關專業人士提供參考。
關鍵詞:石油工程;井下作業;修井技術
近年來,國家石油、天然氣生產規模不斷擴大,井下作業也日漸頻繁,使得油氣井故障頻發,在給正常生產帶來影響的同時,容易引發安全事故。面對這一局面,修井技術需要得到科學應用,以便使井下作業能夠順利開展。因此,還應加強石油工程井下作業修井技術現狀及工藝優化研究,以推動石油工程的可持續發展。
1石油工程井下作業修井技術現狀
1.1作業基本原則
在石油工程井下作業中,應用修井技術需要遵循基本的井下作業原則,確保作業高效、安全開展。首先,需要遵循完整性原則。人員在修井期間需要加強油層保護,以便使采油效率得到提升的同時,避免油層受到破壞。在完整性原則支撐下,才能保證井下作業的成功性。其次,需要遵循安全性原則,就是在石油開采期間確保油田結構安全,避免修井作業導致原本結構受到破壞。作為重要資源,石油的開采關系到國家工業發展,因此需要保證資源不被破壞。最后,需要遵循環保性原則,在修井期間避免破壞境內環境,同時避免給環境帶來污染。因此在井下作業中需要加強后期處理,為修井作業順利開展提供保障。實際目前在井下修理作業中,容易受井身結構設計不合理、固井質量不合格等因素的影響,導致油井在修井期間出現破損,影響油井產量和給油田帶來污染,導致石油開采遭到限制。
1.2修井工具設備
作為重要的井下作業內容,修井工作需要使用多種工具設備。從工具種類上來看,目前可以劃分成爆炸類、補接類、側鉆類和震擊類。每一種類下包含多種形式的裝置,能夠為修井作業開展提供技術支撐。而在國家經濟建設不斷推進的過程中,單純采用工具已經無法滿足修井操作要求,還要配合采用先進修井設備。能否順利進行石油開采,也與修井設備能否保持完好狀態密切相關。但井下作業環境較為惡劣,因此需要加強設備的維護和管理,保證設備可以穩定發揮工作性能。在實際作業中,需要結合修井作業類型進行修理設備的選擇,通常包含提供動能和井口作業的相關設備,采用的修井機可以劃分為輪胎和履帶兩類,后者擁有較高安全系數,因此在作業實踐中應用頻率較高,但在坑洼路面依然需要采用履帶類修井機,存在運動速度遲緩的問題。
1.3井下打撈問題
結合國內石油工程井下作業現狀來看,修井技術應用期間需要面臨較大的作業事故威脅。受幅員遼闊、地區油氣資源分布不均等因素的影響,井下作業可能受到地點特殊這一問題的干擾,一旦修井操作不當或受自然因素影響,就會導致井下作業事故發生,給人員生命財產安全帶來較大威脅。常見事故原因分為兩種,一種為井下地質結構在作業中遭到破壞,另一種為認為操作失誤引發的事故。發生頻率最高的事故為落物和卡鉆,需要通過井下打撈作業對事故影響進行緩解,保證作業能夠繼續開展。打撈作業目前以裸眼、油管和套管為主,配合采用相關修理技術。打撈期間,應避免因操作不當引發系列井噴事故。與發達國家相比較,國內修井打撈作業水平依然落后,給修井技術應用效率和質量帶來了影響。
2石油工程井下作業修井技術及工藝優化分析
2.1工藝操作優化
結合國內外石油工程井下作業開展情況可知,在實現修井技術及工藝優化時,還應遵循經濟、實用原則,因地制宜的選用修井技術及工藝,通過減少開發成本實現效益最大化。常用修井技術及工藝依然較為落后,所以在實踐作業中還要致力于實現工藝優化。針對壓裂工藝,傳統壓裂方式為單層,將油井局部當成是對象。伴隨著相關技術的發展,還應采取多層壓裂技術,能夠對油井實施整體壓裂。在壓裂液選擇上,還應采用污染度更低的新型壓裂液,以便使油井污染能力得到降低,在修復油井的同時加強石油資源保護[1]。試壓測試工藝也是關鍵修井工藝,還應加快聯坐測試等新技術的應用,推動測試手段更新換代。如采用高壓含硫測試技術,能夠推動試壓工藝的智能化發展,有效落實各種測試工作。在井控工藝選用上,還應加強檢泵、清砂等技術的應用,確保井下控制目標能夠順利實現。采取該技術對油氣層進行控制,能夠使污染得到最大限度的控制。因此利用井控新工藝對壓井作業進行代替,可以取得更好井下作業效果。
2.2工藝設備優化
在對工藝操作進行優化的同時,還要對工具設備進行優化配置,以便為作業的高效、安全開展提供保障。針對打撈工具,考慮到是影響井下作業質量的重要設備,還要加強創新設計,通過實現工具一體化提高作業效率。采取一體化作業方式,能夠實現碎片打磨,通常采用母錐打撈技術,將母錐與落物套在一起,利用加壓方式轉動提升,由彈簧刀實施內撈,采用震擊器與內割刀相互配合,完成一體化打撈作業。在井下動力系統優化方面,可以對柴油機進行升級改造,增加減速箱等輔助配件,直接將鏈條與主筒、齒輪連接在一起,使減速箱與驅動轉盤間產生巨大動力,為修井作業開展提供強有力的技術支撐。在修井機優化上,可以引入變頻驅動技術對設備進行完善,促使設備獲得高效、節能等優勢。實際對設備進行改造,可以完成變頻驅動器的設置,在簡化設備整體結構的同時,確保設備能夠適應不同的井下作業環境。實際在修井作業期間,對設備工作頻率進行調整,能夠使修井質量得到進一步提升。
2.3工藝管理優化
在開展打撈作業等修井作業時,為保證作業的安全性,還應進一步加強工藝管理。從管理層面對修井工藝進行優化,保證井控安全,避免事故的發生。首先,修井期間還應加強安全因素識別,對井控風險進行全方位預判,在作業準備階段加強風險防范[2]。根據預判分析得到的井控安全級別,可以配備相應的設備,并且實施風險預測。在日常檢修和維護工作中,也可以加強試壓測試等作業的開展,同時做好數據記錄,為作業開展提供科學依據。其次,在維修期間還應加強安全管控,在前期完成應急預案演練。在交接班之前,應當保證井控工具、液壓液等已經提前準備好,并由監督人員負責監管,保證工藝操作流程規范。此外,在修井作業完成后需要加強總結,對作業期間遭遇的突發狀況展開分析,提出有效防控措施避免類似問題發生,從而使安全性得到保證。針對作業人員需要加強井控培訓,確保人員具備問題處理能力,能夠按照規范處理安全事故,掌握井控安全策略,為修井作業的安全開展提供保障。
3結束語
綜上所述,石油工程井下作業具有一定的特殊性,對修井技術應用提出了較高要求。但目前國內采用的工藝設備、技術操作方法等都存在一定的滯后性,因此為提高修井作業水平,還應從工藝操作、設備和管理三個層面采取優化措施,以推動石油井下作業工作的高效化、安全化發展。
參考文獻
[1]魏揚.石油工程施工中的井下作業修井技術[J].石化技術,2019,26(06):268+270.
[2]邵帥.石油工程井下作業修井技術及工藝[J].化工管理,2019(11):188-189.
作者:賈世雄 單位:中國石油華北油田公司第三采油廠