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井下作业修井现状及新工艺初探张权伟

发表时间：2021/6/18 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张权伟

[导读] 摘要：现阶段，国家石油、天然气生产规模不断扩大，油气井作业量越来越大，井下作业风险也在不断增长，在给正常生产带来影响的同时，容易引发安全事故。

        中原油田分公司采油气工程服务中心河南濮阳 457001
        摘要：现阶段，国家石油、天然气生产规模不断扩大，油气井作业量越来越大，井下作业风险也在不断增长，在给正常生产带来影响的同时，容易引发安全事故。面对这一局面，修井技术需要得到科学应用，以便使井下作业能够顺利开展。因此，还应加强石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化研究，以推动石油工程的可持续发展。
        关键词：井下作业；修井现状；新工艺
        引言
        油气井作为油气生产的重要通道，在修井作业中一旦出现不规范行为，将直接导致石油开采效率下降。据此，应从现场管理安全意识、现场监督管理机制、现场管理规划等方面着手，以便及时解决修井问题，在保证石油井下修井作业质量基础上降低修井作业的事故率，促进石油事业的兴旺发展。
        1 井下作业修井现状分析
        1.1油层伤害。
        井下修井作业中，若未按照规范的操作流程予以落实，将会破坏油气层，最终促使石油或者天然气等物质外渗，例如起下速度过快，产生抽吸作用，导致地层出砂。此时，作业过程中与储层不配伍的外来流体进入储层后，也会引起粘土矿物膨胀、分散、迁移、堵塞，从而导致储层渗透率下降。从而引发沉淀物堆积、堵塞等不良后果。因此，在石油井下修井作业中，需及时解决油层伤害问题，并做好前期预防工作，最大化保证石油开采工作的顺利开展。
        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。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，另一种是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处理，保证作业能够继续开展。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。
        1.3修井环保预防措施薄弱。
        施工方式较为单一、采取的环保防护措施不完善等，这是造成修井作业出现环保的核心。在油田各企业的生产过程中，每年都会产生因各种原因所导致的环境污染问题。如部分油田企业所采用的地面清蜡技术就会严重污染环境，地面清蜡借助具有高温高压的蒸汽将管、杆上的油蜡融化，从而可以将蜡带走。一方面地面清蜡受风向及环境影响，落地油污不易控制，经过统计采用地面清蜡造成井场出现油蜡污染时，污染面积能达到25平米以上。此外，由于防渗布面积相对较大，导致需要投入较多的经费，与此同时，当防渗布遭到污染后，有出现新的污染源，并且防渗布不容易清除，相关工作人员可能将其堆放在一起，通常也不会得到有效处理等。这些都会严重污染环境。
        1.4黏砂问题。
        石油井下修井作业阶段，一旦出现较多的问题，一方面对石油开采效率产生影响。另一方面，还会对工作人员的人身安全带来威胁。因此，应采取有效措施杜绝不良问题。其中黏砂问题的出现主要源于清砂作业不到位。好比在地层出现大压降等现象时，将造成清砂工作无法达到预期要求，进而增加了石油井下的含砂量。此时若不对其予以清除，将导致油井器械无法发挥出真正作用，最终在黏砂问题的干扰下降低开采效率及其质量。因此，石油井下修井作业需要为其打造良好的管理环境，由此强化防控效果，降低井下修井作业的事故发生率，最大化增加修井作业人员的操作安全性。
        2 井下作业修井新工艺的优化措施
        2.1设计技术防控方案。

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        在实施井下工作之前，必须做好准备性的工作。相关工作人员需要对机械设备以及相关环节进行安全排查工作，并仔细考察作业的地貌与地形。在完成一切准备之后，才可以根据方案来开展作业。在研发绿色修井技术防控的时候，需要对所处区域的数据进行详细分析，并以此为基础来设计相应的方案，同时需要依据不同地理环境的工序要求，这样就可以有针对性的优化工作工序。只有这样，才可以由根源上完成绿色修井工作。与此同时，相关工作人员还需要做好污染控制工作。
        2.2优化工艺设备。
        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。打捞工具是影响井下作业质量的重要环节，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，能够实现落物打捞解卡等操作，通常采用多工具协同打捞，如打捞工具+倒扣器+震击器，将母锥与落物套在一起，利用加压方式转动提升，通过母锥造扣打捞，如遇卡可通过震击器震击解卡，无法解卡，可以通过倒扣器倒扣打捞，实现打捞、倒扣、解卡等一体化打捞作业。在井下动力系统优化方面，可以利用电驱修井机、液压蓄能修井机、LNG动力修井机等对于动力设备更新改造，提升动力性能，达到排放标准。也可以升级改造自动化修井设备，利用机械手，液压举升猫道，远程控制系统等，提升井下作业自动化水平，降低作业劳动强度，提升安全，规范作业过程操作。提升修井质量。
        2.3加强技术防控管理。
        要想能够有效地降低污染问题，必须加强绿色修井技术防控管理。由此可以看出，油田企业必须构建良性的防控管理办法以及不断优化防控管理技术，逐渐完善防控管理工作的内外监督机制，归纳总结成功的经验及方法，是确保防控管理工作顺利开展的制度保障。
        2.4优化工艺管理。
        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。
        3 结束语
        综上所述，井下修井作业由于所处环境较为恶劣且存在较大的流动性，故而在其实际操作期间危险系数较高。对此，应根据修井作业的基本特征制定科学的管理方案，确保修井作业的顺利进行。一般在修井作业中井喷、闪爆等事故发生的风险较大。为了促使我国石油开采工作取得卓越成果，需要大力发展新技术，解决安全问题，提升工作效率，改善井下作业环境。
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