井下作業(yè)修井技術(shù)的現(xiàn)狀分析及新工藝的優(yōu)化

文峰

摘 要：井下作業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，修井技術(shù)直接關(guān)系著油井的產(chǎn)油率。根據(jù)井下修井技術(shù)的現(xiàn)狀，對(duì)井下作業(yè)修井技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行了分析，并提出了修井技術(shù)優(yōu)化方案，旨在提高修井作業(yè)的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)我國(guó)井下作業(yè)修井技術(shù)新工藝的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：井下作業(yè)；修井技術(shù)；原油；聚能割刀

中圖分類(lèi)號(hào)：TE358+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.124

河南油田第一采油廠組建于1977年，年生產(chǎn)原油上百萬(wàn)噸，是河南油田的主力原油生產(chǎn)單位。隨著長(zhǎng)效工作管理機(jī)制的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)了特高含水后期油田的可持續(xù)發(fā)展，提高了油井的綜合利用率。但隨著油井開(kāi)發(fā)力度的日益增大，井網(wǎng)密度和水井?dāng)?shù)量在不斷增加，這給井下作業(yè)埋下了一定的安全隱患。在修井作業(yè)中，常會(huì)遇到井下不明型號(hào)的橋塞或破損橋塞，由于缺少專(zhuān)業(yè)的打撈工具，所以，打撈難度非常大。此外，在水井修井作業(yè)中，一般對(duì)井下碎石塊、鋼材等雜物的打撈方法為先磨銑魚(yú)頂至規(guī)則形，再根據(jù)實(shí)際情況，采取內(nèi)撈或外撈的方式對(duì)井下雜物進(jìn)行打撈。但此方法施工工序復(fù)雜、工期較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了油田原油的生產(chǎn)效率。因此，有必要優(yōu)化修井技術(shù)，具備扎實(shí)的修井經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，從而減少維修費(fèi)用，避免重復(fù)問(wèn)題的發(fā)生，從而盡快恢復(fù)井點(diǎn)的正常作業(yè)。

1 井下作業(yè)修井技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 井下修井作業(yè)設(shè)備

隨著科技的發(fā)展和技術(shù)需求的不斷提高，修井工具的研發(fā)速度越來(lái)越快，修井工具種類(lèi)在不斷增多。常用的打撈工具有：公錐、滑塊撈矛、對(duì)扣接頭和可退式撈矛等屬于內(nèi)撈工具；母錐、卡瓦撈筒、可退式撈筒和活頁(yè)撈筒等屬于外撈工局；機(jī)械式內(nèi)（外）割刀、水利式內(nèi)（外）割刀、聚能割刀和化學(xué)割刀等屬于切割工具；液壓上擊器、開(kāi)式（閉式）下?lián)羝骱碗p向震擊器等屬于震擊類(lèi)工具；套管整形器、沖擊整形器、魚(yú)頂修整器和滾球整形器等屬于整形工具；平底（凹面）磨鞋、空心銑鞋、套銑頭及鑲金剛石、鑲硬質(zhì)合金柱等屬于銑磨類(lèi)工具；封隔器式、波紋管套管補(bǔ)貼器和密封式套管加固器等屬于補(bǔ)接類(lèi)工具；封隔器式、液壓式、截?cái)嗄バ?、阻流閥及尾管懸掛器、雙掛鉤膠塞屬于側(cè)鉆類(lèi)工具；撈矛、安全接頭、下?lián)羝骱偷箍蹞仆矊儆诘箍垲?lèi)工具；爆炸松扣、補(bǔ)貼、加固裝置和操作切割屬于爆炸類(lèi)工具；扶正器、安全接頭和鉛印、套管刮削器屬于輔助工具。

1.2 井下事故和打撈工具

井下故障的主要原因中的潛在因素是地質(zhì)和鉆井，后天因素是由于井下作業(yè)不規(guī)范而導(dǎo)致的事故。根據(jù)以往油井施工中存在的故障，任何井下事故均會(huì)對(duì)油井作業(yè)產(chǎn)生一定影響，一般會(huì)導(dǎo)致油井產(chǎn)油量減少，甚至導(dǎo)致停工。因此，需要規(guī)避井下事故、優(yōu)化修井技術(shù)。目前，主要的打撈工具包括滑塊撈矛、工錐、可退式撈矛、提放式可退撈矛、倒扣撈矛、卡瓦撈筒、開(kāi)窗撈筒、活頁(yè)撈筒和開(kāi)窗撈筒等。

2 井下作業(yè)修井技術(shù)優(yōu)化

2.1 技術(shù)優(yōu)化概念

優(yōu)化是在原有事物的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的事物，是對(duì)原有事物的發(fā)展和完善。修井技術(shù)優(yōu)化是通過(guò)某種形式實(shí)現(xiàn)作業(yè)信息系統(tǒng)的資源共享，促使效率與價(jià)值合為一體，從而達(dá)到技術(shù)優(yōu)化的目的，即達(dá)到“多合一工具”的有效利用。

2.2 技術(shù)優(yōu)化原則

經(jīng)濟(jì)優(yōu)化必須遵循以下基本原則：①經(jīng)濟(jì)性原則。全面考慮修井成本，并對(duì)各方面的維修技術(shù)成本進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，爭(zhēng)取達(dá)到最經(jīng)濟(jì)、高效益的目的。②效益性原則。修井技術(shù)優(yōu)化的目的是追求產(chǎn)品的最大綜合效益，提高產(chǎn)品的有效利用率。③適用性原則。優(yōu)化后的產(chǎn)品能滿足現(xiàn)代化修井中的各種實(shí)際需要，且可增強(qiáng)其安全性和可靠性。

2.3 修井技術(shù)優(yōu)化的要素

修井技術(shù)優(yōu)化屬于系統(tǒng)性整體動(dòng)態(tài)技術(shù)的活動(dòng)范疇，需要依靠技術(shù)中整體要素的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，而非獨(dú)立存在。修井技術(shù)優(yōu)化活動(dòng)涉及的要素諸多，基本要素是主體和客體，只有兩者密切結(jié)合，才能達(dá)到技術(shù)優(yōu)化活動(dòng)系統(tǒng)的目的。

2.4 技術(shù)優(yōu)化基本程序

修井技術(shù)優(yōu)化必須遵循以下程序：①確定修井技術(shù)優(yōu)化的目的，根據(jù)修井技術(shù)現(xiàn)狀，找到正確的核心目的，通過(guò)明確優(yōu)化目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)修井技術(shù)優(yōu)化的檢驗(yàn)，同時(shí)，還可根據(jù)核心目的確定相關(guān)優(yōu)化內(nèi)容。②確定優(yōu)化對(duì)象。確定優(yōu)化目標(biāo)后，便可進(jìn)一步確定優(yōu)化對(duì)象，即開(kāi)展技術(shù)優(yōu)化要圍繞對(duì)象目標(biāo)進(jìn)行。③整合優(yōu)化信息。找出環(huán)境信息與對(duì)象信息兩者間的內(nèi)在聯(lián)系，并得出相關(guān)數(shù)據(jù)依據(jù)，從而對(duì)兩者間的關(guān)系進(jìn)行分析，并分析不同環(huán)境下的作用機(jī)理，最終完成對(duì)兩者內(nèi)在聯(lián)系的分析。④擬定優(yōu)化方案。根據(jù)上述綜合分析數(shù)據(jù)確定方案可使用數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化。⑤落實(shí)技術(shù)方案。將技術(shù)方案落實(shí)到工作中，并在實(shí)踐中進(jìn)行全程監(jiān)控，以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可及時(shí)調(diào)整。

3 修井技術(shù)方案優(yōu)化

3.1 井下碎塊鋼材一體化打撈工具優(yōu)化

內(nèi)撈工具有滑塊撈矛、分瓣撈矛和公錐等，在內(nèi)、外撈共同作用下，以卡瓦撈矛的卡瓦牙作為內(nèi)撈工具的內(nèi)錐體，同時(shí)，一體化工具的筒體內(nèi)設(shè)置了活塞裝置，采用投球憋壓迫使內(nèi)錐體下行的工作方式，既能實(shí)現(xiàn)一體化打撈工作的功能，又能達(dá)到?jīng)_洗打撈施工的目的。在這種情況下，選取母錐作為外撈工具、卡瓦撈矛的卡瓦牙作為內(nèi)撈工具，即井下碎塊管材一體化打撈工具，可滿足內(nèi)、外一體化作業(yè)施工的要求。

3.2 工具優(yōu)化選擇

銑鞋可選擇套銑頭作為本設(shè)計(jì)方案的套銑工具；筒體的選擇要綜合考慮筒體能承受套銑時(shí)的剪切應(yīng)力和打撈時(shí)應(yīng)具有卡瓦撈筒的功能，因此，可選擇母錐作為外撈筒體設(shè)計(jì)橋塞套銑打撈一體化工具。在選擇內(nèi)錐體時(shí)，可選擇卡瓦牙齒作為內(nèi)撈工具，且在打撈時(shí)利用打撈器內(nèi)的彈簧力作用推動(dòng)卡瓦下行，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)撈功能。在這種先銑后撈的設(shè)計(jì)方式中，通過(guò)將該工具連接鉆桿上，下至橋塞魚(yú)頂位置，旋轉(zhuǎn)下放鉆柱，并用高效套銑頭銑掉橋塞嵌在井壁的牙齒上，可使橋塞脫落，然后下放鉆柱至人工井底，從而使橋塞進(jìn)入撈筒腔體內(nèi)并沿筒體上行。同時(shí)，由于具有彈簧力，可推動(dòng)內(nèi)腔牙齒（卡瓦）下行，銜住橋塞，上提管柱，并撈獲橋塞，最終實(shí)現(xiàn)套銑打撈一體化作業(yè)施工。

〔編輯：張思楠〕

Abstract： The underground work is a complicated project， workover technology is directly related to oil production rate of the well. According to the status of downhole workover technology for underground operations optimization workover techniques were analyzed and proposed workover technology optimization program aimed at improving the quality of construction workover operations， optimize our downhole workover new process technology.

Key words： underground work； workover technology； crude oil； shaped cutter