石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具操作方法分析

賀明星

摘 要：石油系統(tǒng)的井下作業(yè)主要是為了保證油水井在油田勘探過程中能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)，這是一項(xiàng)比較核心的技術(shù)手段，在進(jìn)行石油系統(tǒng)井下作業(yè)時(shí)會用到很多工具，本文簡述了井下作業(yè)的特點(diǎn)、井下常見工具的設(shè)計(jì)原則、井下工具的分類，并且對石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具的操作方法進(jìn)行了分析，希望能為提高石油系統(tǒng)井下作業(yè)的安全性提供一份參考。

關(guān)鍵詞：石油系統(tǒng);井下作業(yè);操作方法

我國建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，能源消耗也成為了重點(diǎn)關(guān)注問題，石油是一種具有高利用率的能源，其井下作業(yè)是一個(gè)比較艱苦的崗位。為了保證石油系統(tǒng)井下工作的安全性，一定要嚴(yán)格的按照操作流程進(jìn)行辦理，對于開采技術(shù)和開采工具也要有效的利用，在確保安全的基礎(chǔ)上提升石油開采資源的質(zhì)量。

1 石油系統(tǒng)井下作業(yè)的特點(diǎn)

石油系統(tǒng)井下作業(yè)是利用井下作業(yè)設(shè)備獲取各項(xiàng)生產(chǎn)資料，使井下能夠正常產(chǎn)出石油。井下作業(yè)的特點(diǎn)主要分為四個(gè)：一是，人員的流動性比較大，而且工作的強(qiáng)度比較高，進(jìn)行井下作業(yè)的人員一般都是由中介介紹的外聘工，所以也使得井下作業(yè)員工的整體技術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)不高。二是，井下作業(yè)具有批量性、通用性，但相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化程度比較差，由于施工的程序比較復(fù)雜要求也比較高，所以在進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)多以小組為單位進(jìn)行工作，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題難以準(zhǔn)確的落實(shí)到具體崗位人員身上。三是，井下施工隊(duì)伍比較分散，工作的時(shí)間也不固定，這主要是由于井位的不同而導(dǎo)致的，而且進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)容易受到天氣、周圍環(huán)境以及井下工作等因素的影響，所以施工時(shí)間比較不固定，也為相關(guān)管理工作帶來了一定的難度。四是，檢驗(yàn)性比較差，問題的隱蔽性比較大，例如：下井的管桿柱在使用時(shí)不適合采用直接檢驗(yàn)的方法，只能在一道工序完成之后用間接的方法進(jìn)行證實(shí)。

2 石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具的設(shè)計(jì)原則及分類

2.1 石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具的設(shè)計(jì)原則

主要遵循四方面：一是可靠性，在進(jìn)行井下工具研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)要以安全、可靠作為首要原則，設(shè)計(jì)要符合國家相關(guān)的法律法規(guī)、井下工具設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。二是可維護(hù)性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮可靠實(shí)用之外要保證一定的可維護(hù)性，盡量的延長井下工具的可使用年限。三是較大的靈活性，在設(shè)計(jì)時(shí)靈活多變的將設(shè)備進(jìn)行組合，方便對試驗(yàn)設(shè)備的改造，更要滿足各種新型工具的使用需求。四是簡單方便，設(shè)計(jì)時(shí)要盡量采取一些比較成熟的工具結(jié)構(gòu)形式，以簡單方便為主，相關(guān)測量工具的精準(zhǔn)度也要符合相關(guān)規(guī)定[1]。

2.2 石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具的分類

井下工具的分類有很多種，其中最重要的是鉆井類，包括鉆具、隨鉆、打撈以及安全類工具，打撈類是鉆井過程中打撈折斷金屬物的一種重要工具。落魚有管狀、塊狀、繩狀，包括鉆桿、油管、鉆頭以及鉗牙和電纜等。根據(jù)井身和落魚的實(shí)際情況，要選擇與之相符的打撈工具進(jìn)行打撈作業(yè)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，打撈工具的研制也在不斷創(chuàng)新，從工具的材料和結(jié)構(gòu)出發(fā)不斷的進(jìn)行優(yōu)化，國外甚至開發(fā)了井下打撈專家系統(tǒng)。其次，還有分為封隔類、打撈類和井下泵類的試油類井下工具，分為動力類和修補(bǔ)類的修井類井下工具，分為套管、尾管的完井類井下工具，分為新型和旋沖類的鉆頭類井下工具，分為側(cè)鉆和徑向鉆的側(cè)開窗類井下工具。另外，還有管柱類、膨脹管和連續(xù)管材料等。

3 石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具的操作方法

3.1 公錐

公錐是在進(jìn)行石油系統(tǒng)井下作業(yè)時(shí)非常常用的一種工具，使用對象一般是有孔的落物，公錐能夠在落物的內(nèi)孔中進(jìn)行造扣處理，從而完成打撈操作，所以是一種較為常見的打撈工具。公錐的結(jié)構(gòu)一般為長錐形，由打撈絲扣和分接頭組成。在進(jìn)行打撈時(shí)，先將公錐放到落物的內(nèi)孔中進(jìn)行鉆壓處理，然后轉(zhuǎn)動鉆具打撈螺紋，放到落物的內(nèi)壁中進(jìn)行造扣處理，確保扣具的承載能力符合要求之后，上提落物至完全打撈上來。在進(jìn)行打撈的過程中，要注意將公錐放到魚頂處而且要實(shí)施開泵清洗處理，隨時(shí)關(guān)注泵壓變化的情況，如果泵壓出現(xiàn)強(qiáng)烈的升高，指表懸重下降，則證明公錐已經(jīng)進(jìn)入到了魚腔的內(nèi)部，可以進(jìn)行打撈處理，如果出現(xiàn)相反的情況，則證明需要重對魚腔并且上提鉆柱。

3.2 母錐

母錐的形狀和公錐的形狀極為相似，主要的用途是針對鉆桿、油管等落物外壁進(jìn)行打撈處理。母錐的主要使用原理為：將母錐通過打撈螺紋進(jìn)入到落物的外壁，然后實(shí)現(xiàn)造扣并且完成打撈，其具體的使用過程為：先認(rèn)真的檢查地面上的矛桿以及卡瓦，一定要保證卡瓦的靈活性符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，然后將母錐下放到魚頂，當(dāng)母錐達(dá)到魚頂上部的2m處左右，需要開泵進(jìn)行清洗處理，并且要時(shí)刻的關(guān)注測泵壓的變化，將母錐下放至懸重明顯的下降，然后開始上提管柱，實(shí)時(shí)觀察懸垂的具體情況，如果懸垂明顯增加則證明成功實(shí)現(xiàn)撈獲。在具體的操作過程中需要注意的是進(jìn)行母錐倒扣時(shí)，上提到設(shè)計(jì)承重負(fù)荷后再繼續(xù)增加10kN-20kN。

3.3 液壓防噴盒

液體防壓盒是一種石油系統(tǒng)井下作業(yè)常用的工具，其主要作用是：在進(jìn)行抽汲或者油井試油工作時(shí)，將進(jìn)口和鋼絲繩進(jìn)行密封處理。液壓防噴盒的優(yōu)勢是能夠有效的避免原油或者酸液等液體從鋼絲繩中、進(jìn)口處噴灑出來，有助于減少環(huán)境污染。液壓防噴盒的具體使用原理為：利用手壓泵里的壓力將石油經(jīng)過舒壓管線運(yùn)輸?shù)椒艊姾械谋倔w中，然后將活塞進(jìn)行推進(jìn)處理，目的是為了保證膠筒的密封性，使活塞能夠產(chǎn)生徑向的收縮，還有效的保障了鋼絲繩的密封性。在進(jìn)行下放鋼絲繩操作時(shí)，要注意對手壓泵進(jìn)行回油處理，保證手壓泵的活塞歸位，當(dāng)松開密封膠筒時(shí)，內(nèi)控增大予以下放處理。

3.4 卡瓦壓縮式封隔器

卡瓦壓縮式封隔器是在進(jìn)行石油系統(tǒng)下井作業(yè)時(shí)比較常用的一種工具?？ㄍ邏嚎s式封隔器的主要作用是防控油管柱進(jìn)行軸向的移動?？ㄍ邏嚎s式封隔器的具體操作方法為：進(jìn)行封隔器下放時(shí)，卡瓦的行程被限位處理所以很難與椎體進(jìn)行結(jié)合，從而無法完成坐封處理，但由于扶正器具有摩擦塊，摩擦塊受到了彈力的作用與套管的內(nèi)壁會產(chǎn)生一定的摩擦力，利用這種摩擦力能夠使卡瓦和管串一起運(yùn)行，有效的滑動銷釘，如果是在短軌道中可以對管串進(jìn)行上提處理，讓銷釘逐漸的進(jìn)入到長軌道中，當(dāng)管串的銷釘完成轉(zhuǎn)軌處理后，對管串進(jìn)行下放操作，這時(shí)會伴隨著卡瓦張開的現(xiàn)象，并且會和套管的內(nèi)壁相吻合，從而起到了支撐封隔器的作用[2]。

3.5 新型打撈工具

在使用的過程中一般會結(jié)合一把抓、外鉤等傳統(tǒng)工具，具體的操作方法為：將外鉤插進(jìn)所用的繩索內(nèi)，然后將井下的落物帶到地面上，所用的打撈頸應(yīng)該呈階梯式圓柱體型，圓臺的上中心部需要有外螺紋連接體，下部應(yīng)該有圓柱狀連接體，和打撈筒的上端相連接，打撈筒的中心孔有錐孔和喇叭孔兩個(gè)部分，椎孔的上端比下端大，錐度大約為5度-10度，椎孔的下端與喇叭孔相結(jié)合，椎孔的內(nèi)部由壓縮彈簧和打撈片組成。新型打撈工具的優(yōu)點(diǎn)是不但結(jié)構(gòu)相對簡單而且非常方便操作，還可以打撈落井的工具串。

3.6 防蠟防腐蝕新工具

油藏界面和井筒會因?yàn)橛袌F(tuán)垢或者結(jié)蠟而導(dǎo)致抽油泵出現(xiàn)卡、脫等問題，所以需要不定期的進(jìn)行蒸汽、熱油清洗。防蠟防腐蝕新工具不需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，減少了刮蠟等清潔工作，只要在抽油井上安裝防蠟防腐蝕新工具能夠使油井處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，不僅能夠節(jié)約生產(chǎn)成本還能增加油泵的使用年限。在抽油井中原油受到地層壓力或者油泵的抽吸壓力影響進(jìn)入四周的管孔內(nèi)，原油在穿過孔眼時(shí)會產(chǎn)出細(xì)柱狀射流，然后與工具的內(nèi)壁發(fā)生碰撞。通過油井的過濾作用，將原油和礦物質(zhì)進(jìn)行了有效的分離，所以原油除了能使堵塞油管的物質(zhì)處于半懸浮的狀態(tài)以外，還能有效的結(jié)合碳?xì)浠衔锾嵘涔饣?，使原油具有更好的流動性?/p>

4 結(jié)論

總而言之，隨著石油領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步，要加強(qiáng)對井下作業(yè)安全性的重視，井下作業(yè)的安全不僅關(guān)系到石油開采的進(jìn)度，還關(guān)系到石油開采的質(zhì)量，所以從井下作業(yè)的常用工具操作方法出發(fā)，嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行操作，制定相關(guān)安全措施，推動石油產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]包國棟.石油系統(tǒng)井下作業(yè)常見工具操作方法[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（02）：38.

[2]馮靖堯.關(guān)于石油系統(tǒng)井下作業(yè)工具的研究[J].化學(xué)工程與裝備，2017（12）：147-148.