張武都，陳靜

(長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶城 745100)

0 引言

石油是經濟社會發(fā)展的重要能源資源，對我國的經濟發(fā)展水平提升有重要的推動作用，但是在進行石油開采的過程中還存在很多影響因素，導致油田井下作業(yè)具有較高的安全隱患。本文針對油田井下修井作業(yè)技術的優(yōu)化，分析了修井機性能、動力系統(tǒng)性能、打撈工具以及修井安全技術的優(yōu)化，為油田開采作業(yè)提供參考。

1 油田井下修井作業(yè)存在的問題

1.1 技術水平有待提高

在進行油田修井作業(yè)時，由于工作環(huán)境較為復雜，因此，作業(yè)安全風險較高。如果在作業(yè)過程中沒有建立完善的安全管理措施，就會出現安全事故，不僅會影響石油企業(yè)的正常開采工作，還會導致人員傷亡。目前，仍有部分石油企業(yè)在進行油田修井作業(yè)時，采用的修井技術是常規(guī)修井平臺，技術較為落后，并且成本較高。與此同時，修井作業(yè)人員的技術水平與當前的作業(yè)環(huán)境不相適應，對先進的修井作業(yè)模式和技術不熟悉，導致在井下修井作業(yè)過程中存在安全問題。

1.2 影響因素較多

第一，有些施工單位在進行生產作業(yè)時，由于生產經費投入不足，導致設備陳舊，施工過程中經常會出現故障問題，導致施工質量較低。石油企業(yè)在進行石油開采時，由于作業(yè)的位置經常變化，因此，修井的位置也是分散的，工作人員無法集中作業(yè)，不僅會增加修井的難度，還會導致作業(yè)的效率降低，提高了修井的成本[1]。

第二，部分石油企業(yè)在修井作業(yè)過程中由于施工周期較長，人員流動性較大，企業(yè)為了節(jié)省施工成本對人員培訓不足，導致施工人員的技術和水平較低，施工質量較差。

第三，在修井作業(yè)過程中，由于缺乏作業(yè)質量評估的有效手段，因此，難以確定修井的實際效果，不必要的作業(yè)環(huán)節(jié)較多，影響了修井的效率。

1.3 修井時間不確定

油田修井作業(yè)易受到外部環(huán)境的影響，難以保持一致，同時衡量的標準不統(tǒng)一，導致修井人員的工作時間不確定，人員的流動性較大。受到不同地理因素的影響，修井作業(yè)的時間不一致，在條件較為惡劣的環(huán)境中作業(yè)，修井團隊無法制定固定的修井計劃和修井時間表，整個項目的推進受到很多因素的影響，可能存在無法按要求完工的情況。另外，也會造成修井的質量較差。在這種情況下，油田井下作業(yè)的安全風險就會較高，不僅會導致石油開采企業(yè)出現經濟損失，還會對作業(yè)人員的安全造成威脅。

2 油田井下修井作業(yè)的優(yōu)化措施

2.1 科學制定修井作業(yè)方案

西北地區(qū)的氣候條件、地形地質條件較為惡劣，在進行油田的井下修井作業(yè)時，可能會出現嚴重的安全問題。因此，作業(yè)單位應重視作業(yè)方案的制定，根據當地的自然環(huán)境以及實際的施工條件，科學、合理地制定作業(yè)方案，提高施工的質量與效率，避免由于作業(yè)方案的不合理導致施工作業(yè)出現問題，從而維護作業(yè)人員的安全。在油田開采過程中，修井作業(yè)貫穿始終，并對開采作業(yè)工作產生一定的影響。因此，作業(yè)團隊應重視對地質的考察，并對油氣井附近的環(huán)境條件進行評估，然后，制定科學的修井方案?？紤]到各種施工作業(yè)細節(jié)，確保相關工作的有序推進。如果在作業(yè)過程中出現問題，作業(yè)人員應及時分析問題原因，合理改進方案，解決問題，提高修井作業(yè)的安全性。

2.2 加強修井作業(yè)全過程的管控

在進行油田修井作業(yè)時，相關單位應重視對修井作業(yè)全過程的管理，從而保證作業(yè)的效率和質量。首先，油田開采單位應重視安全風險管理，在修井作業(yè)開始之前就明確井下施工存在的安全問題，并列出清單，對安全風險預測方案加以完善，對作業(yè)中存在的安全風險進行嚴格的管控。其次，相關企業(yè)在采油作業(yè)區(qū)應制定嚴格的監(jiān)管機制，對修井作業(yè)的全過程進行監(jiān)督與管理。相關單位應對施工的各個環(huán)節(jié)進行嚴格管理，在施工的前期應做好齒輪轉換工作，在施工過程中，應監(jiān)督作業(yè)人員的行為，及時制止不正確的操作，在源頭上消除安全隱患。

2.3 提高修井作業(yè)設備的管理

油田的修井作業(yè)工作涉及較多的機械設備，在具體作業(yè)過程中，相關單位應重視機械設備的檢查、維護與監(jiān)督，強化設備管理，為施工作業(yè)提供良好的環(huán)境支持，保證井下作業(yè)的安全。首先，石油開采單位應重視機械設備操作人員的管理，確保相關人員持證上崗，確保其具有較強的技術水平才能操作，保證其在實際的工作過程中能夠標準化作業(yè)，提升修井作業(yè)的質量，防止出現由于操作人員失誤而出現的設備故障和施工完成度較低等情況。其次，相關單位應制定機械設備的運維檢修制度，針對修井作業(yè)過程中運用到的機械設備進行有計劃的保養(yǎng)與檢修，保障設備始終處于最佳狀態(tài)，提高修井作業(yè)的實際效果。

2.4 提高修井作業(yè)人員的技術水平

在油田修井作業(yè)中，相關單位應對作業(yè)人員進行相關技術培訓和安全教育培訓，使其在提升自身作業(yè)水平的同時提升安全意識，從而在作業(yè)中保證質量，提高修井效率。井下修井作業(yè)不僅作業(yè)環(huán)境較為復雜，而且需要應用各種先進的作業(yè)設備，在進行作業(yè)人員培訓時，相關單位應制定明確的培訓計劃，采取考核管理制度，提升作業(yè)人員接受培訓的主動性與積極性，提升其自身素質與作業(yè)能力。在安全教育方面，相關單位應結合具體施工環(huán)節(jié)，對施工過程中各個環(huán)節(jié)存在的安全隱患、可能會出現的安全問題進行詳細講解，并明確解決措施，使作業(yè)人員的反應能力得以提升，在遇到相關問題時能夠及時解決。為了提高安全教育的生動性，相關單位可以組織技術人員對作業(yè)人員安全知識講解，并結合具體案例分析，使作業(yè)人員認清故障多發(fā)環(huán)節(jié)，使其在作業(yè)過程中提高警惕，降低人為原因導致的故障率[2]。

2.5 加強動力系統(tǒng)的管理

在油田修井作業(yè)中，作業(yè)人員應重視動力系統(tǒng)的優(yōu)化，為整個修井作業(yè)提供穩(wěn)定、良好的動力來源，保證修井作業(yè)有序推進，提升作業(yè)效率。相關單位需要對動力系統(tǒng)進行優(yōu)化，使其在作業(yè)中能夠發(fā)揮自身的作用，提高動力供應的穩(wěn)定，確保修井作業(yè)獲取充足的動力。傳統(tǒng)動力結構在應用的過程中存在與當前的作業(yè)條件不相適應的問題，因此，需要相關單位對其進行改進與完善，作業(yè)人員應對動力系統(tǒng)進行實時檢查，根據實際施工條件，調整與優(yōu)化動力系統(tǒng)，使其為修井作業(yè)提供充足動力。在井下修井作業(yè)中，機械設備的使用較多，加強對動力系統(tǒng)的管理，可以保證作業(yè)效率的提高，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境，滿足作業(yè)中的動力需求。相關單位應加大資金投入，引進先進或研發(fā)先進的動力系統(tǒng)，以保障修井作業(yè)的高效運行。

3 油田井下修井工藝和技術

3.1 壓裂工藝技術

在石油開采中，需要破碎工藝進行局部復原斷層的破壞，在石油開采技術不斷優(yōu)化的過程中，傳統(tǒng)的破碎技術已經逐漸發(fā)展成為壓裂工藝。井下修井作業(yè)中破碎技術的改進實現了從單層到多層的改變，并且能夠通過利用新型破碎流體，提高工作效率。壓裂工藝在應用時能夠減少破碎流體在工作中對環(huán)境的不良影響，貫徹了可持續(xù)發(fā)展的理念。在修井作業(yè)中應用壓裂技術，能夠降低地下石油對環(huán)境的影響，提高石油開采的安全性，發(fā)揮出其實際價值。

3.2 井控工藝技術

在修井作業(yè)過程中，相關單位需要在檢修完成以后強化后庭的控制。作業(yè)人員在修井作業(yè)過程中，應采取抽回檢查技術，對沙子進行清洗，從而提高井下作業(yè)的安全性，避免在施工過程中出現作業(yè)質量不高等情況。作業(yè)人員在采取井控新工藝對修井作業(yè)質量進行控制時，應嚴格遵循工藝標準，合理選材布置安全防護設施，加強對油氣儲存層的控制，避免在石油開采中對地下環(huán)境造成污染。井控技術一般在修井作業(yè)的挖掘洞穴環(huán)節(jié)應用，作業(yè)人員應根據具體作業(yè)條件對井控工藝進行合理運用。

3.3 水平井酸化補能工藝

在井下修井作業(yè)中，鉆井液的大量使用可能會造成其與油氣層接觸，從而使固相和液相進入到井壁地層中，最終形成污染帶，因此，需要進行水平井的酸化處理。在進行水平井的酸化處理時，工作人員應將酸液注入低滲透帶或者傷害較為嚴重的井段，改善井壁地層的滲透率，使其均勻解堵，改善水平井的狀態(tài)。水平井酸化工藝一般包括機械轉向技術、水力噴射酸化技術、化學微粒暫堵劑酸化技術等。

3.4 解堵技術的應用

在修井作業(yè)中，油層施工環(huán)節(jié)可能會出現堵塞的情況，需要作業(yè)人員利用解堵技術對堵塞情況進行緩解。在具體的技術應用過程中，技術人員應先對堵塞情況進行分析，從堵塞程度、堵塞類型和堵塞原因等方面綜合分析堵塞類型，最終確定應用何種解堵技術。修井作業(yè)中解堵技術包括應用化學解堵劑和采取機械解堵技術兩種方法?；瘜W解堵劑在堵塞部位應用，可以通過化學和物理反應作用，實現良好的解堵，使石油能夠暢通運行。機械解堵技術在應用時包括脈沖解堵、振蕩水力等解堵技術，作業(yè)人員應根據堵塞類型合理運用相關解堵技術。

3.5 不壓井技術的應用

作業(yè)人員在常規(guī)修井作業(yè)中需要在井內投入一定數量修井液，在這一過程中，作業(yè)人員應充分考慮到修井液在流入井中時對油氣層產生的傷害。通過利用不壓井技術可以避免修井液的不良影響，提升修井作業(yè)質量。該項技術在具體應用中，作業(yè)人員應根據具體作業(yè)環(huán)境，合理使用乳化液與修井液，并采取封閉形式，降低修井作業(yè)過程中需要承擔的來自油井的壓力，這樣不僅可以實現有效作業(yè)，還能在一定程度上減少甚至不使用修井液。

3.6 高效修井液的應用

在修井作業(yè)中應用修井液，其目的是提高作業(yè)效率與質量，使油氣保持本身的質量。修井液可以有效保護油氣層，與底層巖石與液體共同作用，能夠降低修井作業(yè)對油氣層的傷害。修井液在應用時，可以平衡底層壓力，避免油氣溢出，作業(yè)人員應在作業(yè)中對修井液質量進行控制，避免其對修井周圍環(huán)境造成傷害。在具體作業(yè)中還可以加入適當黏土固化劑或者化學添加劑，充分混合之后應用，能夠緩解對環(huán)境的影響。一般而言，在修井作業(yè)中，井筒中修井液液位應保持一定高度，這樣才能有效提升修井作業(yè)的安全性。

3.7 解卡技術的應用

通過與卡鉆相結合，有針對性地利用解卡技術，可以實現修井作業(yè)高效運轉。但是在實際的作業(yè)過程中，作業(yè)人員應先進行解卡情況的科學分析，然后再利用解卡技術。例如，在遇到砂卡管柱情況時，作業(yè)人員需根據實際情況，合理運用解卡技術。作業(yè)人員可以對比以前的管柱，如果負荷超出較多，作業(yè)人員應在中和點附近開展解卡操作，并通過上下旋轉管柱的方式，促進管柱故障的解決。如在沖砂作業(yè)結束之后出現漏失、砂橋管柱無法處理等情況，作業(yè)人員應暫停作業(yè)，并在10 h 之后利用管柱脫扣所形成的反彈力，實施解卡操作，提高解卡效果。

4 油田井下修井技術的優(yōu)化措施

4.1 修井安全技術的優(yōu)化

當前，我國的石油井下修井技術水平不斷提升，鉆井設備逐漸完善，質量不斷提升，降低了運行安全風險，并且相關設備的性能有所提高，在應用的過程中具有較強的優(yōu)勢。在科學技術的快速發(fā)展背景下，修井機的自動化和智能化程度提升，設備運行速度較快，修井作業(yè)的質量得到了保證。在具體施工中，作業(yè)人員不斷探索修井安全技術，從而保證井下作業(yè)的安全性。利用修井安全技術進行井下修井作業(yè)，能夠減少安全事故的發(fā)生，保障作業(yè)人員的人身安全。在具體作業(yè)過程中，石油開采單位應重視作業(yè)技術和作業(yè)流程的優(yōu)化，在施工之前結合實際作業(yè)條件對作業(yè)方案進行全方位的檢查與評估，并根據作業(yè)要求以及國家標準，落實作業(yè)技術要求，避免作業(yè)環(huán)境受到影響，而出現安全問題。作業(yè)人員應結合以往的經驗，針對常見的安全事故，制定應急預防方案，有效緩解安全風險對作業(yè)的影響。在井下修井作業(yè)中，作業(yè)人員應實現數據共享，借助于大數據技術和云計算技術等先進的信息技術，對施工中遇到的問題進行分析，從而優(yōu)化作業(yè)方案，促進整體施工質量的提升。

4.2 修井機性能的優(yōu)化

目前我國石油開采單位在應用修井機開展修井作業(yè)時，應用效率較低，并且需要投入大量成本，因此在石油開采單位修井作業(yè)中，需要不斷優(yōu)化修井機性能，使其能夠滿足當前修井施工的實際需要，提高作業(yè)效率，降低作業(yè)成本。在修井作業(yè)中，作業(yè)人員可以將修井機與其他輔助設備放在一起，按照作業(yè)流程，進行設備操作，避免產生安全隱患，提高井下修井作業(yè)的安全管控效果。目前，部分石油開采單位已經開始應用電子化挖掘作業(yè)方案，進一步優(yōu)化了修井作業(yè)技術，智能鉆頭在修井作業(yè)中應用，實現了液壓完全移動，在應用的過程中優(yōu)勢較為明顯。我國的石油開采單位應積極學習先進的修井技術，提高作業(yè)水準，從而促進石油開采行業(yè)的進步。

4.3 打撈工具的優(yōu)化

在修井作業(yè)中，作業(yè)人員通常會使用相關打撈工具或者打撈裝置，輔助修井作業(yè)操作，在一定程度上提高修井作業(yè)質量。作業(yè)人員應完善打撈工具，并根據實際作業(yè)條件對打撈工具進行改進，確保相關工具和裝置在應用的時候質量符合要求，并且適應實際的施工需要。作業(yè)人員應對打撈工具與裝置進行嚴格檢查，根據工具質量檢測標準進行檢測，并合理使用輔助設備，使打撈工具的使用更加符合需要，確保作業(yè)的效率。例如，在修井作業(yè)中經常會使用到打撈技術，工作人員可以使用套銑工藝和打撈工藝相結合的打撈技術，提高打撈工具的適應性，促進打撈作業(yè)的水平。在打撈作業(yè)中，工作人員應使用先進的作業(yè)工具，將打撈工具和鉆柱連接在一起，并將打撈工具放在橋塞位置，再利用旋轉鉆柱，依靠彈簧力作用，將橋塞打撈出，避免對其造成破壞，不僅操作簡單，而且能夠減少施工成本，提高施工的綜合效益。作業(yè)人員可以使用震擊器進行修井作業(yè)，然后采用合適的打撈工具，實現一體化修井挖掘與打撈作業(yè)。例如，部分石油開采企業(yè)在修井作業(yè)中會采用仿真技術，在作業(yè)之前對作業(yè)環(huán)境進行評估，并通過仿真系統(tǒng)模擬作業(yè)各個環(huán)節(jié)存在的安全風險，通過獲取相關信息，評估安全風險類型與等級，保證修井作業(yè)整體效果。仿真系統(tǒng)的應用還可以解決打撈作業(yè)不容易監(jiān)測且數據采集較為困難的問題，技術人員可以開發(fā)集成化仿真系統(tǒng)，在打撈作業(yè)中實現一體化作業(yè)，從而為修井作業(yè)提供便利。

4.4 動力系統(tǒng)性能的優(yōu)化

動力系統(tǒng)在井下修井作業(yè)中具有重要作用，作業(yè)人員應不斷優(yōu)化動力系統(tǒng)性能，使其能夠滿足實際作業(yè)需求，從而保證修井施工的高效運行。在對動力系統(tǒng)進行優(yōu)化時，作業(yè)人員應合理設置降矩箱和減速箱的各項參數，升級柴油機系統(tǒng)，并連接動力系統(tǒng)的鏈條、齒輪和主筒，使其在運行時能夠得到有效的連接，提高動力系統(tǒng)性能，提高作業(yè)的速度。作業(yè)人員應制定一體化作業(yè)目標，并根據動力系統(tǒng)性能優(yōu)化特點，對作業(yè)方案進行調整，使方案設計更加合理。在甘肅地區(qū)進行修井作業(yè)，作業(yè)人員可以采取常規(guī)修井機修作業(yè)，并添加適當的輔助配件，提升修井機動力系統(tǒng)的作業(yè)效率。例如，可以添加一個減速箱，使驅動旋轉臺與減速箱產生較大功率，從而提高動力系統(tǒng)的運行效率。輔助配件一般價格不高，在應用時還具有較高的性能，可以促進修井作業(yè)快速完成。

5 結語

總之，石油開采單位在開展井下修井作業(yè)時，應重視作業(yè)方案的科學設計，加強作業(yè)環(huán)節(jié)各方面的管理，完善機械設備和人員管理制度，提升作業(yè)管理水平，為修井作業(yè)質量提升奠定堅實基礎。與此同時，作業(yè)人員應合理應用井下修井工藝技術，不斷優(yōu)化動力系統(tǒng)性能、修井機性能、打撈工具以及修井安全技術，提高修井作業(yè)技術水準，使石油開采單位能夠獲得更大的經濟效益，從而促進我國油氣開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。