修井技术

修井技术

修井作业是维护油井正常生产的综合性技术措施,通过修复井下故障、恢复油水井产能,其核心任务包括打捞井下落物、修复套管损伤及实施套管侧钻,涵盖机械清除、化学处理、人工举升等技术手段。套管修复针对缩径、破裂等损坏类型,套管侧钻则通过开窗钻新井眼实现老井再利用。随着油田开采向规模化、精细化发展,已形成损害修井、防砂修井、堵水修井等技术体系,工艺上涉及酸化、压裂和砾石充填等方法。施工需根据地层特性选择适配工艺,并借助先进设备提升效率,同时将安全管理措施纳入流程,通过规范操作和人员培训降低风险,而设备维护保养作为基础环节,也直接关系到作业效益与行业的可持续发展。

1.修井技术流程

井下修井技术涵盖了多个方面,包括修井前的准备、修井过程中的技术操作以及修井后的维护管理。(1)在准备阶段,需对井下环境进行详细勘察,明确修井目的和作业范围,制定科学合理的修井方案,并准备好所需的设备和材料。(2)在修井过程中,技术人员需根据井下实际情况选择合适的修井工具,如修井管、修井钻头和修井液等,并采用适当的修井工艺,如打捞、侧钻、补接等。还需密切关注修井作业的安全性和环保性,确保作业过程不会对环境和人员造成危害。(3)修井完成后,还需对油井进行必要的维护和管理,以巩固修井成果,防止类似问题再次发生。随着科技的进步,井下修井技术也在不断发展和创新,如带压修井技术、多层压裂技术等的应用,进一步提高了修井效率和效果。

2.井下作业修井工艺

2.1井下设备维护与检修

在进行修井作业时,首先需要对井下设备进行全面的维护和检修。包括对油管、泵体、阀门、控制装置等各种设备进行检查、清洗和维修,确保设备的正常运行。

2.2井下管柱的运输与安装

井下管柱是进行修井作业时的重要设备,需要严格遵循安全操作规程进行管柱的运输与安装。在进行井下管柱的运输与安装时,要确保管柱的安全性和牢固性,以防止发生意外事故。

2.3井下注水压裂技术

在进行修井作业时,常常需要进行井下注水压裂技术。这是一种将高压水注入地层,通过对地层进行压裂来提高产油效率的技术手段。在进行井下注水压裂技术时,需要严格控制注水压力和流量,确保地层的安全和稳定。常见的压裂形式是单层压裂,主要用于局部修复。目前,随着技术的进一步创新和发展,压裂方式开始由单层压裂向多层压裂转变。在压裂液的选择上,随着科学技术的发展,会产生各种新型压裂液,以减少压裂液对环境的污染。

2.4井下封隔作业技术

在进行修井作业时,可能需要进行井下封隔作业,这是一种对油井进行封堵、封闭的技术手段。井下封隔作业需要选择合适的封隔材料和工艺,确保封堵效果和施工质量,保证井下环境的安全和稳定。

2.5石油测试技术

在油井作业中使用试油非常普遍,这需要在实际使用中不断优化。基于新的测试系统和创新的测试方法,采用高压含硫测试法进行油品测试。在改进试验方法的同时,升级装备,确保成套装备的质量和发展,为石油工程试验工作提供有利条件。

2.6井控新技术

在石油工程中进行修井时,检井方法存在较大的滞后性,尤其是清砂和检泵问题中,要进一步升级工具装备,有效控制油气藏,最大限度减少井下作业污染。重视井控技术创新,尽快更新压井工作,加快井控技术创新。

2.7井下打捞技术

油气井在正常开采过程中,可能会发生坠物事故,打捞打捞工作复杂。打捞打捞工作对操作人员经验要求高,没有相对固定的模式,需要根据钻头的特点,综合总结技术,结合现有工具和技术。另一方面,在打捞工作中,人员必须充分掌握工作技术,能够同时使用各种打捞工具。从打捞工作本身来看,需要合理研制打捞设备,根据坠落物选择打捞程序,将地面特殊坠落物救出。在开展打捞工作的过程中,工作者必须充分运用创新思维,引进新的工具和技术,新技术的引进可以促进打捞打捞技术的提高

2.8带压作业技术

带压作业主要是指利用比较特殊的作业设备,在井口承受一定的压力,进行管线安全、无污染作业。与传统修井技术相比,采用带压作业技术不会造成外来流体进入井深,也不会造成油层伤害和层间冲突。因此,传统修井技术不会对油气层造成损害,能够适应原有油层状态,不会对油层压力系统造成损害,修井后无需重建压力平衡系统。另一方面,由于油层压力系统未被破坏,修井作业完成后无需重建压力平衡系统,该技术不会对油藏造成破坏,从而更好地保持油田产能同时,对于注水井,采用带压作业技术过程中无需对井口卸压,同时还可以解决注水井的污水处理问题。

2.9连续油管作业技术

我国不少油气田已进入高效开发阶段,降本、规避风险、提效成为我国油气田企业的发展重点。在使用连续油管的工作方式中,由于连续油管的柔性和刚性都比较高,自动化程度也比较高,可以在油气井带压的前提下开展作业,因此,该种作业方式可以满足油气田发展的需求。事实上连续油管方法被广泛使用。它不仅具有洗井、打捞的功能,还可以完成解堵、压裂等任务,这是该技术得到广泛应用的重要原因。

通过严格遵循管理方法和技术措施,确保井下修井作业的顺利进行,提高作业的安全性、高效率和成功率,为油田的生产效益和可持续发展打下坚实基础。

3.井下作业修井技术现状

3.1 修井工具设备

修井作业是石油工程开采作业的重要组成部分,但开采作业难度大,不仅需要专业技术人员,还需要各种专业工具和设备进行辅助。就功能形式而言,作业机具设备可分为以下几类。(1)爆炸类,即爆破井下结构,进而便于技术人员对其进行修补;(2)补接类,即通过焊接等方式对井下设备进行维修;(3)震击类,即使用减震系统校正设备的位置,即减震装置。此外,还有几种功能非常多样的不同形式的设备,每一种都包含不同形式的设备。

3.2 井下维修问题

从目前我国石油工程发展的实际来看,我国大部分油田在井下作业过程中安全事故仍时有发生,也影响到相关作业人员的人身安全和采油效率。在某种程度上。我国井下采油维修事故的原因如下:(1)修复工程中破坏地质构造,这也是实践中最常见的事故。(2)事故的发生与技术人员操作失误造成的技术人员素质下降是分不开的。针对这种情况,采用评级指定制度是石油企业克服这一难题的唯一步骤。目前,我国油田企业打捞作业的主要方式是裸眼、管道和套管,对比西方一些发达国家,我国石油勘探作业矿山修复率较低,与之存在明显差距。

3.3 井下事故

在修井作业中,受井下各种因素的影响,造成危险事故的原因很多。通过分析危险事故的原因,事故的原因主要分为两大类:潜在因素和人为因素。潜在因素主要是指油气井自身或地质因素引起的风险问题;就人为因素而言,主要是指返工作业中因生产方式不规范造成的油气井采收问题。生产影响更大。如果影响比较小,只会造成油气井产量下降,如果影响比较大,可能会停止进一步的开发工作。因此,需要有效规避改造项目中可能出现的风险问题。事实上,我国的修井作业与国外还有很大的差距,虽然我国引进了很多先进的技术和设备,但是这些技术和设备的普及程度还不够,严重影响了修井技术进一步的发展。一般来说,修井事故分为工艺事故、卡钻事故以及落物事故三种。当发生大量修井事故时,需要进行打捞工作。打捞工作需要的设备有打捞设备和辅助设备两种,打捞设备主要有开窗捞茅、倒扣捞茅,我国的打捞设备与国外对比还需不断更新研发。

4.井下作业修井工艺小井眼工艺

小井眼修井工艺主要涉及解卡与打捞两项关键技术。解卡方面,常用方法包括上提下放活动、倒扣及综合组配技术,上提下放通过反复升降制造震动以松动卡点;倒扣技术则在活动管柱无效时,通过计算卡点深度和管柱重量,采用特定参数实现解卡;综合组配技术则是在清理落物后,根据卡阻类型,如砂卡、落物卡或套变卡选用震击或套磨铣等手段处理。打捞作业需结合落物尺寸、鱼头及井眼直径合理选择工具,通常采用小钻杆、空心抽油杆或连续油管配合井下工具实施,其流程包括检查钻具、匹配管柱规格、清理鱼顶、规范操作并保护井眼结构。工具选用时应注重其可退性与适应性,必要时借助探测仪器分析井下条件,以确保施工安全高效。

5.当前修井小井眼打捞技术与工艺难点问题

当前小井眼打捞技术与工艺面临多重难点。首先,作业环境恶劣、技术精度要求高,而人员流动性大、经验丰富的技术人才流失严重,导致操作整体技术水平偏低,不仅影响作业效率和成功率,还易引发安全事故;其次,小井眼易出现砂卡和各类堵塞问题,砂石在井眼或管柱内积聚会造成严重堵塞,水泥封堵等作业也可能引发挤压堵塞,进而妨碍打捞工具下放或取出,甚至导致二次事故,加大修复难度;此外,现有配套工具通用性差,往往无法满足不同井眼的特定尺寸需求,定制化工具又存在可靠性不足的问题,制约了技术实施效果与进一步创新。

6.修井技术与工艺水平的提升措施

为提升石油工程井下作业的修井技术与工艺水平,需从人员技能、工艺流程及设备性能三方面系统推进。在人员方面,应通过定期培训、持证上岗、激励机制及现场监督,全面提升操作人员的专业素养与实操能力。工艺优化上,重点改进井下落物打捞技术,引入智能导向工具与数据分析,提高定位精度与作业效率;同时推广水动力修井技术,通过液压系统精准控制,有效应对复杂井况,降低能耗与故障风险。设备方面,着力推动打捞工具的一体化设计与多功能集成,增强其适应性与打捞成功率;升级动力系统,采用减速箱与降矩箱提升动力传输稳定性;并应用变频驱动技术优化修井机,实现能效提升与平稳运行。通过上述措施的系统实施,可显著提高修井作业的效率、安全性与可靠性,为油田可持续开发提供坚实支撑。