油田修井施工技术交底
1、下钻杆带 Φ 187 mm × 2.11m 通井规，通井至 * m。
2、循环洗井。循环泵压不超过20MPa，循环2周以上。
3、起钻，施工要求： 1、提前和***队落实好变扣管柱组合，丈量好下所有下井工具尺寸。2、下钻杆带 Φ 187 mm × 2.11m 通井规，通井至 ** m（套管回接筒 位置** m），3、下钻过程中遇阻加压不得超过30kN，上提悬重不得超过原悬重50kN。
4、控制下放速度不得超过0.5m/s，在处理事故套铣井段注意悬重变化，5、前20柱必须低速起钻，防止出现抽吸现象而导致井喷事故。
6、提前检查好提升系统、刹车系统、绞车、循环系统、发电设备，确保运转正常、灵活好用。
7、泥浆工坐岗人员认真坐岗观察； 起下钻时计量好灌入和返出压井液量，填写好泥浆报表和坐岗记录，发现溢流和井漏及时通知值班干部。注意事项：
1、指重表灵敏可靠，现场使用的仪器、仪表应保持灵敏、准确、完好，保证固定式报警仪、施工记录仪运行正常。
2、司钻在操作过程中要平稳操作，严禁猛提猛放、顿钻、溜钻（防止下放过快砸坏吊卡），下放至距钻台面2米以上缓慢下放。
3、井口操作人员做好防掉落物预防工作，严禁落物入井。
在实际的油田生产中井下会出现各种各样的事故, 如井下落物、卡钻等, 在影响井的正常生产时, 就需要进行修井作业, 修井作业是油田生产工作的重要组成部分。在修井作业中, 不仅要落实好操作技术规范的实施工作、达到要求的修井工艺技术标准, 还应该注意尽量避免引发其它的井下事故, 注意保护油气产层, 防止气窜、水窜等现象的发生。正是基于上述油田修井作业的基本要求, 加强井下修井技术研究, 提高井下事故处理质量和效率成为一项非常重要的工作, 修井工艺成为服务于油田生产、促进原油进一步开采和发展的重要组成部分。在钻井、固井以及油井工作的过程中都会由于一些人为操作的不规范或外在因素的影响导致井下事故的发生, 如钻具掉落、钻遇气层时的气窜、杆断等。井下事故的发生会对油井生产产生一定的负面影响, 严重时甚至会导致油井的报废, 因此在修井作业中一方面要注意修复井的生产状况, 另一方面还要注意保护产层, 防止引发更大的井下事故。此外, 在油田修井作业中, 还要注意保护自然环境, 在保证修井作业正常完成的前提下, 尽量减小对自然环境的破坏, 做到绿色修井。
2 油田修井作业的技术研究
2.1 绿色修井技术
随着人们对环境保护的不断重视, 在油田生产中的环境问题也逐渐显现出来, 当发生井下事故时, 油气的泄露、修井作业中废弃物的排放都会给周围的环境造成一定的破坏, 因此在处理井下事故时绿色修井技术逐渐得到人们的重视。绿色修井作业技术就是在完成修井作业的过程中, 注意对自然环境和油气产层的保护, 减少废气物排放。在修井作业中, 为了减小原油在起管时洒在井口周围对自然环境的破坏, 可以根据井口周围的实际情况采取一定的方法, 如井下泄油等, 将油管中的原油移到井筒中, 或者引排到预先指定的位置。在井下出砂不严重的情况下, 可以采用撞击式泄油器, 泄油器在进井之前预先装好, 具体作业时抽出活塞和抽油杆、将撞击杆送入, 最终砸断泄油芯子, 完成泄油工作。近些年来, 受油田开发方式方法以及地层状况等外界因素的影响, 井喷事故时有发生, 对此人们采用泄油装置将其安装在泵筒和固定阀中间, 关井时将装置底部关闭, 井内流体便不会在注入油管时喷出。有效控制井下原油在井口地面的泄露, 合理处理修井的废物、废液, 加强绿色修井技术的运用, 在修井作业中发挥着越来越重要的作用。
2.2 修井作业中的清洁技术
清洁技术是修井作业中一项必不可少的技术, 尤其是对于稠油井, 加强清洁技术的研究和利用, 对清洗油管、清理井筒具有非常重要的作用。针对清洗稠油油井的油管, 人们研究和开发运用地面泵, 地面泵是由离心泵和柱塞泵相结合工作的, 在打开泄油器时利用离心泵清洗液充满油管, 根据需要增加一定量的黏合剂, 在清洁液处理好之后, 对柱塞泵进行清洗。在清洗的过程中为保证一定的清洗效果必须将柱塞泵的压力控制在某一特定值, 柱塞泵可以代替水泥车完成一定的油管试压等工作。此外, 在修井作业中有时由于井底压力过大, 会导致溢流的发生, 井内的废油、废水对环境会造成一定的破坏, 处理这些废油可以采用清洁回收的办法, 在修井中实时监测井下压力状态, 对高压预警时, 及时将井内原油经过特定的导流系统导入处理系统, 对经过处理的废油及废水可得以重新利用, 对于泄露到地面的原油可采用机械刮除、乳化清洗的办法进行处理。
2.3 修井作业中的灵活打捞技术
在修井作业中, 井底钻具掉落是一种常见的井下事故, 对于井底掉落的落物必须采取合适的方式进行灵活打捞, 以保证井的高效修复和正常运转。在钻井过程中, 有较小物件掉落至井底时, 可先采用可以先用套铣筒、磨鞋等进行处理, 然后用一把抓、强磁打捞仪器等打捞工具进行打捞。比如:在进行油井的冲砂作业时, 当冲砂无法顺利进行时可先检查井筒中是否有小工具掉落, 若可以确定是物件掉落所致, 则可用套铣工具进行打捞, 下入工具后捞出落鱼;打捞管类或杆状落物时, 明确井内落物周围的环境状况, 判断是否容易打捞, 了解落物情况后, 选择合适打捞工具 (套铣筒、一把抓等) , 若为油管可先用引鞋捞矛把油管下部打捞出来, 并观察打捞作业是否能够解卡, 若仍无法解卡, 则可尝试其他常规解卡方式对井下事故进行处理。井底落物是一种非常常见的井下事故, 在打捞时应灵活进行, 提高修井作业的效率。
3 结语
修井作业是油田开发中一项关键的工作, 加强绿色修井技术、清洁修井技术以及灵活打捞技术的研究, 对提高修井效率、服务油田生产具有重要意义。
参考文献
[1]范广振.油田修井作业技术探究[J].技术研究, 2012, (4) .
[2]刁振国.井下修井作业现状及技术优化探讨[J].化工管理, 2013, (11) .
关键词：油田；修井作业技术；石油企业；采油；油井
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0143-02
1 概述
修井作业在油田开发与采油的过程中，处于至关重要的一个环节。在修井作业过程中，常常会次生大量的废弃物，如油水混合液和落地油等，这些废弃物都导致环境受到严重的污染，这一切都源于由于不完善的油田修井作业技术以及管理失控等因素，所以为了能使情况有所改观，本文将引进绿色、复合、清洁的新型修井
技术。
2 我国油田修井作业现状以及存在的问题
2.1 修井作业现状
近几年来，随着我国石油企业的迅猛发展，由于获取经济利益的促使，油田开发的过程中将更新和加强工艺技术的问题抛之脑后，许多问题开始涌现出来，激烈的油井开发竞争使得油田开发的压力也变得异常巨大，为了紧跟时代的发展，我国加快了开发的进度，然而，我国油井半数都已经进入中后期，随着开采年限不断变长，开采作业次数不断增多，事故井的现象也逐年在增加，而且变得愈来愈复杂化，修井的工作量及其相关费用都是不小的难题，改进我国的油田修井作业技术是实现油田增产的必要措施。
我国的修井技术还处在一个相对薄弱的环节，近几年来，一些较为特殊的井相继出现，例如水平井的修井无论在哪里都是一道技术难关，鉴于这些井的特殊性，确实是对我国修井技术的一种考验，在这方面，我国石油企业还处于弱势，因此，油田修井作业技术有待提高和研究，这是提高修井作业效率和效益的关键所在。
2.2 我国修井作业存在的问题
2.2.1 未重视科技工作。受一定历史因素影响，油田修井作业系统在科技研究及创新推广方面一直未受到正确重视，加上自身对这方面的认识不足，导致技术能力受到束缚，使一些新技术、新工艺未被引进，不愿与外界进行技术沟通，导致我国科技工作处于相对落后的状态。
2.2.2 技术人员短缺。技术人员短缺是导致我国油田修井作业技术力量相对薄弱的主要原因。油田修井技术人员技术偏低，与此同时，经验丰富的专家们由于老龄化严重、身体素质下降等因素而退休，近几年来，修井作业人员大部分为年轻的技术人员，对作业技术不求最精，这使得修井技术势必面临技术人员短缺的难关，所以，我国对解决当前生产难题、掌握创新技术的相关技术人员的需求，已变得越来越严重。
3 修井作业技术的新工艺
3.1 油水井测试技术
关联测试设备，再正确连接油井，将测试仪器置于相应的测试位置，根据底端连续性测试顺序。例如：在水注入井曲线测试时，在特定的测试过程进行减压试验，可以得到各不相同的喷射压力注水剖面情况，这有利于小层流量的分析以及指数曲线分级，如果在各种不同的喷射压力相关测试中，就可以得到依赖的曲线，从而表示该曲线与真实指示曲线以及起始压力和其他参数，并判断出各相应层的吸收能力。
3.2 补贴修井实体膨胀技术
补贴修井实体膨胀技术主要是基于冷挤压和扩张的原则，实行的是将特殊的实体膨胀管材料放置到目标层，并能为实现冷的原则，通过加压挤大的作用扩大挤压，并且扩张所需尺寸的内径，以便于使它可以被安装在套管内壁上，而对密封结构的内侧壁的上端和下端进行处理，从而达到了套筒良好的密封效果。
3.3 套管修复、水泥堵漏修井技术
对于老油田开发过程中不断突出的套管变形、错位等情况进行修复的修井技术，这种技术的原理很简单，像这种正在开发的老油田和破坏正常的套管提供重要的技术支撑。其主要的方法是，在治疗第一个工具补贴之前，加固套管，用铣锥处理损坏或变形套管井段，通过井筒套管刮削器以及铣锥磨铣段清洁，预处理损坏的套管后，在座椅损坏的套管封隔器的下方，注入泥浆封堵漏点，钻塞后回收。
3.4 采集与分析数据的要点
远程数据传输技术通常被描述为主要依靠计算机网络为载体，实现收集和监测过程，同一时间内，井下修井技术可以更好地实现监测和技术指导。结合先进的分析应用表格操作软件以及压裂、酸化、试油测试技术能够更好地发挥其实质性的作用。通过各种先进的软件和先进的技术，井下修井技术更快、更好地提升了工程技术管理和施工现场数据分析的能力水平。
4 新型修井技术
4.1 修井之“复合”技术
当进行修井作业时，由于原始打捞工具较简单，为了实现该打捞结果，工作人员常常使用一些自制的工具来帮助作业。例如，在裸眼井工作时，他们所使用的开窗捞筒等工具。这些工具的设计，遵循的是简单、实用的原则，与此同时，根据实际情况对其进行改善，从而达到理想的效果。之前的工作人员再次入井，首要的任务是要改变引鞋，这是因为引鞋是螺旋状的，扩大了开口部的倒角，使得捞筒变短。第三次入井之前，因为它增加窗舌的强度，增加了窗舌的数量，该结构可以被成功地完成。此外，当工作人员处理裸眼井时，他们会用研磨的方法，视情况而定井，用多只磨鞋。当进入小井眼，而且还改变了引鞋的形状和尺寸，以适应实际情况。当打捞工作，捞杯也可能更改成梅花捞杯。所以，“复合”在修井作业中扮演了非常重要的角色。
4.2 修井之“清洁”技术
4.2.1 重油井管内腔清洁技术，可清洁更高浓度的油，它创造了一个地面泵，由离心泵和活塞泵的组合构成。当打开泄油器，清洗液将进行填充，它可以用在离心泵，也可以添加所需的粘合剂，从而提高了效率、降低了工作时间。清洗液处理后，就可以开始清洗活塞泵，但一定要保持良好的清洁效果。高压柱塞泵上限是16兆帕的，当它进行清洗时，可以替换水泥车油管
试压。
4.2.2 连续循环冲砂，除砂装置及连续洗砂设备一起工作，洗砂过程中可以提高泵的效率，可连续工作不休息，冲砂在设备连续循环，冲沙而回的液体可循环使用，但有些方面是必不可少的，如旋流冲泥，冲砂完成后，洗涤液将被自动处理停止，最后可以用机械的方式将砂池中地泥砂排放干净。
4.3 修井之“绿色”技术
修井时，利用相关技术和工具在低压下进行操作，对表面井口和流体进行有效的控制，从而达到环境密封构造和定向排放控制技术，被称之为绿色修井技术。
修井过程以前总会出现各种问题，如井筒的原油或石油被带到地面工作或排放到地面，污染地面；未能选择正确的压井液或洗井，修井处理不当，造成油污染，破坏环境。绿色修井技术研究的意图是：在修井作业时，工作液及原油不出井筒；修井设备和工作人员没有粘液；防止地面污染等。
例如：近年来，因为开发方式的变化，一些油田的开发，造成汽油在汽油井的比例已经扩大，并形成上升的压力，所以当新井工作时，往往会导致喷井这种情况的产生，设备将产生的油泄漏。本装置安装在泵缸中并固定凡尔的中间，所述装置的底部被关闭，因此，液体不会当其被注入到管道时喷井。
5 结语
修井技术是一种高科技技术，因为它需要一个复杂的情况为基准，不断变换升级。本文将引进绿色、复合、清洁的新型修井技术，结合国外的先进技术经验，保证修井作业的质量和效率。这是一项紧迫的任务，因此，必须严格防范和控制，在源头抓起工作。
参考文献
[1] 徐成均.井下作业修井技术现状及新工艺的优化[D].东北石油大学，2010.
[2] 范广振.油田修井作业技术探究[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（4）.
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关键词：汽油层保护,修井液,修井作业油气,技术
由于在修井作业过程中包括大量工作, 如:改变油井的采集方案、采集深度、油井的拦截、清理井下残留物等, 这就意味着很容易对地层造成损害, 而且, 造成油气层损害的原因也是各种各样。同时, 以现在科技来说, 在解除油气层损害的难题中遇到了较大的困难, 因此要分析、解除这类问题, 油田本身必须做出总结以避免今后产生同样的错误。
1 在修井过程中对油气层产生损害的原因
1.1 采用不适当的修井液
在修井过程中出现损失的原因是:各种各样的修井液进去后与其他物体互相作用所产生的损害。其过滤液的进入量、进入层度直接影响着油田修井所需设备类型、数量以及对修井工艺的要求。
1.1.1 修井液与其他物体互相作用产生的损害。
这类损害包括两个方面: (1) 修井液与矿石不匹配, 因此当其过滤液滤液渗入到地层时, 打乱了矿石与土层之间的稳定, 使矿石构造发生变化, 粘土矿物膨胀发生阻塞, 水敏性强的蒙皂石遇水膨胀体积巨增。 (2) 水锁效应的损害。当修井液入侵土层时, 土层中的含油饱和度会存在一定的变化, 直接改变了土层中矿石表面润的湿度, 严重时会逆转, 降低原油的相对饱和度, 引起水锁阻塞。对低孔低渗收集, 水锁效应是最大的危害。研究发现, 在低渗气层, 水锁效应会使收集的现有渗透率下降90%左右。
1.1.2 修井液与地土层液体互相作用产生的损害。
(1) 堵塞造成地层损害。当修井液与其他溶剂反应时将产生一些盐垢和菌体, 会使孔道发生阻塞, 导致土层损害。入井液与水溶剂反应时常生成硫酸盐等盐垢。在井眼周围, 由于低温, 常常会形成一些类型的有机垢, 阻塞土层孔道。 (2) 乳化堵塞造成地层损害。当过滤液流入到地层时, 由于与土层原油不匹配, 会造成土层损害。
1.2 在修井施工时操作不当对地层造成害
这类损害主要表现在: (1) 施工作业时间长, 这就导致了修井液对储层浸泡的时间变长。 (2) 在钻、磨、洗等作业中, 修井液返回地面的速度慢, 造成大量碎屑堵塞井眼或炮眼。 (3) 修井时选择参数不当, 例如作业压差过大, 或无控制地放喷, 引起地层产生速敏损害 (4) 解决在进行井下工作时, 因为操作不当而引起的事故。 (5) 大批次长时间地修井作业, 也会造成损害。 (6) 在井下工作时, 要对使用的工具进行维护和管理, 以免会造成损失。
2 优化修井作业中的油气层保护技术
2.1 修井液的优选技术
在优化保护油气层技术中, 起到关键性作用的是修井液的质量选择。修井液的优选技术不仅能够保护不会对环境造成危害, 也有利于设备的正常运行。经研究, 在修井液配方中添加适合的粘土稳定剂, 就不会对地层造成敏感性损害。当在选择添加剂的时候, 要考虑不能污染环境, 要与之产生良好的化学作用, 能够更好的为之服务。
2.2 聚合物的优选技术
在修井作业中, 为了保护汽油层以及降低漏失率, 有些人错误的认为在修井液中添加聚合物就可以起到这样的作用, 但是起到的效果却恰恰相反, 聚合物有其独特的性质, 盲目的使用不仅不能起到预期的效果, 还会造成大量的伤害。所以我们对聚合物的使用一定要慎重, 在不是很必要的时候尽量不采用聚合物。一般情况下, 在修井中, 我们都采用的是修井液体系, 在特殊情况下选择的聚合物也是应用可以降解的。聚合物的配伍一定要理解清楚, 找到聚合物的使用场所和范围, 避免不明功能和效果, 乱用聚合物, 导致污染严重的现象发生。
2.3 在修井作业时要选择适当的参数
工作人员在进行井下作业时, 必须要以安全为前提, 在不损害自身安全的情况下进行作业。具体而言: (1) 缩短修井作业时间, 优化修井作业程序, 争取一次修井成功, 避免短时间多次重复作业。 (2) 采用适当的修井工具、优化生产工艺, 减少对井修改的次数。 (3) 选择洁净的修井工具、修井后对井筒进行清洁, 争取做到修井碎屑全部出井, 避免井眼或炮眼的二次堵塞。 (4) 优选化施工参数, 在进行施工的过程中, 要对施工参数进行一定的设定, 优化施工参数, 选取最合适的方式来进行, 安伯政修井设备的正常运行, 也可以节省成本, 减少一定的开支。 (5) 选取适合设备运行的修井液体密度, 不能选择其他密度不合适的, 会影响这个设备的运行, 对整个油田修井有一定的影响, 选择一定的方式能保证其安全性, 不会发生危险。
3 结语
综上所述, 油气储层保护应该结合现场实际, 同时还要考虑当时的作业成本, 从而优先选择最好的措施、最低的成本, 尽最大的可能保护储层安全。
参考文献
[1]温庆华.浅谈油气层保护技术[J].中国石油大学胜利学院学报, 2007, 03:7-8.
[2]樊世忠, 何纶.国内外油气层保护技术的新发展 (Ⅰ) ——钻井完井液体系[J].石油钻探技术, 2005, 01:1-5.
[3]王剑杰.修井作业过程中保护储层的暂堵技术研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2013, 06:88.
小洼油田是1991年投入开发的稠油油田, 开发层系为沙三段, 东三段, 东二段油层。为挖掘油田剩余油潜力, 2005年以来利用水平井技术实施东三段边部薄层扩边, 洼79井区难动用油层开采, 东二段油层薄层动用, 沙三段蒸汽驱完善注汽井网, 提高油田采收率。截止2011年10月, 共部署水平井33口, 开井30口, 日产油92.3t, 占小洼油田产量的20%, 累积采油13.9×104t。
1. 修井过程中存在的问题
小洼油田平均单井检泵周期402d, 水平井平均单井检泵周期210d, 与区块平均检泵周期相比降低了192d。以洼38-东H2井为例, 该井检泵3次, 检泵周期平均只有155d。从修井过程中的数据分析, 影响检泵周期的因素主要有三方面。
1.1 油稠, 井眼轨迹复杂, 管杆偏磨严重
小洼油田东二段、东三段、沙三段50℃地面脱气原油粘度分别为5757 m Pa.s、7478 m Pa.s和12615m Pa.s, 由于油质较稠, 摩阻大, 在生产过程中, 造成抽油杆弯曲, 偏磨严重。由于井眼轨迹复杂抽油杆接箍磨损、油管内壁形成纵向沟槽, 并且在深井泵内沉积大量的铁屑, 导致深井泵漏失。防偏磨措施难度大。
1.2 地层胶结疏松, 出砂严重
小洼油田东三段油层, 岩性较细, 以细砂岩粉砂岩为主, 细砂岩占47.6%, 粉砂岩及泥质粉砂岩占17.8%。东二段油层主要发育在断块的主体部位, 岩性以细砂岩为主, 占39.3%, 粘土矿物中蒙脱石占60.8%, 胶结疏松。小洼油田出砂严重的水平井共7口, 主要集中在东二段和东三段, 平均单井周期出砂量4m3。水平井均采用筛管完井。砂样粒度中值大于水平井筛管挡砂粒径 (0.25mm) 的水平井有3口:洼38-东H2、洼38-东H303、洼38-东H3。
2. 配套技术研究
2.1 防偏磨技术研究
既可防偏磨又要对油管具有保护作用, 是解决水平井偏磨的关键。筛选在抽油杆上直接注塑的抽油杆整杆扶正技术进行实验。把每根抽油杆作为一个防偏磨单元, 根据井斜数据、生产参数、现场偏磨情况, 磨擦副高分子纳米塑料, 为“软-硬”, 而不是“硬-硬”组合, 避免杆管偏磨, 减小对油管的损伤。
2.2 冲砂技术研究
2.2.1 改进冲砂管柱
管柱提放过程中刮碰产生的遇阻, 从完善管柱结构方面来改进, 主要解决冲砂管柱两方面的问题:一是管柱可以在造斜段随井眼轨迹发生弯曲;二是减少管柱提放过程中的卡、阻情况的发生, 改进措施是:
(1) 油管, 将造斜段和水平段的油管接箍加工成较大的双向圆倒角 (3mm×45°) , 降低接箍台肩与套管刮卡的机率。 (2) 笔尖, 要有足够的返液井口通道, 以减少对井底造成回压, 同时不能带有尖锐角度, 防止管柱遇阻, 笔尖损坏。将常规冲砂笔尖, 改成三孔专用冲砂笔尖确定水平井冲砂管柱结构为:专用笔尖+造斜段和水平段的双倒角油管+垂直段的普通油管。
2.2.2 应用连续正反冲砂技术
该技术最大的优势就是:冲砂全过程不停泵, 连续冲砂、连续携砂上返;在遇到复杂情况时, 可以随时转换正反冲砂方式, 确保了冲砂过程中的井下安全。工作原理是利用井口特殊密封装置、冲砂换向阀组及地面三通和控制装置, 实现在下放及接单根时, 不停泵作业, 利用反冲砂携砂能力强的特点, 实现安全、高效的冲砂作业。由于使用了冲砂换向阀组和地面三通, 不但可以做到接单根不需停泵, 还可以随时倒换阀门, 变换正、反冲砂方式。
3. 水平井作业监督管理
根据近几年水平井现场作业情况和当前技术水平, 从设计、现场监督、现场作业管理、作业工序等方面着手, 制定水平井作业管理办法。重点从六个方面进行了规范:
(1) 水平井设计资质管理。设计人员要求有工程师或以上技术职称、井控培训合格证的设计人员。
(2) 水平井井下作业工程设计交底。水平井措施类作业施工由负责单位向施工单位交底, 维护性作业由采油区向施工作业队交底, 大型措施如压裂酸化施工作业由采油生产单位和作业施工单位的技术主管主持并形成会议纪要。
4. 结语
4.1 抽油杆整杆扶正技术防偏磨能力强, 在井身轨迹弯曲、倾斜、偏磨严重的水平井中应用, 可明显减轻油管及抽油杆的偏磨损伤, 取得了显著的防偏磨效果。对稠油油田水平井具有很大的借鉴作用。
4.2 水平井冲砂管柱的设计, 有利于提高冲砂效果。连续正反冲砂技术的应用, 实现了不停泵冲砂作业, 从而避免砂子回落而造成的砂卡管柱事故。
油田修井作业是提高油田开发效率和保证油井正常生产的的必要途径。由于油井环境的恶劣加之操作人员操作不当, 油井在生产过程中随时可能发生故障, 比如井下沙堵、井筒结蜡、油层堵塞等, 每年会有大量的人力、物力消耗在油田修井作业上。因此, 如何提高油田修井质量是人们一直研究的问题。
目前, 油田修井作业中主要存在的问题是修井难度大而且施工过程中风险也较大, 例如:常规的直井工具会受到油井眼轨迹的限制;作业管柱容易在斜井段、水平段被卡死等问题。
2 油田修井中的常用工具
在油田修井作业过程中所使用的主要机械设备包括:吊升启动设备、循环冲洗设备和旋转设备等。吊升启动设备分为履带式和轮胎式两种。履带式修井机虽然在低洼、泥泞的地带具有很好的适应性, 但由于其行走速度慢, 在公路上行走需要对地面增加相应的保护措施以及井控安全系数低等缺陷, 目前已大多被轮胎式修井机所取代。
2.1 单一功能型修井工具[1]
“磨、铣、套、捞”四种工具是单一功能的修井作业中主要用到的工具。磨铣工具的作用是为下一步处理工具做准备, 磨鞋和铣鞋是磨铣工序中常用的两种设备。磨鞋的原理是通过一些耐磨材料如YD合金去磨碎井下落物, 目前常用的磨鞋有平底磨鞋、凹面磨鞋、梨形磨鞋、领眼磨鞋等。铣鞋主要用在沙卡、水泥卡钻等事故中, 常用的铣鞋有外齿铣鞋、高效铣鞋等。套铣工具一般是由套铣桶和套铣头构成, 用来处理井下卡钻事故的设备。在油田修井作业中所使用的打捞工具的种类很多, 针对不同的井下落物, 一般都有配套的打捞工具。打捞作业基本分为:管类、杆类、绳类和小件落物打捞。对于各种井下落物需要及时清理, 否则会造成严重的事故, 甚至可能造成停产。
单一功能型修井设备只能完成“单打一”的技术处理, 致使在处理井下重大事故的过程中, 工序过于繁琐, 而且施工时间较长, 同时修井所需的费用也较高。
2.2 组合配套型修井设备
组合配套型修井工具的形式主要有工序配套和工艺组合配套。工序配套是为修井作业各个工序提供配套工具, 例如压铅封注水泥套管补接器修补套管, 在整个工程中, 需要完成套铣、切割、补接注水泥、钻水泥塞、清理套管等一系列工序。而工艺组合配套是指通过将集中修井工具按照一定的顺序相连接, 融合各自的工艺特点, 共同完成修井作业。比较常用的工艺配套组合有打捞工艺组合配套、震击工艺组合配套、切割工艺组合配套、倒扣工艺组合配套、套管补贴工艺组合配套、铣磨工艺组合配套等。
虽然组合配套工具壁单一功能工具在技术水平上有了很大的提高, 但由于其所用的工具很多, 容易发生卡管柱、管柱落井等事故。
3 修井作业管理
虽然, 在油田修井过程中, 修井工具存在的一些问题会对修井的质量产生较大的影响, 但除此之外, 修井作业的管理方面对评价修井质量的好坏也起到了很大的作用。
3.1 修井技术管理
修井技术管理主要包括:提供规范的设计方案、严格设计审批、加强设计交底、加强设计执行过程中的更改程序和修井后的效果评价等。规范的设计方案是提高修井作业质量的关键, 在工程前期, 首先应对一些相关的机理及工艺进行效果分析, 在设计审批中实行三级或四级审核制度, 同时要明确修井的目的以及一些特殊的要求, 除此之外, 在修井过程中可能会遇到一些突发状况, 从而需要相关技术人员对之前设计的工序进行变动, 然后将修改后的方案经上级审批通过后再实施。当修井作业完成后, 我们要及时的评价修井效果, 总结这一次整个修井过程中存在的不足, 这样在下一次的修井作业中进一步改进, 才能使修井作业质量有所提高[2]。
3.2 修井队伍管理
提高修井队伍的资质是改善修井质量的保证。修井队伍的资质可以通过作业队在各方面的能力及水平来评价, 然后确定其资质等级, 同时还要从实际出发, 对其进行全面的考核, 采用多种考核手段, 保证考核内容的有效性。当然, 加强修井作业中的监督工作也十分重要。有效的监督体系、优秀的监督人员、完整规范的监督资料是完成修井作业监督工作必不可少的部分。
3.3 修井作业的系统式管理
目前, 油田修井作业管理大多还采用书面材料、申请备案、归档管理的方式。由于随着我国油田开发时间的延续, 修井作业量大大的增加, 每年会有很多不必要的人力、物力消耗在修井作业资料管理中。可是, 由于管理方式的落后, 每年都会有一些油井在修井作业过程中因为提供的井内数据的不准确, 使得修井质量很难保证, 严重影响了油井的产量。由此可见, 传统的修井作业管理方式已很难满足修井作业的要求, 建立一套合适的修井管理系统对提高修井作业的有效性、油井的产量十分的重要。
随着计算机技术的不断发展, 人们开始考虑将应用软件系统投入到修井作业的管理中。基于B/S结构的修井作业管理系统具有很好的应用前景, 其主要优点包括: (1) 具有从多方面扩展和增强修井系统的功能; (2) 可以对资源的共享范围进行扩充, 开发完整的修井作业资料数据库; (3) 能够实现远程协作诊断及异地会诊环境; (4) 在修井作业设计任务书的制定和技术标准的查询等方面实现计算机化、网络化, 做到省时高效。赵凤芝、包峰等人结合Powerbuilder 8.0和SQL server开发了一套油井作业管理系统。系统可以存储修井作业工艺标准, 例如油井常规修井标准、油井大修工艺技术标准、井下作业质量验收标准、井下作业技术管理标准等[3]。
4 总结与展望
石油是工业生产、日常生活中不可缺少的物质。随着我国经济的快速发展, 石油的需求量不断的增加, 因此如何实现高效、快速的开采十分重要。修井作业是提高油田产量的有效途径, 而提高修井作业质量需要从工具和管理两方面进行改善, 只有这样才能从根本上解决问题。
摘要：油田修井作业是油井开采过程中必不可少的一部分。本文主要从修井作业工具和修井作业管理两方面分析了在修井作业中存在的一些问题以及相应的解决措施。
参考文献
[1]徐成均.井下作业修井技术现状及新工艺的优化[D].黑龙江:东北石油大学, 2010.[1]徐成均.井下作业修井技术现状及新工艺的优化[D].黑龙江:东北石油大学, 2010.
[2]曹逊.油水井作业工程方案设计及其实施管理讨论[J].理论研究, 2010, 10:74.[2]曹逊.油水井作业工程方案设计及其实施管理讨论[J].理论研究, 2010, 10:74.
1 修井机
修井机是油田井下作业不可缺少的修井专用设备, 传统的修井机以柴油机为动力源, 现在已经是一项非常成熟的技术。但是在目前能源日益紧缺, 经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐的背景下, 在青海这个高原油田柴油机工作效率仅为50%左右, 能源浪费较为严重, 作业成本高[1]。
传统修井机以其高耗能、高污染、高噪音、维护保养费用高的特点一直制约着修井装备行业的发展, 而且还存在噪声污染等一系列环保问题, 既影响一线生产工人的身体健康, 又影响周边环境质量。并且随着能源价格上涨, 以柴油机为动力的传统修井机的运行成本不断升高, 仅青海油田有70余台修井机, 年消耗柴油约2500 t, 运行成本近3000万元。
在青海油田, 仅以250型修井机为例, 单台修井机在工作量饱满的情况下, 年平均消耗柴油约为41.74 t/a, 折合人民币31.13万元, 折合碳排放量为136.41万元。由此可见, 我们是生产石油的行业, 但也是碳排放高、石油消耗巨大的行业。
2 XJ-250电动修井机的研制
依靠科技, 对原有耗能较大的工艺及设备进行更新和改造, 加快节能减排技术的研发, 通过技术革新实现节能降耗, 降低日常运营成本已成为国内外各油田的任务之一, 利用绿色、清洁、环保的电能是井下作业修井设备必走之路。
2.1 电动修井机结构改进
常规XJ-250电驱修井机在台上作业、底盘行驶时共用车装进口发动机和进口液力变速器。液力变速器带有分动箱, 将动力分别传递给底盘车各驱动桥和车上角传动箱。角传动箱通过链条、传动轴等将动力分别传递给主滚筒和转盘。该类型修井机经过不断改进, 其速度、提升能力等性能均较为成熟, 但其高能耗、高污染、高排放的“三高”问题, 已然不符合目前的环境形势。
鉴于此, 青海油田经过5年的潜心研究试验, 从结构上对250型修井机进行了重新设计, 即使用交流变频电动机, 国产柴油发动机, 设计组合式分动箱, 改变了传动结构, 替代了进口的价格昂贵、维修困难、技术受制约的柴油机和变矩器。简化了机械传动结构, 并实现了在作业中完全使用油区内安全、经济的油田电网。
2.2 改进中的问题及解决方法
从2011年开始第一台设备改造成功, 试运行中, 存在一定的问题, 在生产中不断调试、完善、整改, 2012年3月将问题逐一解决。
1) 该车的蓄电池组做为电源补偿和能量回馈单元, 其安装位置距离与地面较近, 在油区状况恶劣的路上行驶, 是安全隐患存在点。经重新设计, 调高柜底与地面的距离。
2) 该电动修井机重新设计了组合式分动箱替换了原车的分动箱, 增加电动机动力输入端。电动机和并车分动箱通过联轴器运行, 在工作中发生动力传递不平稳, 从而造成整个动力传递系统不稳定。通过提高设备的工装水平, 专业机构调平, 检测动平衡效果得以解决。
3) 电动液压泵供液不足, 噪音大, 在长时间工作时液压泵会出现过热现象, 会导致液压机的烧坏。原因主要是进油管线过长, 孔径太小造成, 经重新更换管线, 调整布管方式得以解决。
2.3 目前运行情况及优点
目前设备在小修、大修过程中均运转正常, 显示了新设备的优越性:
◇以电代油, 节能降耗效果十分显著, 有利于节约成本;
◇交流电动机替代了进口动力, 延长了对发动机的维护保养周期, 从而节约维修保养费用;
◇以电代油, 低碳环保, 碳排放量明显减少;
◇现场作业噪音小, 由原来120 d B, 降至不超过60 d B, 有效保证了操作工人身心健康;
◇全车均采用国产配件, 有效减小设备维修、维护成本。
3 XJ-250电动修井机现场应用节能减排分析
青海油田设计制造的XJ-250电动修井机经过近两年超过240口井的使用, 在节约能源、降低油田开采成本上创造出了巨大的经济效益和社会效益。
青海油田同一作业区块进行相同作业的常规250型修井机和250型电动修井机进行比对, 见表1。
4 结语
该电动修井机的研制, 使油田在不改变原有生产规模的情况下, 大大降低燃油的耗用量, 有效降低了企业的燃油、维修费用, 产生显著经济效益, 减少燃油使用的同时也减少了CO2的排放总量, 降低企业运行成本, 也减轻了对环境的影响, 社会效益和环保效益显著, 对今后修井机发展将产生深远的影响。
摘要：通过对传统修井机结构和动力系统存在的缺陷进行重新设计, 改变其能源消耗结构, 优化目前修井机驱动方式, 使油田企业作业施工环节更加节能环保, 能够有效利用现有电能大幅度降低修井机的使用成本, 从而有效降低井下作业的生产成本费用, 并具有良好的节能环保性能。通过多井次、多区块、多台车的应用, 完全能够适应目前井下作业需求, 具有广阔的推广应用前景。
关键词：石油设备,修井机,节能减排
参考文献
