井下作业修井技术新工艺分析

＊张汝权 杨柳

（长庆油田分公司第十二采油厂 陕西 710200）

引言

数十年来，我国油田发展催生了采油技术，采油工艺逐渐形成了完整的操作系统，而井下作业修井技术作为修井工艺流程中重要的一环，能够大大提升企业的采油效率。根据井下作业的不同，修井技术也区分为不同的方面，在进行井下作业维修时，要尽最大可能避免不必要的事故发生，以免造成人员伤亡。在进行井下维修作业时，要将先进技术与传统技术进行融合，从根本上改善油层质量。现如今，一些发达国家的井下作业修井技术已经相对成熟，随着科技不断进步发展，虽然我国井下修井技术水平不断提高，但是受到各方面因素的影响，我国修井技术新工艺的实施不能有效开展，仍然有许多需要改进的方面，因此，石油单位以及相关工作人员必须从我国当前井下作业修井技术的实际情况出发，优化完善井下作业修井技术新工艺，改善现有井下修井施工技术问题的同时提升施工效率，大幅提升井下作业修井技术水平。

1.井下作业修井的涵义

井下作业修井是指采用针对性的科学合理的措施解决油水井井筒存在的问题，进而达到增加石油产量的井下作业修井技术。一般情况下，套管泄漏是油水井井筒问题中最为常见的，形成套管泄露的主要原因包括区域地质构造复杂、射孔作业的过程中操作不当、固井质量差以及修井作业和油（水）井生产管理不当等，造成地下层与层之间互相窜通。井下修井作业依据作业时井筒情况一般包括常规修井作业和带压修井作业两种。

其中，常规修井作业是指修井施工作业首先通过放喷手段或高密度压井液的压井物质进行压井，降低井筒内的压力值后，再进行修井作业。这样的修井作业手段不但能够一定程度上减少修井成本，同时还能够大大提升修井过程的安全性。而带压修井作业则与常规修井作业完全相反，在进行修井作业之间不需要进行压井，而是在保持井筒内部具有一定压力的同时，快速进行井下作业修井的一种工艺技术。通过这一技术，不但可以有效预防压井液污染油层，还可以缩减后期酸化压裂解堵措施的次数，延长井筒的使用周期，为油气田的开发和保质保量奠定良好的基础。

2.井下作业修井中创新应用新工艺技术的现实意义

经过漫长的发展历史，我国油田事业取得飞跃式发展，一定数量的油田已经进入开采后期，一部分油田企业已经意识到开展修井工作的必要性。

当前，我国的井下修井作业虽然取得了一定进展，但是，伴随着逐渐增多的井下作业工艺和设备，井下修井作业的环境也逐渐复杂，出现的问题也相对较多。在科学技术快速发展的今天，我国的井下作业修井技术和新工艺技术应用水平与国外一些发达国家相比，还存在一定的差距，同时无法满足井下作业施工的最新要求。在这样的背景下，为了促进井下作业修井工作的开展，提升井下修井的效率，保障我国石油开发与开采的效率和质量，必须对修井新工艺技术的应用加大力度并不断对新工艺技术进行优化完善，减少井下卡钻、井下落物以及工艺技术失误等引起的井下事故，以此促进我国能源事业的可持续发展，推进我国经济发展速度，提升我国综合国力。

3.井下作业修井技术发展现状

(1)井下作业修井技术在国外的发展

相对于国内钻井技术，国外井下作业修井技术起步时间较早，井下修井这一理念最早是在1929年由Herbert C.Otis提出，主要通过钢丝绳和绞车实现对双反向卡瓦组支撑油管升降的控制，进而实现井下修井作业。随后，在1960年由Cicero C.Brown研发了通过液压井下作业修井设备控制油管升降，这一发明使得井下修井机形成了一个完整的系统，为井下修井技术的发展做出了良好的铺垫。

(2)井下作业修井技术在国内的发展

相对于国外钻井技术，我国进行井下作业修井设备研究时间相对较晚，我国的大庆、四川、胜利、中石油勘探院、吉林、华北、辽河、通化和阜新等油田和厂家陆续对井下作业修井技术进行研究。到2000年，华北、大庆和辽河等油田先后组织开展了井下作业修井技术的实践应用，通过不断的实验，取得了初步进展。但是受到防喷器密封压力低、密封件更换麻烦等修井设备和油管封堵技术不配套、国内管串结构复杂需要分段堵塞等一系列技术原因的影响，使得井道管柱堵塞、施工难度加大、设备成本增加，进行大范围推广应用存在一定难度。

4.井下作业修井新工艺技术优化思路

(1)修井新工艺技术优化内涵

所谓优化，是指实现固有事物的发展以及完善，而修井新工艺技术优化则是指将修井作业中的信息系统进行整合，实现资源共享，进而达到技术优化的目标。实现修井技术新工艺技术优化难度并不是特别大，只要将分散的资源进行整合，最终实现开采的价值和开采效率。进行修井技术新工艺技术优化会涉及到在井下修井时使用到的各类工具，比如：滑块捞矛、可退式捞矛等内捞工具，可退式捞筒、卡瓦捞筒等外捞工具等，在对工具进行优化之前，相关工作人员需要对工具进行分类，并罗列其功能优势，最终选择有优化潜力的工具，进行优化完善，增强工具的安全性。

(2)井下修井新工艺技术优化思路

只有在正确思路的指引下，才能促进井下修井技术新工艺技术优化，在新工艺技术优化中需要注重以下几项工作的开展：首先，对于技术方面的优化。在实践过程中应用更加现代化的修井工具，改进修井工艺技术，优化完善井下修井技术体系。对于整个修井过程，实施实时动态监控，对于修井过程中出现的问题，及时进行针对性解决。比如，传统的修井施工普遍应用钢丝绳，采用新的修井技术可以采用油管施工进行代替，这样在施工过程中遇到阻力时能够快速打通，能够提升修井质量，同时减少修井的成本。其次，改进修井作业方式。在进行工艺优化过程中，对所有分散的环节进行整合，并从项目的实际优化需求出发，对工具进行优化。这一点需要首先根据优化思路进行模拟实践，根据实践中发现的问题制定针对性解决方案，最终符合修井技术的实际需求。最后，在修井技术优化过程中要坚持几个原则。

第一，适应性原则。主要是指修井技术在经过优化后，能够切实满足实际修井过程中的各种需要，优化之后，安全性和可靠性能够获得较大提升。

第二，经济性原则。是指修井技术进行优化后，要综合各方面经济因素，尽可能将工程成本降到最低，包括各种维修成本，并最大化减少环境污染，在保障效益最大化的原则下提升施工工作效率。

5.井下作业修井新工艺技术的创新应用

在新时代发展背景下，井下修井作业中必须充分重视修井技术新工艺的创新应用，对于修井技术新工艺的应用，主要途径是改造修井工具、应用远程监控系统、提升机械化水平等，通过技术优化能够促进修井技术的智能化发展。

(1)实体膨胀管补贴修井技术的创新应用

简言之，实体膨胀管补贴修井技术主要是对管套修复的一种技术。具体来说，首先确定需要进行修复的具体位置，然后通过适宜的方法放入膨胀材料，在冷挤扩张产生的挤压力作用下，膨胀管的内径持续进行扩增，最终与需要修复的套管内壁进行贴合，达到套管修复堵漏的目的。与此同时，还需要特别注意利用特定的材料对套管内壁的连端进行密封，切实实现对管壁进行密封的目的。现阶段，实体膨胀管补贴修井技术在井下修井作业中已经获得普遍应用，其显著的优势在于施工过程简单易操作，同时施工取得的效果十分明显，尤其是在应对堵漏及修复问题，功效极为显著。在未来的井下作业修井过程中，还应不断创新，继续优化完善实体膨胀管补贴修井技术，为施工效果奠定良好的基础。

(2)套管堵漏修复技术的创新应用

油田开采在短暂的时间内是无法完成的，在油田开采的过程中，不可避免的会出现管套损坏、套管变形以及套管破裂的情况，这些情况的出现会成为油田开采进程的重要影响因素。这时就需要对套管进行针对性的修复工作，针对这样的情况，修复过程中采用的套管堵漏修复技术能够针对性解决这一问题，水凝堵漏套管修复技术其原理与其他技术相比并不复杂，套管堵漏修复技术的主要应用场景是一些较老的油田，主要起到支撑的作用。通过此技术的应用，能够针对性解决管套损坏以及变形的问题，保障老旧油田的正常开采运行。套管堵漏修复技术的实施步骤如下。

首先，确定需要修复的套管所属井段范围，用铣锥设备对其进行专业的处理，之后对套管进行工具补贴，保障其牢固性。

其次，利用专门的设备清理铣锥处理的井壁，清理掉多余的杂物。

最后，在适合的位置装上封隔器，对套管进行水泥灌注，将损坏的位置进行封闭，收回封隔器。井下作业修井技术中的套管堵漏修复技术新工艺应用方式非常简单，具有极高的利用率，在现阶段的老旧油田开发过程中获得普遍应用，我们应该将此技术作为修井技术新工艺优化的重中之重。

(3)井筒完整性修复技术的创新应用

在油田开发的中后期，受到各种井筒作业和套管环空水泥石强度衰减因素的影响，井筒内水泥环密封性逐渐丧失，油水井内部逐渐出现套管腐蚀和层间矛盾的现象，这非常不利于油田的开发。针对这样的情况，井筒完整性修复技术施工工艺的创新应用是十分必要的，主要步骤如下。

将无机聚合物超细颗粒浆体通过冲挤注的方式挤入井筒、地层孔隙、固井环空，利用激发剂发生化学作用，产生多种硅酸盐及单、多硅铝长链的复合固结物，同时，激发剂还会将激发出的一部分污泥与生成的复合固化物融合形成固结体，最终实现井筒完整性修复。由此可以看出，对于井筒完整性修复技术施工工艺的创新应用，同样是不容我们忽视的内容。

(4)智能化修井新工艺技术的创新应用

在当前的电子信息技术时代发展背景下，积极创新利用电子信息技术将智能化修井新工艺应用于修井施工过程中，对于井下修井技术的提高具有深远的意义。智能化修井技术系统，核心在于对修井机的升级改造，利用与之相配套的技术，将修井机的动力源替换为电带油的动力模式，这样能够在一定程度上实现能源的节约。与此同时，要注重对远程监控系统的应用，能够实现对井口温度以及井内按情况进行实时跟踪，并通过网络技术将监测数据信息及时传输到平台上，进而实现对整个井下修井作业的实时监控。另外，还要同步完善和优化井下作业机械化水平，进行施工运行模式调整，真正实现井下修井技术的智能化、数字化发展。因此，油田企业和相关工作人员需要与时俱进，积极利用信息化发展优势，促进智能化修井新工艺施工技术在井下修井作业中的创新应用。

(5)新型打捞技术的创新应用

现阶段的井下作业修井技术，普遍应用到的技术之一是打捞技术。然而，打捞技术在实际应用过程中，往往会出现打捞难度大的情况。因此，在井下修井作业中采用新型打捞技术是十分必要的。比如，在水平井中采用的液压增力打捞技术，通过与之相配套的打捞工具，能够产生一定的打捞力，通过打捞力的作用，能够避免在各个井段打捞管柱时受液压力和自重的影响。以此同时，采用专门的打捞工具，能够保障将所有的管柱成功进行打捞，保障施工的安全性，提升施工效率。所以说，新型打捞技术在井下作业修井技术的创新应用是十分必要的。

(6)井下测试技术的创新应用

油井测试技术能够对油井的产能进行相应的评价，对测试技术进行创新应用的目的主要在于其能够将井下工作的各种相关测试进行整合，并在井下相对应的位置进行专业的测试，根据井下压力流体的传播情况进而进行油井状态判断。比如，降压法作为测试技术之一，根据注水井表面压力值的改变得出不同的压力条件，与之对应的数据曲线、吸水指数、能力值等都具有一定的参考价值。井下作业修井技术施工工艺中，井下测试技术是重要的前提保障，通过专业的测试技术，能够得出打捞和套管修补的数据，以此数据作为重要参考，能够制定井下修井技术的施工方案，保障施工过程能够有据可依，推动井下修井技术施工工作的顺利开展。

6.结束语

综上所述，我国油田企业要实现稳步健康发展，井下作业修井技术是所有施工技术之中的关键技术。当前，我国井下作业修井技术不断向前发展，但是也存在一些需要改进的方面，在激烈的市场竞争背景下，针对现阶段的修井技术工艺进行优化创新是大势所趋。在对井下作业修井技术施工工艺的创新过程中，需要对实体膨胀管补贴修井技术、套管堵漏修复技术、井筒完整性修复技术、智能化修井新工艺技术、新型打捞技术、井下测试技术等相关技术进行创新，加强对新工艺的优化，才能够保障井下修井作业的质量，提升井下修井作业的效率，推动井下作业的顺利开展。