分析石油井下修井作业技术现状及优化

摘要：石油资源是人类发展不可或缺的资源，也是重要的战略物资，保护好能源饭碗已成当务之急。我国的原油严重依赖进口，国内的产量与需求严重不成比例，虽然近些年海上原油探明储量和开采能力都得到大幅提升，但是短时间内仍然无法满足我国对石油的需求。因此，一些油气生产企业就出现了油井高负荷运转，破坏性开采的现象。这种开采方式只能在短时间内提高原油产量，久之可能就会产生不可逆的破坏。在这种情况下，就需要不断探究石油开采技术，提高石油开采能力，同时还可通过修井技术来帮助那些出故障的油井恢复生产，提高油井采收率，井下修井作业技术也渐渐成为了重点研究对象。

关键词：石油资源 井下作业 修井作业技术

引言：随着常规油气藏开发趋近极限，井下作业技术逐渐向深层、超深层及非常规储层延伸。据统计，2023年全球油气开采深度超过8000米的井占比达27%，井下作业面临高温高压、井壁失稳等严峻挑战，这就对井下修井技术提出了极高的要求。井下修井作业技术作为油气资源高效开发的核心环节，本文将针对其进行系统性梳理，从发展现状和存在问题出发，以提升油气采收率和作业安全性为目标，深度分析其在复杂地质条件下的应用挑战，结合智能化、数字化趋势探讨技术优化方向，通过案例分析与技术对比，将多学科协同创新作为实现井下作业可持续发展的关键路径，提出井下修井作业的优化方向。

一、石油井下修井作业技术概述

（一）定义与范畴

井下修井作业技术指在油气井筒及储层内部实施的工程活动，目的是为了保证油井的正常使用，进一步提高油井效率。在我国科研以及相关工作人员的探索和开发下，原油油井的采收率已经达到了非常高的标准，甚至远高于国外的一些富油国家。但是面对我国原油储量不丰富且需求量大这一现状，必须去更深层的探索相关技术。井下修井作业技术作为一项非常庞大又复杂的技术，在具体实施过程中，包含着很多方面和环节，每一种井的情况不同，修井方式和技术工艺也就有了很大的差别。

（二）修井作业的原则

首先，在井下修井作业过程中要必须保证作业的安全性和稳定性，从而提高工作效率，保证安全原则是修井作业中的重中之重，减少安全事故的发生是各个石油企业的遵旨。其次，在修井过程中，要尽可能的保证对油层的保护，坚持完整性原则，这样在后期才能不断提高原油采收率。众所周知，石油人作业环境比较恶劣，很多石油企业在开采以及修井作业过程中，不采取环保措施，不仅造成了很大的原油浪费，还对周围的环境造成了污染，从而产生一定的经济损失，因此，坚持环保原则也是修井作业中提高社会效益的一种有效方式。

二、石油井下修井作业技术现状

（一）修井技术的研究与应用落后

我国的修井技术相对落后，较世界先进水平而言还存在着较大差距，修井作业相对依赖设备较多，一些作业人员的操作方法和标准也不统一，在没有固定作业时间和相对分散的工作环境中，好工艺、好技术并不能真正的形成统一规范标准来用于实际作业当中，并且，一些从业人员因为工作强度大，工作时间紧张，也很难有空闲时间接受新技术、新工艺的培训学习，进而导致了技术的相对落后。

（二）完工后的评级工作不及时

石油工程井下修井作业中出现问题的部位，并不一定只有一处，也可能分散在多个位置，在这种情况下，就会存在对修井作业质量评估的遗漏或跟进不及时的情况。同时，由于一些不可控因素，在实施作业时修井作业的随意性较强，很多情况下都是临时决定，并非严格按照方案进行作业，这就导致质量检验和评级人员无法及时对完工后的工程进行评估和评级，一些安全隐患也就无法暴露出来。

（三）修井作业不规范

修井作业不规范是由原油生产企业的局限性和行业性质所导致的，通常石油井下修井作业队通常是在一片区域内流动作业的，只有在某一口油井出现问题时才会与他们联系。由他们前往井口进行修井作业，这就极大增加了修井作业的不规范性。同时，由于修井作业通常在野外，一些人员在设计、制定方案和作业审批工作中往往存在与实际情况不符、走形式的现象，再加上外界环境、天气、地理因素的影响，进一步加剧了修井作业的不规范性。

三、石油井下修井作业技术优化

（一）保证施工方案的规范性

在修井作业过程中，施工方案不仅要结合现场的作业环境，同时要与使用的设备相结合，保证做到因地制宜。技术人员在制定好方案后，要通过上会审核、施工交底等环节，保证现场意见统一，情况一致，如果在到达井场后，发现有地质环境或者现场情况与预想不符，需要及时对方案进行修订，这样既能保证方案对修井作业的全过程指导，也能保证后续的试验和评价工作的顺利进行，将施工隐患降到最低，保证修井作业的质量和安全。

（二）智能技术优化

智能技术优化，可显著提高作业效率，尤其是近些年互联网、人工智能等技术飞速发展，将其运用到修井作业过程当中，就是技术优化的最好趋势，现在比较先进的智能钻修井技术，旋转导向系统（RSS），可以通过井下闭环控制实现精确轨迹调整，美国页岩气田应用案例显示，其钻修井效率可以提升40%以上。在完井技术方面，除了使用可膨胀筛管完井外，还可以使用智能完井系统（ICS）：集成井下传感器与远程控制阀，挪威Equinor公司通过ICS实现单井产量提升25%。

（三）工艺操作优化

在修井作业中，很多人还习惯用传统的工艺操作方式进行作业，完全忽略了与其他先进技术的融合。其实，在国内外修井技术发展史中，很多修井作业人员会根据现场经验总结出一套不同的工艺操作流程。他们秉持着节约实用的原则，根据当地条件，选择不同的操作技术，这也就要求现场作业人员不断拓宽眼界，学习国内外的先进修井技术和工艺操作方式，并将这些工艺运用到自己的作业过程当中。就比如压裂工艺，是修复井技术中最为常见的一种工艺，对于传统的压裂工艺，它主要以单层为主，油井部分用作压裂对象，但是现在随着不断的探索和科技的进步，一些企业也开始尝试使用多层压裂技术和超临界CO2压裂技术，特别是超临界CO2压裂技术，其可减少水资源消耗，中国鄂尔多斯盆地试验表明，CO2压裂后单井日产量达常规水压裂的1.8倍。

（四）基于复合型的修井技术

修井作业通常比较依赖于修井的工程设备，但是很多情况下，市场上能够买到的工具或者设备并不能完全适用于现场作业，这就需要自主创新或者改造出一些自制工具，来解决油井修井作业中的困难。比如，在对裸眼井进行修理作业时，就会看到很多作业人员使用自己特制的修井工具，如开窗打捞桶、打捞杯等。这些工具既携带方便，又实用简单，在持续开展过程中可以切实提高工作效率，并且还会根据不同井的情况进行改进和完善。传统打捞桶，打捞落物时，在碰到一些质量较小，体积较轻的落物时，打捞起来既费时又费力，用开窗打捞桶，就能针对这些细小的物件，通过对窗舌进行形状改造，很好的弥补传统打捞桶的缺陷，在实际作业中也更加实用。

四、结论

综上所述，石油井下修井作业是一项技术相对复杂，工艺相对较多的工程，目前已经形成了相对成熟的作业流程。但是在面对更高的采油需求，工艺技术仍然有较大的进步空间。石油井下作业技术正经历从机械化向智能化的深刻变革，未来需通过材料科学、信息技术与能源工程的跨学科协作，配合规范的作业流程，突破复杂储层作业瓶颈，同时构建绿色低碳作业体系，不断加强国际合作，建立井下技术共享数据库，推动全球油气行业高质量发展。