油井井下作业打捞技术研究及应用
王松涛
辽河工程技术分公司高升作业大队
一、井下作业打捞研究和分析
影响打捞效率的主要原因是以下几方面的:(1)受地质构造条件的制约,一些地区的岩石层结构比较松散,容易受到外界环境的影响而产生裂缝等不良现象。 (2)在地层压力较大的情况下,如果没有及时处理就会引发地层变形、破裂或是发生渗漏水等事故。例如在地层压力过大时,若不采取有效措施进行处理,则会导致地层出现失稳和断裂等情况;(3)在实际工作中,很多时候都需要对某些设备进行维护保养,但是这种方式不仅耗费了大量的人力、物力,同时还会增加施工成本。因此,为了保证整个生产过程的安全性与可靠性,必须要加强对相关机械设备的管理工作。然而,在日常的维修保养以及使用过程中经常出现问题,比如:在拆卸、安装或者搬运某些零部件时很难做到准确精准化,从而使得这些零件容易受到损伤而且还容易被拆卸,进而给后续的维修带来困难。另外,一些大型的机械设备由于其自身重量比较重,一旦拆卸之后很难再恢复原样,这样也可能会对后期的运行效率产生不良影响,甚至是直接损害到人们的生命安全。此外,有些工人在操作过程当中不够细心仔细,并且缺乏专业技能知识和技能,这就导致了事故的发生率大大提高,对整个行业的发展都造成了严重影响]。
二、 油井井下作业打捞工艺技术研究
(一)水平井打捞作业难点分析
在进行油井的井下作业时,由于其自身结构比较复杂,所以对于打捞工作人员的专业素质要求也非常高。如果没有较好的专业知识和技能,那么就会导致打捞过程中出现各种问题,影响到整个油井的安全生产。针对这种情况,我们可以从以下几方面来解决问题。首先,要加强对于油井井控的管理工作,防止出现井喷或者是井底泥浆泄露等问题;其次,要做好油井井口的防漏堵措施;再次,要根据实际的油井井口结构以及地层条件选择合适的打捞设备、工具;最后,为了能够有效地提升打捞效率,需要不断强化对于相关人员的培训力度,使得每个人都具备一定的操作技能,这样才能够更好地开展井下作业打捞工作。
图 1 水平井打捞管柱结构

(二) 水平井打捞工具及管柱的选择原则
在进行油井井下作业时,为了能够更好地保证打捞效果和安全性。首先要根据实际情况对打捞工具以及管柱的类型加以确定,并结合实际情况来制定合理的使用方案;其次就是要将井口位置作为主要依据,然后再通过计算公式来确定具体的打捞工具以及管柱数量,这样可以让打捞工作更加高效、科学,同时还可以使得整个过程变得更为方便快捷;最后就是要做好相关参数的设定,以便于后续的分析与处理。例如,当井眼直径较小时,就不需要设置过多的管柱;而当井底半径较大时则应该适当增加管柱个数,但是也不能太多或者是过少,否则会影响到井壁稳定性。
图 2 水平井修井用可退式打捞矛

另外,在井深超过20m 后要注意控制井筒内径,如果井筒内径小于 15mm ,则可以直接利用钻头钻进,从而减小修井工具进入井筒内部的阻力;对于井筒深度超过 40m 以上且存在漏失问题的时候,就必须采用其他方式进行打捞,比如说借助机械设备进行打捞,这种方法不仅效率高,而且操作简单。因此,为了保证井筒安全和有效地开展打捞工作,就必须根据实际情况对打捞工具以及管柱进行优化设计,进而提高整体的施工质量和效果,确保能够满足工程施工要求。
(三) 水平井打捞工艺技术研究
在进行石油勘探的过程当中,必须结合实际情况对其进行科学合理的设计,从而确保油井的正常运行。目前我国已经有许多学者针对这一现象进行了深入研究,他们认为在进行油井的开发时可以采用水平井的形式,但是在实际操作的过程当中却发现,如果直接将该方法用到油藏的话,那么不仅成本较高而且还会影响到油田的经济效益。为了解决上述难题,我们就要对现有的资源管理方式进行创新与改革,并且还要充分考虑当地的地理位置以及气候条件等因素,然后根据不同地区的特点和需求制定出一套适合当地发展的管理模式。除此之外,在进行油气田开发的过程中,应当充分利用现代化信息技术手段,通过计算机软件来对整个流程进行优化,以便于提高效率、降低成本。

图 3 水平井开采底油过程中气油比随时间变化图
(四) 连续油管打捞技术研究
在进行油井井下作业时,要对井筒内的情况进行全面了解和掌握。通过分析可以看出,当油套管出现破损或者是断裂等问题后,就会导致井底压力升高、漏失现象严重。因此,必须及时采取措施来降低井内的压差,保证油套管不会受到损坏。为了有效地减少漏失事故的发生率,应该从以下几方面入手:首先,需要对油井的生产状况进行全面调查;其次,根据实际情况制定科学合理的处理措施;再次,针对不同类型的套管采取相应的处理方式。比如说,如果使用量较多的套管存在破裂或是老化等问题,则可能会造成套管接头处产生较大范围的渗漏水。
在进行完油井井下作业之后,还要做好相关的检查工作,确保油井井口的密封性以及完整性,同时还要对油井井口的稳定程度进行检测,以免由于外界环境变化而影响到油井井口的正常运行。此外,在开展油井井下作业时,还要注意对套管进行妥善处理,避免出现卡钻等不良现象。通过对油井井口的有效封堵可以使得油井的压力得到显著降低,从而保证了整个井筒的密闭性和安全性能够得到有效保障,并且还能够进一步提高油井井下作业效率,减少不必要的损失,为后续的开采提供便利条件。
三、水平井打捞技术研究
(一) 水平井打捞方法
在进行油井井下作业的时候,可以使用到多种打捞方式来对其进行有效处理和应用。 (1)机械打捞。主要是通过一些设备将油管内壁与套管之间的位置进行有效分离,并且还能够利用钢丝绳或者其他工具对油管内部进行清理工作等; (2)化学药剂处理法。这种方法一般会采用酸液以及碱液两种不同的液体进行处理。如果要是没有达到预期效果,就需要采取相应措施对其中所存在的问题进行解决;(3)电化学打捞技术。该项技术在实际的运用过程当中,具有一定的难度系数,因此也很难保证最终结果不会产生较大误差。但是由于该项技术操作简单方便、成本低廉等优势,所以在油气开采工程中得到了广泛应用。 目前来看,针对于水平段的打捞技术主要有以下几种类型:(1)悬重打捞。(2)机械打捞法。这一方法的应用范围相对来说比较广,并且可以对不同的层位实施有效地处理,同时还能够实现较高的成功率,但是需要注意的一点就是,这种方法所消耗的能源量非常大,并且如果没有做好相关准备工作就强行下入底部的话,那么很容易出现事故。 (4)动压打捞技术。该项技术在实际运用过程当中具有一定的局限性和难度,所以很难被推广应用。因为这种方法主要是依靠液体压力推动钻井设备、工具等进行运动,进而达到解卡目的,因此这类技术的适用范围相对来说比较小,并且在使用时会产生大量的泥浆,从而造成环境污染。(5)高压水射流解卡打捞技术。
(二) 打捞工具的选型研究
打捞工具必须具有以下特点:第一是安全性高,第二是可靠性强,第三是耐用度好,第四是便于操作。在实际操作过程中,由于每种工具都有着自身的优缺点,所以在对其合理利用时一定要结合实际情况,根据具体情况采取针对措施。例如在某一地区有一口油井,该井属于低渗透油藏,但是储层相对比较致密,同时含有较多砂砾石等杂质,这些杂质很容易堵塞油管和套管,造成严重后果。
(三) 打捞工具的强度校核
在实际操作中,为了保证井下作业安全性、可靠性和有效性。应根据不同的地质情况选用合适的工具进行打捞,并对其强度校核工作加以重视。首先要明确打捞工具的种类及使用方法,如钻杆类、绳索类等都属于常用的打捞工具;其次是针对不同类型的地层,选择适宜的打捞方式,以提高打捞效果。 例如在某一地区内,由于存在断层或构造破碎带,因此可以选择锚固管来作为打捞工具来完成修井施工施工作业。但是该种打捞方式也有一定的缺点,即需要大量的人力,而且操作难度较大,同时还要消耗较多的时间,所以不利于提升作业效率。
参考文献
[1] 邵迎彬.修井作业井下管类落物打捞措施[J].化学工程与装备,2022(10):79-80+78
[2] 肖鹏,周亚东,李娜.关于油田井下作业中落物打捞技术要点的探索[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(10):196-198