石油工程井下作业修井技术优化对策分析

引言：

随着油气资源的持续开发，许多油田进入中高含水期，井下故障频发，如套管损坏、井筒结垢、地层堵塞等问题日益突出，传统的修井技术存在作业周期长、成本高、适应性差等局限性，难以满足复杂井况的需求。环保法规日益严格，对井下作业的清洁性和安全性提出了更高要求，部分老油田设备老化，修井工艺落后，亟需引入新技术、新方法以提高作业效率，优化修井技术成为石油工程领域的研究热点，对提高油气采收率、降低作业风险具有重要的现实意义。

1.应用连续油管技术进行高效冲砂洗井作业

在石油工程井下作业中，冲砂洗井是清除井筒内砂粒、泥浆沉淀和其他机械杂质的关键工艺，直接影响油井的产能恢复和长期稳定生产。传统的冲砂洗井方法通常采用常规油管或钻杆进行循环冲洗，但存在作业效率低、冲砂不彻底、易造成二次伤害等问题[1]。连续油管技术的应用有效解决了这些难题，其核心优势在于无需接单根即可实现连续作业，大幅提高了冲砂效率。连续油管配备高压喷射工具，能够精准控制冲洗参数，如排量、压力和流体性质，从而针对不同井况（如水平井、大斜度井）优化冲砂效果。

由于连续油管具备较强的抗拉强度和柔韧性，能够适应复杂井身结构，如多级套管、弯曲井段等，从而降低作业风险，该技术可与实时监测系统结合，通过井下传感器反馈压力、温度等数据，动态调整冲洗参数，确保冲砂过程的可控性。例如，在高压气井冲砂作业中，连续油管可配合氮气泡沫流体，既能有效携带砂粒，又能防止井喷事故。连续油管作业对地面设备要求较低，减少了井场占地面积和作业人员数量，符合现代油田作业的集约化趋势。

2.采用水平井分段压裂技术修复低产井产能

水平井分段压裂技术通过桥塞+射孔联作或可溶性桥塞等分段工具，配合滑溜水或交联压裂液体系，能够实现对水平井段的精准改造，首先通过产液剖面测试或生产测井确定低产段位置，然后采用多级分段压裂工艺对目标层位进行针对性改造。以某致密油藏水平井为例，采用 8 段压裂后，初期日产油量从修复前的 2.3 吨提升至 15.6 吨，含水率由 85% 降至 42% 。该技术的核心优势在于能够突破传统笼统压裂的局限性，通过优化射孔簇间距、调整施工排量和支撑剂浓度，实现对不同物性储层的差异化改造。在压裂液体系方面，新型纳米增渗压裂液和自转向酸液的应用，显著提高了复杂缝网的形成能力；在工具选择上，可溶桥塞的使用避免了后续钻磨作业，将作业周期缩短，针对页岩气井的低产问题，采用"大排量 +. 小粒径支撑剂"的工艺组合，配合缝内暂堵转向技术，可实现复杂缝网的有效构建。

3.使用膨胀管套补贴技术治理套管破损问题

膨胀管套补贴技术作为治理油气井套管破损问题的先进工艺，其技术核心在于通过特殊设计的膨胀工具使金属管材在井下发生可控塑性变形，与原有套管形成过盈配合的永久性修复结构。该技术特别适用于解决因腐蚀、挤毁或机械损伤导致的套管完整性破坏问题，相比传统的取换套作业具有明显的技术优势。在工程实施过程中，关键技术环节包括精确的井下损伤评估、合适的膨胀管材料选择以及精准的膨胀工艺控制，通过井下电视、电磁检测等先进测井技术对套管损伤进行三维成像诊断，为膨胀管选型提供依据[2]。

膨胀管通常采用高强度低合金钢制造，经过特殊热处理工艺使其具备良好的塑性和抗挤强度，膨胀作业采用液压或机械膨胀方式，通过精确控制膨胀力和膨胀速率，确保管材均匀变形并与原套管形成金属-金属密封。

在材料方面，新型复合材料的应用显著提升了膨胀管的耐腐蚀性能和力学特性，使其能够适应高温高压、酸性环境等苛刻工况。在工艺方面，智能膨胀系统的研发实现了施工参数的实时监测与自动调节，大大提高了作业的可靠性和安全性，该技术对施工人员的技术水平要求较高，需要准确掌握原套管的技术参数和井下环境条件，合理设计膨胀工艺方案。

4.实施热化学解堵工艺解除近井地带有机堵塞

热化学解堵工艺作为解除近井地带有机堵塞的有效手段，其技术原理是通过向地层注入特制的热化学药剂体系，利用化学反应产生的热量和活性物质综合作用，实现有机沉积物的高效溶解和清除。该工艺特别适用于解决蜡质、胶质、沥青质等有机物沉积造成的近井地带堵塞问题，能够显著恢复油井产能。首先需要通过对油井生产历史、流体性质及堵塞特征的分析，确定合理的药剂配方和施工参数。常用的热化学体系包括放热反应剂、有机溶剂和表面活性剂的复合配方，其中放热反应剂通过化学反应产生 60-120^∘C 的瞬时高温，使有机沉积物熔化和软化；有机溶剂则进一步溶解已熔化的有机物；表面活性剂则改善油水界面性质，促进溶解产物的返排。

新型缓释型热化学药剂的应用，实现了反应热的持续释放和药效的延长，显著提高了对深层堵塞的处理效果，针对不同油藏条件和堵塞类型，开发出了系列专用配方，如高含蜡油藏专用高温解堵剂、稠油油藏用降粘解堵剂等。在施工工艺方面，通过配套使用暂堵转向技术，可以实现对非均质地层的均衡处理；而连续油管与热化学解堵的结合，则大大提高了对水平井和大斜度井的处理效果。

5.应用井下液压动力钻具进行精准套铣打捞

井下液压动力钻技术通过井下液压马达驱动专用套铣工具旋转，实现对落鱼顶部的高效套铣和打捞，特别适用于处理复杂落物和常规打捞工具难以应对的井下事故。液压动力钻具系统主要由地面泵组、高压管柱、液压马达和套铣工具组成，其核心优势在于能够提供持续稳定的旋转动力，避免了传统转盘驱动方式存在的扭矩传递损失和钻具疲劳问题。在作业过程中，工程师需要根据地层特性、落物材质和井眼条件，合理选择套铣工具的类型（如平底铣鞋、锥形铣鞋等）和切削参数（转速、钻压等）。

新一代液压马达采用耐高温高压设计，配合可调排量控制系统，能够适应3000 米以上深井的作业需求。智能型套铣工具集成了振动缓冲和自动对中功能，可有效降低井下震动对工具寿命的影响。在特殊材质落物处理方面，开发了金刚石复合片铣鞋、硬质合金铣鞋等专用工具，显著提高了对高硬度落物的处理能力。作业工艺方面，形成了"套铣-打捞-修整"的一体化作业模式，通过优化作业流程可减少起下钻次数，提高作业效率。

结语：

井下作业修井技术的优化是提升油气田开发效益的关键途径，通过创新工艺、优化作业流程、引入先进设备，可以有效应对复杂井况挑战，提高修井成功率，降低作业成本。随着石油工程技术的不断发展，智能化、精准化、环保化的修井技术将成为主要趋势，本文的研究为井下作业提供了优化思路，但仍需结合现场实践持续改进，以适应不同油田的开发需求，推动石油行业的高质量发展。

参考文献：

[1]张凤冬. 石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化 [J]. 化学工程与装备, 2023, (05): 78-79+77 .

[2]何兵. 石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化 [J]. 化工管理,2022, (29): 55-57.