缩略图

油田井下作业施工质量管理体系优化研究

作者

夏斌

辽河油田公司辽河工程技术分公司 辽宁省盘锦市

一、引言

在我国的石油工业体系中,辽河油田作为重要的稠油开采基地,肩负着保障国家能源供应的重要使命。然而,其井下作业面临着极为复杂的挑战。从地质条件来看,高含水、低渗透以及高温高压地层并存,使得修井作业难度大幅增加。同时,长期的油田开发导致设备老化问题日益严重,进一步制约了井下作业的效率和质量。辽河油田辽河工程技术处承担着大量的修井任务,年修井作业量达 500 井次以上。修井作业施工质量对于油田的稳产及经济效益有着直接且关键的影响。近年来,因作业质量问题导致的返工率高达 8% ,这不仅意味着额外投入大量的人力、物力和时间成本,单井成本更是因此增加约 15% 。这一现状不仅影响了油田的生产效率,还对企业的经济效益造成了显著的负面影响。辽河油田井下作业施工质量管理体系进行系统性优化研究,已成为当前亟待解决的重要问题,对于保障油田的可持续发展具有重要的现实意义。

二、辽河油田井下作业质量管理现状及问题分析

2.1 现状概述

目前,辽河油田辽工处已建立起一套相对完善的质量管理体系,涵盖了质量监督、技术标准和人员培训等多个关键方面。在质量监督方面,实行严格的三级质量监督制度,由班组进行自检,确保每个作业环节的初步质量把控;项目部进行复检,对作业过程进行全面检查;处级进行专检,从更高层面进行质量监督和把控,通过这种层层把关的方式,保障作业质量。在技术标准上,严格遵循基于 SY/T5587《油田井下作业规程》的技术标准,确保作业流程的规范性和标准化。同时,为了提升员工的专业技能和质量意识,辽工处年均开展 12 次专项质量培训,涵盖了修井技术、安全操作、质量管理等多个方面的内容。

2.2 存在的主要问题

(1)技术管理不足:在面对复杂井况时,如套损井、侧钻井等,现有工艺的适配性明显不足。2023 年套损井修复成功率仅 72% ,这表明在处理这类复杂井况时,技术手段存在较大的提升空间。此外,工具检测技术滞后,无法及时准确地检测出工具的潜在问题,导致关键设备故障率高达 5.3% 。这不仅严重影响了作业进度,还增加了作业成本和安全风险,对油田生产造成了不利影响。

(2)过程控制缺陷:工序衔接存在明显的盲区,例如在冲砂与打捞工序间,质检环节缺失,这使得前一道工序可能存在的质量问题无法及时被发现和解决,进而影响后续作业的顺利进行。同时,数字化监控覆盖率不足 40% ,无法对作业全过程进行实时、全面的监控,难以及时捕捉到作业过程中的异常情况,不利于及时发现和解决问题,降低了作业过程的可控性。

(3)人员素质参差:一线作业人员持证上岗率为 87% ,但高级技工占比不足 15% ,这反映出作业人员整体技能水平有待进一步提高。此外,应急处置能力不足,2023 年因操作失误导致井控险情 3 起,这凸显了人员在面对突发情况时的应对能力短板。一旦发生紧急情况,作业人员无法迅速、有效地采取应对措施,可能会引发严重的安全事故,对人员生命安全和油田生产造成巨大威胁。

(4)监督机制薄弱:质量考核权重仅占绩效考核的 20% ,这使得员工对质量的重视程度不够,在实际工作中可能会为了追求进度而忽视质量。同时,第三方监理介入率不足 30% ,无法充分发挥第三方的独立监督作用,导致质量监督存在漏洞,难以全面保障作业质量。

三、井下作业施工质量管理优化措施

3.1 技术管理优化

(1)建立地质 - 工程一体化数据库:整合地层压力、套管损伤图谱等多源数据,开发专门针对辽工处的修井决策支持系统。该系统通过对地质数据和工程数据的深度融合和分析,能够为修井作业提供精准、科学的决策依据。例如,针对 井组高温(280℃)工况,利用该系统的数据分析功能,研发出耐高温封隔器,在 2024 年的试验井中,成功率提升至 91% ,有效解决了高温工况下的作业难题,提高了作业效率和质量。

(2)关键工具全生命周期管理:对关键工具的使用次数及状态进行实时追踪和管理。通过这种方式,可以准确掌握工具的使用情况,及时发现工具的磨损和损坏情况。同时,制定《井下工具强制报废标准》,如规定打捞筒使用超过 50 井次需报废,确保工具在安全可靠的状态下使用,避免因工具问题导致作业事故和质量问题。

3.2 过程控制强化

(1)推行“六步闭环”管理法:推行“设计评审→技术交底→工序卡控→隐蔽工程验收→完工评估→质量追溯”的六步闭环管理法。在设计评审阶段,对施工设计进行严格审查,确保设计方案的合理性和可行性;技术交底环节,将施工要求和技术要点准确传达给作业人员;工序卡控阶段,对每个工序进行严格把控,确保工序质量;隐蔽工程验收环节,对隐蔽工程进行细致检查,确保工程质量;完工评估阶段,对整个作业过程进行全面评估,总结经验教训;质量追溯环节,建立质量追溯体系,一旦出现质量问题,能够迅速查明原因。

(2)数字化监控升级:部署井口压力实时监测系统,将数据采样频率提升至 1 次 / 秒,实现对井口压力的实时、精准监测。同时,利用大数据和人工智能技术,开发预警模型,如基于历史数据的砂卡风险预测准确率达 85% ,能够提前预测作业风险,及时发出预警信号,为作业人员采取防范措施提供充足的时间,有效降低作业风险。

3.3 人员能力提升

(1)建立分级培训体系:针对不同层次的员工,制定差异化的培训内容。对于初级工,采用虚拟现实(VR)模拟井喷应急处置训练,通过逼真的模拟场景,让初级工在安全的环境中提升应急处置能力;对于高级工,开展复杂井况专家诊断能力培训,邀请行业专家进行授课和指导,提升其解决复杂问题的能力。2024 年计划实现技师占比提升至 25% ,逐步优化人员结构,提高整体员工的技能水平。

(2)推行“师徒积分制”:推行“师徒积分制”,规定每名高级技师每年需培养 2 名合格操作工,并将培养成果与职称晋升挂钩。通过这种方式,充分调动高级技师的积极性,发挥其传帮带作用,促进新员工的快速成长,提高整体员工的技能水平。

3.4 监督机制创新

质量责任追溯制度:实行“一井一档”电子标签管理,为每一口井建立独立的质量档案,将质量数据保存期延长至 10 年,确保质量问题可追溯。一旦出现质量问题,能够通过电子标签迅速查询到作业过程中的各个环节和责任人。同时,对于质量事故,严格实行“四不放过”原则,即原因未查明、责任未落实、措施未制定、教育未开展不放过,强化质量责任意识,杜绝类似问题的再次发生。

四、实践应用与效果分析

以辽工处 2024 年 1-6 月实施的 28 口复杂井为样本,对改进措施的效果进行了全面、深入的分析。施工一次成功率从改进前(2023)的78% 显著提升至改进后(2024)的 89% ,提升幅度达 11% ,这表明改进措施有效提高了作业的成功率;单井作业周期由6.2 天缩短至5.1 天,缩短了 17.7% ,提高了作业效率;质量事故率从 3.5% 降至 1.2% ,下降了65.7% ,有效降低了作业风险,保障了油田生产的安全和稳定。这些数据充分表明,改进措施取得了显著的成效。

典型案例:曙 3XX 井大修作业。该井存在套管错断长度达 4.3m 的严重问题,常规打捞方法均告失败。应用优化措施后,采用井下电视 + 电磁探伤综合检测技术,准确查明了套管错断的具体情况和位置;定制复合式震击解卡工具,针对该井的特殊情况进行打捞作业;全过程实施数字化监控,实时掌握作业进展和设备运行情况。最终,该井成功修复并恢复日产油 4.8 吨,取得了良好的经济效益,也为类似复杂井况的修井作业提供了宝贵的经验。

五、结论与展望

通过技术、管理、人员三方面的协同优化,辽河油田辽工处修井作业质量指标得到了显著提升。施工一次成功率提高,单井作业周期缩短,质量事故率降低,有效保障了油田的稳定生产,提高了企业的经济效益。同时建议行业主管部门加快修订井下作业质量标准,结合当前油田开发的新需求,如增加页岩油井重复压裂技术规范等,以适应不断发展的油田开发形势,推动整个行业的高质量发展。

参考文献

[1] 乔 国 荣 . 油 田 井 下 作 业 施 工 质 量 管 理 措 施 [J]. 化 工 管理 ,2017(27):19.