浅论油田大修作业技术的发展

[摘 要]在油田勘探开发的过程中，井下作业能够保障油井正常的经营。但是往往会由于一些因素，造成井下事故的发生，比如不出油或出油不正常等。使得油井停止作业，大大降低了油田的生产效率。对于井下大修作业来说，难度系数较高，对施工的要求较高并易发生油井下事故。通常状况下，在井下会发生技术事故，井下卡钻事故，井下落物事故。对于事故的后期处理需要较为先进的技术，先进的机械以及高技术人才等。随着现代井下作业的大修技术不断发展，大修机械和技术也正不断的完善。本文主要论述了油田勘探开发过程中现代井下作业的大修技术。

[关键词]井下作业；大修技术；发展趋势

中图分类号：G551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0059-01

油水井井下作业大修技术是指油田开发时，由于生a中的事故原因，油水井不能正常的作业，严重影响生产的进度，有时甚至破使油水井不能再生产。大修作业过程中经常遇到的问题有卡钻、落物等事故，严重影响了油田的开发。所以，井下大修工艺成为了解决这一难题的重要举措，如何有效解决复杂井况、井下难题，成为消除安全隐患、恢复油水井生产的重要手段。

一、井下大修技术

1、大修解卡打捞技术

造成井下钻柱或管柱卡钻的原因可分为：砂蜡盐卡、落物卡、套管变形或套管错断卡、井下工具失效卡等。井下落物种类很多，归纳起来有：管类落物、杆类落物、绳类落物、小件落物等。？采取震击、切割、倒扣、套铣、钻磨等综合措施解除井下事故，恢复油水井功能的方法通称为打捞解卡工艺技术。

大修解卡工艺技术常用术语：

（1）管柱：下入井中的油管或钻杆及工具组合的总称。

（2）落鱼：掉入井内的管类、杆类及其它落物称为落鱼。

（3）鱼顶：又称鱼头，指落鱼（落物）的顶部。

（4）鱼长：指落鱼（落物）的长度。

（5）印痕：铅模或其他打印工具在井内被挤压而产生的痕迹。指印模端面、侧面直观反映落鱼鱼顶形状、套管径向变化等印痕。

（6）卡点：管柱或落鱼被卡位置的上限深度。

（7）测卡：确定卡点深度的工艺过程。一般常用测卡仪器和理论公式、经验公式计算等两种方法。

（8）解卡：解除各种管柱或落鱼卡阻的施工过程。

（9）悬重：指工艺管柱下入井内后，反映在拉力表或指重表上的重力。

（10）钻压：修井施工中钻磨铣、打印、打捞、切割等措施时，工艺管柱下放加给钻头、印模、打捞工具、割刀等工具的载荷。？（11）套管技术状况：指套管本身的完好程度，如径向尺寸变化、腐蚀孔洞、固井质量、落物情况等。

1）、大负荷活动解卡打捞

油井管杆由于产层出砂、出盐、结腊、结膏被卡住，或因套管变形造成硬卡；水井管柱因封隔器失效被卡。当井下管柱、工具遇卡时间不长，或遇卡不严重时，在分析遇卡原因后，根据井架、设备以及遇卡管柱结构等安全负荷，对管柱采取大力提拉活动解卡或利用震击器进行上提下击，使得卡点脱开。活动管柱法即在原管柱（即原被卡工艺管柱）许用提拉负荷下反复提拉、下放，使卡点处产生疲劳破坏，达到解除卡阻。在活动管柱过程中，应注意上提负荷应保持在管柱许用拉力内，尽量不使管柱拨断脱落，在下放时，应采用快速下放，使管柱急速回缩，给卡点以震击力，以此解除卡阻。

2）、套铣-打捞-倒扣技术

套铣打捞倒扣技术是在大负荷活动解卡无效或无明显作用时所采用的方法，其工艺是在取出卡点以上管柱后，其它措施无效或无明显作用，采用套铣筒+各种套洗头、磨铣鞋、等硬性工具对被卡落鱼进行套铣，以清除卡阻，再采取打捞落鱼，活动解卡或倒扣等解除卡阻。为缩短修井时间提高功效，根据卡阻类型，采用组合套铣打捞一体工具。如套铣筒内置捞矛、套铣母锥、套铣筒带捞筒、套铣闭窗捞筒等。

2、套管整形修复加固技术

主要是利用各种钻、磨、铣类工具，对套管破损、要封堵层位、炮眼毛刺、变形等进行修复或对井内其它异物如水泥、砂子等进行清除，疏通套管，便于生产和下步措施工作。主要修套工艺技术有：冲胀整形、爆炸整形、玻纹管补贴、高效气动补贴、膨胀管补贴、衬管加固、小套管二次固井等。？目前主要的套管补贴技术有三种：

1）、波纹管补贴：原理是利用补贴专用工具和粘合剂，在液压下产生机械力，通过刚、弹性胀头的作用，将波纹管胀圆，使其紧紧地贴补在损坏套管处，完成密封。但补后管壁厚度只有3mm左右，密封级别不能满足生产需要。时效不长。目前基本淘汰，只有特殊井才使用该技术。

2）、高效气动补贴：该技术是利用固体燃料燃烧所产生的高能气体做动力，推动运动装置中的活塞运动，带动中心拉杆与活塞外缸套做上、下相向运动，迫使衬管两端的锥锚径向扩张，在极短时间内使锚体产生永久塑性变形，将衬管紧紧锚定在套管内壁上，达到对套管密封封堵的目的。当锚定力达到设计要求后，解脱机构解卡实现工具丢手回收，封堵修复过程完成。

3）、膨胀管补贴：该技术利用的是钢材在一定的应力下产生朔性变形，当应力撤除时，变形消失，当应力超过一个特定的应力值区间下产生的变形在应力撤除后朔性变形就变成了永久变形的原理。

3、取换套工艺技术

取换套管修复工艺技术是针对套管严重错断井、变形井、破裂外漏井而发展完善起来的一项修井工艺技术。该工艺具有其它任何修井工艺技术无可比拟的优点：修复完全彻底，可以恢复原井的一切技术指标和功能，能满足开发生产的要求。？取换套管的工艺原理是：利用套铣钻头、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，在钻压、转数、循环排量三参数合理匹配的情况下，以优质取套工作液造壁、防坍塌、防卡、防断脱以及组合切割、适时取套、修鱼找正等措施技术，完成对套管外水泥帽、岩壁、水泥环等的分级套铣、钻扩、磨铣，取出被套铣套管，下入新套管串补接或对扣，最后固井完井。

4、开窗侧钻工艺技术

套管开窗侧钻工艺技术是在套损段或复杂落物上部某一适当位置固定斜向器，应用特殊的工具和工艺，在油层套管侧面某一特定深度开窗形成通向油层的必要通道，利用合理的钻柱组合，依据设计要求，在随钻仪器的监测下侧钻出一定的距离形成新的井眼，然后悬挂尾管固井、射孔，使油井恢复生产，重新形成开发能力的一种新的工艺技术。

二、大修作业技术发展趋势

随着勘探开发的不断深入和技术的不断发展，对井下作业技术提出了新的更高要求，概括起来主要有以下几个个方面：

1）、完善工具装备配套，提升大修技术水平

在套管修复技术方面，完善现有的技术，开展技术套管以下自由段取换套攻关，在裸眼井取换套能力上突破，提高套管修复水平和成功率；研发水平井新型封堵工具、固化水修井液，引进液压倒扣工具，在水平井修井方面有所突破；在解卡打捞技术方面，引进先进的镁粉切割工艺和高性能震击器等设备，完善井下鹰眼等诊断仪器设备，引进高效套捞磨铣工具，加强套铣、打捞（切割）一体化技术研究，提高磨铣效率。尽快完成大修技术、工具的集成、配套，形成先进的特色大修技术。

2）水平井、定向井井下作业技术的配套及推广应用

使用修井机进行老井侧钻水平井，可以有效地降低油气生产成本，提高采收率。针对侧钻工作量增加的需求，需要进一步配套完善小井眼侧钻定向井和水平井技术，开发研究保护储层的钻井工作液体系及完井技术，加快套管开窗侧钻水平井、侧钻井提速、小井眼固井等技术研究，形成规模生产能力。