浅谈井下作业的技术与发展

浅谈井下作业的技术与发展

作者：赵权威崔高军

来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第17期

[摘要]近年来，井下作业持续发展，技术也在逐渐改进，井下作业技术为油气勘察和研究开发起着重大作用。而越来越复杂的勘探开采环境也促使井下作业技术不断发展。本文介绍了我国井下作业技术的现状以及未来的发展方向并结合自己的工作经验提出了相关看法，对井下作业有一个较全面的认识。

[关键词]井下作业技术国内现状发展

1井下作业的发展

近年来，井下作业持续发展，技术也在逐渐改进，井下作业技术为油气勘察和研究开发有重大作用。埋在地下的油气对国家的发展以及人们的生活都有重大影响。而地下的这些宝贵资源则是通过花费巨大的人力物力凿通地下油层通到地面的岩石通道开采出来的，由于油田勘探的特殊性，导致油井在长期的开采过程中出现了不同类型的故障，为了保证油田的正常生产，就必须对出现问题的油水井进行井下作业。

2国内井下作业的现状

目前，我国国内的井下作业技术主要包括以下几个部分：

（1）井下作业所需机具设备的安装；

（2）作业采用的工艺技术；

（3）作业的施工方案设计：

（4）施工过程中的安全和管理；

（5）确保作业安全实施的具体保证措施。

在近年来的一些井下勘探开发中，企业为了追求更大的经济效益，开始对工程装备与作业技术进行更新与提升，并且在科技的创新与应用方面投入较大的资金。在技术方面，企业引入了国外的先进技术，加上企业自己的创新研发，使企业的井下作业技术水平得到极大的提升，同时企业的服务管理能力也有了明显的改善，加快了油气田勘探开发的速度，满足了一定的需要。然而，我国的井下作业技术在工艺方面与外国还有很大的差距，这些差距包括设备的先进程度、工具配备的全面程度以及生产数据的信息化处理能力与管理方面。设备方面尤其是在主体设备的配备上，与国外更是存在着不可忽视的差距，国外修井设备配备标准相对较高，自动

化程度也较高，双滚筒甚至三滚筒装置在国外的井下作业中比较常见，其还配有顶驱或动力水龙头；工具配备方面国内工具尚未形成标准化，缺少高性能工具，缺乏先进的辅助工具；而国外的试油测试施工、压裂酸化基本上实现了信息化、自动化管理，能够及时采集、分析并形成相关技术数据，远程传送生产信息，实现远程技术指导与监督。

3井下作业技术的未来方向

综上所述，结合上文的发展趋势，按照降低成本、提高产量的基本要求，对油气田勘探技术将来的发展防线做出评估，为同仁提供参考。

3.1提高单井产量作业技术

在目前的技术水平下，要提高油气田的开发技术，实现降低成本，提高产量，必须要对4项基本的技术进行研发，这四项技术包括防砂射孔技术、高效选择性堵水技术、径向钻孔技术、气体增产技术。

3.1.1防砂射孔技术研究

对于现在的油气层开采状况，需要使用充填式防砂射孔和大孔径防砂射孔技术，企业要在这方面开展相关研究，在原有的单一防砂射孔弹技术基础上，针对防砂射孔弹的防砂评价进行重点研究，开发相关防砂射孔优化设计软件并尽快应用到实际工作中去，形成一系列的防砂射孔技术高效系统以提高防砂效果和油气井产量。

3.1.2高效选择性堵水技术研究

常规的油井堵水有两种，即机械堵水与化学堵水，在注水开发油田以及控制油井出水中，堵水有着很重要的作用。在实际应用中，机械堵水存在很大的局限，对于中后期油气田开发过程中的含水上升导致层间、层内以及平面矛盾不断出现，机械堵水则难以适应需要，这就必须研究新的堵水技术，向高效选择性堵水技术方面发展，这其中以研制高效选堵剂为重点。同时，研究深部堵水施工作业技术，填补当前的油气田开采技术漏洞，增强堵水效果与提高油井的产量。

3.1.3径向钻孔技术研究

在过去使用的低渗透技术存在一定的缺陷，如油气藏的泄油面积太低、研发成本过高等。这就需要我们研发更先进的径向钻孔技术，以提高单井产量。这可以使用两种方案，一是通过大孔径射孔射穿套管、高压水射流喷射地层等技术形成孔眼，而另一种是使用机械旋转钻头钻穿套管、水射流与机械旋转钻头相结合钻出地层孔眼，在这两种方案中选择一种更优的技术方案，然后研发配套的井下工具与地面设备。

3.1.4气体增产技术研究

开展气体增产技术研究的最终目标是要达到：在尽可能降低成本的基础上增加产量，增加热、电、二氧化碳和氮气的最终采收率。例如：洁净煤的发电，充分利用所发的电，对于燃烧后产生的烟气，也进行回收和二次利用，用其进行油田开发，尤其是开发所必须的电、二氧化碳等物质。通过研究开发的基本原理，着重开展上述物质综合应用的工艺技术研究，例如：吞吐、驱替与注采等，主要研制气体的处理、运输、注入设备等，从而形成一种综合的配套技术。

3.2压裂酸化技术

按照油田开发技术的基本要求，为了最大程度的降低压裂酸化的使用成本，提高经济效益，必须在优化设计的基础上，重点加强对于复杂油气藏压裂酸化技术的研究，进一步转向开发压裂的方向。

3.3特殊工艺井作业技术

以前的工艺井作业在开采过程中逐渐显现出其局限性，这里我们就需要重点开展针对侧钻小井眼井、水平井、多底分支井等特殊工艺井作业井下工具的创新研发和配套工艺技术研究，形成系列的特殊工艺井作业技术，以弥补之前的不足，使其更好地满足在生产技术中的需要。

3.4井控新技术

这种技术不破坏油气层，可以对其进行保护，防止作业过程中造成油气层的二次污染，能有效提高油气井的生产能力。但是需要对原有的不压井作业技术进行改进，研究在井口方面的相关控制设备、井下作业时的控制器具，并对相应的作业技术进行改进，实现将油、水、气的作业全过程不压井，将油气井的清砂与检泵等作业的整个过程中所涉及的油套管压力控制水平有效提高。

（1）提高作业自动化程度和作业质量配套工具、装备研究；

（2）无伤害作业工作液体系研究；

（3）油、气、水井作业全过程不压井作业机具及施工技术研究。

4结语

现有的井下作业技术是在几十年的发展过程中一点点探索积累总结下来的珍贵技术和资料，其中很多对于现在和未来的勘探开采还具有很重大的指导意义，但由于时代的飞速发展，科技技术的日新月异，我们应在原来的井下作业技术基础上寻找需要创新突破的地方，以实现生产效益最大化为目标来予以改进。