油气井下作业中心胜采作业区作业 23 队 山东省东营市 257001
摘要:随着对油气资源的不断增加,各种油气开采工程越来越多,井下作业工作量和工作难度不断增加,各种井下作业设备和技术更新换代的速度也非常快,井控安全形势不容乐观。本文中对油气田井下作业技术和井控安全工作进行探讨,希望对促进我国油气资源开发事业的发展, 可以起到有利的作用。
关键词:油气田;井下作业技术;井控安全工作
井控指的是针对油田井下作业时由于各种原因引发的井喷失控现象采取的避免与控制措施。众所周知,油田开采是项安全隐患较大的工作,地底开采容易引发井喷事故,不仅造成经济损失更会引起人员伤亡。做好井控工作不仅能保证人员的安全,更能提高油田的经济效益, 是原油开采顺利进行的必要前提,因此必须引起足够的重视。本论文通过对现阶段油气田井下作业技术的分析,结合井下试油测试技术、修井作业技术以及井下压裂酸化技术展开探讨,对井控安全安全工作的重点进行了阐述。
1井控技术概述
在油田井下作业施工过程中,由于施工人员素质不高,无法实施井控管理技术措施,引发更多的安全事故,给井下作业施工带来损失。 井控设备和设施不完善,由于设备陈旧老化,无法实施安全关井,引 发井喷事故,影响到井下作业施工的顺利进行。
井控管理措施无法落实,参与井下作业施工人员的专业技能水平欠佳,井控管理责任不落实,一旦出现安全隐患事故,无法追究责任, 因此导致施工人员不重视井控管理,引发更多的安全事故,给井下作 业施工带来危害。事故应急预案不完善,对突发事故的处理不及时, 造成人身伤害及财产损失。针对油田井下作业施工企业,由于缺乏安 全应急演练,施工人员对应急预案不熟悉,发生事故后,无从下手, 导致事态扩大,损失惨重。井下作业施工的安全事故是可控可防的, 加强对井下作业施工过程的控制和管理,通过自动化的仪器仪表,实 时监测井下作业的生产数据。一旦存在安全隐患问题,责令施工人员 立即解决。杜绝发生一切安全事故,降低井下作业施工的成本。
2油气田井下作业技术
2.1压裂酸化技术“压裂酸化”是两个操作体系,“压裂”在前,“酸化”在后。
利用高压泵组对地层施加足够形成裂缝或张开地层原有缝隙的压力之后,向地层下挤入前置酸液进行处理。压裂酸化技术是国内外应用范 围较广的技术之一,通过压裂酸化可以大幅度提高油气田产量,同时 减少对生态环境的破坏,提高油气产品的品质。近年来,围绕着这一 技术,国内外企业和研究机构都进行了深入的探索。围绕着压裂酸化 技术研究的关键在于降低成本,同时不断提升生产效率,目前已经得 到了较好的回报。连续油管压裂技术就是其中之一,在执行过程中可 以一次性实现多层压裂效果,大幅度提升了生产效率,缩短生产周期。 此外,随着压裂酸化技术的不断革新,其已经成为了石油企业提高经 济效益不可或缺的技术力量之一,通过对压裂酸化技术进行合理的运用,可以使油气田井下石油开采工人更好的适应复杂地下作业的实际需求,保证石油的开采量,推动我国油气田井下开采工作更好的开展, 促进我国石油行业的发展和进步。
近年来,我国也针对压裂酸化工艺进行了改进,一方面针对我国油田现状展开,另一方面吸取国外发达国家先进经验;目前压裂酸化 工艺也实现了国产化改进,包括二氧化碳清洁压裂技术、不动管柱水 力喷射分段压裂技术等。
2.2大修侧钻技术
大修侧钻指的是两个独立的工艺。首先,大修指的是利用一定的工具以及采用一定的设备和技术对油水井事故进行处理,恢复油水井正常使用的生产作业过程。大修工艺的发展,是伴随着油田开发时间 的延长以及采油工艺的进步和发展而发展的。其不仅仅是采油工艺技术的重要组成部分,更是一门独立的工艺技术。对于油水井来说,不确定的因素较多,很容易因为各种原因出现故障,例如不合理的油水井工作制度、不当的油水井作业行为都会导致油水井的正常使用受到影响。而运用大修工艺技术,可以及时根据油水井的事故种类,找出其发生的原因,然后借助先进的维修设备和维修技术恢复油水井的产能,提高油水井的利用率和使用寿命,使油田开发获得最大的经济效益。一般来说,大修工作内容包括:井下故障诊断、复杂打捞、查封窜、 找漏洞、挤灰封存层、修套、取套、换套、套管补贴、防砂、油水井报废等。随着我国油田的不断开发,大修所涉及到的方面也越来越多, 其工艺技术也将不断的提高。
其次,侧钻指的是在套管套损点以上的某一合适深度位置固定一个导斜器,运用导斜器的导斜原理和造斜作用,使用专用工具在套管上开出一个新窗口,从而可以在新窗口上钻出新的井眼的工艺。在实际的石油井下开采工作中,很容易因为套管严重破损、变形或井下存在无法打捞的物品的情况,这时便需要运用侧钻井技术对套管进行新窗口的开设,从而有效促使油井恢复正常生产,提高油井的开发效果, 同时,还可以延长无水开发期,在一定程度上增加驱油效果。一般来说, 侧钻井生产工艺流程包括钻前准备、拆井口起管柱、装封井器试压、通井、洗井、挤封油层、套管试压、下导斜器座封、修窗口、裸眼钻进、 完井电测、钻灰塞测声放等多个步骤,复杂的测井工艺可以最大化保证石油开采工作的正常进行,促进石油企业经济效益的提高。
最后,作为保障油水井正常工作的大修侧钻工艺,其在实际运用中, 有着几点必须遵守的施工原则:第一,在大修侧钻过程中,必须严格执行相关的技术标准和操作规程,应始终明确大修侧钻技术的目的在于接触井下事故,而不是添加井下事故;第二,在施工过程中,应尽量保护和改善油层,决不能为了维修设备而破坏和伤害油层,同时应尽量保护井身,并适当的对其进行改良。大修侧钻工作的方针是利用高科技技术,保证石油开采工作的质量和效率,使石油企业更好的生存和发展,更好的适应市场竞争的需求。因此,大修侧钻技术是一项极为重要的关系到企业是否能够健康生存的技术,必须引起所有石油开采企业的重视。
2.3试油测试技术
评价一个新发现的油田能不能开发,油田地层适合什么样的开发, 油气层的具体情况是什么样,这些问题的解决都需要试油测试技术。 试油测试技术是油气田开发过程中的必备环节,其主要目的是针对目 标油井进行勘测,并获得地层中的详细数据,使勘探人员能够更加清 楚的了解地层的确切资料和油气层的实际情况,是油气田开采作业能 否正常进行的关键。无论在新油井中还是在深度开发油井中,试油测 试都是必不可少的,它决定了油井是否有开发的价值,以及利用什么 样的方式展开,开发的过程中应该注意什么问题等等;试油测试技术 的先进与否,直接影响了获取的数据准确性,也决定了能否向采油企 业提供详实有效的数据。
国际方面的试油测试技术改进方向主要包括射孔、侧压、排液等方面,试油测试技术的改进方向同样与成本相关,同时还要以缩短试油周期为目的,为后续的开发提供充足的缓冲。从上世纪 90 年代以来, 我国也大力研发相关的技术改进措施,在射孔、排液、测试等方面取得了一定成绩,形成了“三联做技术”、“四联做技术”,有效地提升了我国的油气田开发速度。同时,随着在开采技术方面的研究与创新, 试油测试技术能够更清晰的向勘探技术人员提供油气层的确切资料, 大大促进了石油的勘探技术的发展,提高了勘探成功率,大大节省了开采成本。
2.4修井作业技术
修井作业技术是针对油气田的设备维修维护措施,油气井的生产环境一般都很复杂,如戈壁、沙漠、盆地等野外环境中,设备往往因 为缺乏防护、缺乏润滑等原因造成故障多发。因此,修井技术的水平 高低,也是提高油气产量的重要环节。在石油开采作业的过程中,常 规的维护性作业永远是不可缺少的,其能最大程度上保证油田生产的正常进行,大大减少油田开采所使用的各种设备的故障,保证油田的 生产效率和企业的经济效益。近年来,随着我国对油气田开采常规性 作业的重视的提高,在油气田常规维护作业的投入也逐渐加大,涉及 到的技术和设备也越来越完善,已经形成了一个比较完善的技术体系, 保证了石油开发的持续性和成功率,大大提高了油气田的经济效益。
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国内在修井作业技术方面突出了两个主要特征,其一是设备的标准化,一旦出现故障可以及时进行更换,而不用担心不配套的问题。 其二是工具的多功能性,可以灵活地进行组合、拆卸,配合液压设备, 可以展开多功能的维修维护。国内在修井技术方面发展并不全面,但 整体朝着自动化、智能化方向前进。
3井控安全工作的策略
3.1建立科学有效的制度
每件事情在开始之前都需要有科学有效的制度作为支撑,做好井控管理工作就要遵循制度,把责任分解到每个人身上,切实落实任务, 如果在工作过程中出现失误可以准确的找到失误源,能够及时找到问题所在并加以解决。在工作过程中依据制度开展工作可以增强工作人员之间的合作感,加强配合能力,有利于提升全员的参与度,对油田 井下工作工作的顺利开展也有推动作用。
3.2职工应加强井控安全意识
对于油田井下作业的职工而言,要重视作业的安全性,对作业安全有一定的认知,只有这样,在实际操作过程中,才能规避一些不安 全行为。此外,职工应时刻认识到操作的安全性,尽最大努力规避安 全问题的发生。为此,为了培养职工的安全意识,在实际操作过程中 严格规范自己的操作细节。由于很多油田企业没有对自己的职工进行有关安全意识方面的培训,影响到职工井下作业的安全性。
3.3加强对技术人员的培训
油田井下作业是一件极具危险性的工作,这项工作对于工作人员的技术要求非常高,因此,一定要加强对技术人员的技术培训,提高 工作人员的技术水平,在这个过程中不仅对于工作人员的技术能力有很大的要求,对技术培训管理人员的工作能力也有很大的要求,使其 熟悉油田井控管理的任何相关工作,在培训过程中提升技术人员的能力,使其熟悉技术要领。在培训过程中不仅要注重技术理论的传输, 对于实际操作也不能松懈,多安排实际演练有助于使技术人员提前适应工作环境,感受工作难度,这对于其技术能力的提升有很大的促进 作用。
3.4加强应急事故安全管理
建立安全事故应急管理制度,定期进行安全风险演练,保证应急事故的处理达到最佳的状态,更好地进行井下作业施工,达到预期的 质量标准。对井下作业施工中的安全风险进行评价,不断开发和研究 井下作业的新工艺技术措施,如实施不压井不放喷作业技术措施,降 低压井液对储层的污染程度。加强自动控制技术的研究和应用,对井 口的溢流状况实时地监测,及时发现井喷的风险,通过关闭井控的井 口装置,有效地抑制井喷事故的发生。
此外,为了井下作业与井控工作得到安全的保障,应强化管理。油田企业会有自己的验收标准与制度,但对井下作业与井控工作实际验收过程中,由于管理人员自身缺乏安全意识,从而导致井下作业与 井控工作验收不够合理。为此,为了更好地发挥井下作业与井控工作 的有效性,应做好应急预案的控制,重视验收工作。同时,油田企业 管理人员对井下作业与井控工作进行验收时,应确保井下作业与井控工作可以安全有效的进行。
3.5质量控制
为了充分保证井控工作的质量,首先应该了解井控工作的主要内容,其主要包括以下四方面的内容。第一,井控人眼应该对井下作业 的危险性有足够的认识,并具备一定的安全常识。第二,在相关技术
上也要做好工作。井控事故的发生有很大一部分原因是技术上的不足造成的,需要逐步提高井下开采技术,并不断对该技术进行完善。第 三,对井下作业管理要引起足够的重视,不断完善井下安全管理措施, 制定各种严格的安全管理制度。第四,在实际井控作业中,相关工作 人员起着关键性的作用,这些人的素质对井控质量有着直接的影响, 应该从意识上认识到井下事故的严重性,时刻将神经绷紧,并采取严 格的井控措施,将发生井控事故的可能降到最低。针对当前在管理方 法上的不足,应该摒弃过去传统的管理理念和方法,那时一种非常滞 后的管理方法,通常是在问题发生后,才去采取措施,经常导致比较 严重的后果。为此,应该对可能发生的各种事故有比较清醒的认识, 并及时制定各种应对措施,不能让其随意发展,还要做好相关的技术 改进工作,积极对各种先进技术进行引进,配套完整的井下措施,有 效提高井下作业的安全性。
4.案例分析
四川油气田是位于中国西南以四川盆地为中心的油气产区。油气田主要是开发天然气和石油,其约有 20 多万平方公里的面积。现在油
气田含有众多气田和油田,每年可以产生 15 万吨石油和 160 亿立方米的天然气,是一个巨大的自然资源库。但是由于川西地区井深且地下 温度高、压力高,所以井下情况十分复杂,有底层裂缝,井下情况难 以控制和预测,从而不仅给开采工程造成了一定的难度,也给川西深 层的勘察工作带来了一定的阻碍。
4.1川西盆地油气田的主要特征
①产层和类型多种多样。四川盆地的沉积特是点沉积厚、多旋回, 因此在钻探过程中发现了很多产气层,约发现了十九个产气层。每个气田因为其分布的区域不同所含的气藏也不同,有的气田有七八个气藏。这些气藏增加了气田的开发难度。
②储层具有低渗、低孔的特点,同时还有很多裂缝。四川盆地有众多的储集层,其中大部分储集层都是少孔、渗透性小且具有裂缝。 在天然气的产出中裂缝起着重要作用,它是渗流的主要运输通道。若 钻井时遇裂缝可获得较多的气井,但这些气井的分布往往不均匀。
③硫化氢大量存在于天然气中。四川气田的天然气中含有大量的硫化氢,一般的含量较少为 1%~2%,但是有的含量较大的可达 16%。除此之外,大部分天然气还有一定量的二氧化碳。
④地形复杂,施工困难。四川盆地大部分为丘陵地区,但川东北主产气区为高陡背斜所覆盖,地面高差较大,地形更为复杂,交通不便, 且地层较硬,地面施工难度大、成本高。
4.2发生井喷和井漏问题时的处理措施
在油气勘探中,钻井液从井底返到井口所携带上来的烃类气体要用气测录井仪器检测;当进行钻井施工时,无论油气层被打开的程度 大小,都会使油气层内的烃类气体混入钻井液中并带到地面上来,这 是就可以用气测录井来对气体数量进行分析。与此同时,还可以也接 单根气来防止井喷事故的发生。井漏是指钻井过程中,井筒内钻井液 或其他介质漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。在钻井施工时主要采 用相应的预防措施来防止井漏,并且要避免因为施工人员的操作不当而发生井漏问题。另外,在钻井施工前,要尽量收集各种当地地质的 相关资料,在钻井过程中,凡是可以防止产生井漏问题的预防措施都 要事先准备好。
结语
总之,油田井下作业是一项非常危险、极具技术性的工作,在开采过程中需要过硬的技术支持作为保障来提升油田的开采率,随着科技的发展,未来还会引进更多的新型技术,油矿企业也应该跟随社会 的发展将新型技术引进油矿井下作业中,更大程度上提升油田开采率。 对于井控安全工作来说,科学有效的制度管理、对技术人员的科学培 训和实际演练、专业的审查管理人员可以将井控安全工作进行的井井有条,在最大程度上减少工作中出现的故障,保证油气田井下作业的 质量。
参考文献
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[2]王清军 . 浅析油田井下作业井控存在的问题及对策 [J]. 中国石油和化工标准与质量,2014,(09):129+167.
论文作者:孙金国
论文发表刊物:《建设者》2019年21期
论文发表时间:2020/3/11
标签:作业论文; 井下论文; 技术论文; 工作论文; 油田论文; 油气田论文; 油气论文; 《建设者》2019年21期论文;