摘要：井下作業(yè)是油田勘探開發(fā)過程中保證油水井正常生產(chǎn)的技術(shù)手段。埋藏在地下千米或幾千米的石油和天然氣，是寶貴的地下資源，是國家現(xiàn)代化建設(shè)和人民物質(zhì)文化生活與人類文明發(fā)展所不可缺少的重要資源。地下的石油寶藏，是通過花費相當(dāng)代價鉆鑿?fù)ǖ叵掠蛯油ǖ降孛娴膸r石通道開采出來的。而油、水井在長期的生產(chǎn)過程中，不停頓地受到油氣流的作用，受到為了維護(hù)正常生產(chǎn)所進(jìn)行的修井作業(yè)，以及為了提高采收率進(jìn)行的工藝改造措施的作用，使油井每時每刻都在發(fā)生著變化，逐漸老化，出現(xiàn)各種不同類型的故障，導(dǎo)致油水井不能正常生產(chǎn)，甚至停產(chǎn)。因此，必須對出現(xiàn)問題與故障的油水井進(jìn)行井下作業(yè)，使油水井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

　　關(guān)鍵詞：井下作業(yè),油田勘探,能源技術(shù)論文發(fā)表格式

　　井下作業(yè)是在野外進(jìn)行，流動性大，環(huán)境艱苦，并且是多工種協(xié)作施工;石油、天然氣、硫化氫等又是易燃、易爆的有毒物質(zhì)，生產(chǎn)過程中事故隱患較多，危險性較大，如果防護(hù)措施跟不上，不僅影響生產(chǎn)進(jìn)度和降低施工質(zhì)量，還可導(dǎo)致職工體質(zhì)下降，生命受到威脅。因此“安全第一，預(yù)防為主”，抓好安全生產(chǎn)是各級生產(chǎn)管理者的重要管理內(nèi)容之一，應(yīng)引起高度重視，層層落實安全生產(chǎn)責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行各項規(guī)章制度和井下作業(yè)技術(shù)操作規(guī)程，加大井下作業(yè)安全監(jiān)督機制，把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。嚴(yán)守崗位，緊密配合，確保施工人員人身安全、設(shè)備安全和作業(yè)施工安全。

　　井下作業(yè)內(nèi)容主要有油水井維修、油水井大修、油層改造和試油。

　　1 井下作業(yè)修井技術(shù)現(xiàn)狀

　　1.1主要修井設(shè)備

　　在油、水井修井作業(yè)過程中，主要使用的修井設(shè)備有：吊升起動設(shè)備、循環(huán)沖洗設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備。

　　吊升起動設(shè)備，包括動力設(shè)備和井架系統(tǒng)，有履帶式和輪胎式兩種。

　　循環(huán)沖洗設(shè)備的主要作用是向井內(nèi)打入各類循環(huán)液，實現(xiàn)循環(huán)、沖洗和洗壓井工藝，完成沖砂、鉆塞、套銑等項工作。

　　循環(huán)沖洗設(shè)備主要包括泥漿泵、高壓管匯、水龍頭、水龍帶及彎頭等。轉(zhuǎn)盤是修井施工中的重要旋轉(zhuǎn)設(shè)備，是主要的鉆具旋轉(zhuǎn)力矩來源。

　　1.2井下事故及打撈工具

　　油水井出現(xiàn)故障的原因很多，但歸納起來可分為潛在因素和后天因素兩類。潛在因素有地質(zhì)和鉆井兩種原因;后天因素有油井工作制度及作業(yè)不當(dāng)造成的。

　　常用來打撈管類落物的工具有公錐、母錐、滑塊撈矛、可退式撈矛、倒扣撈矛、分瓣式撈矛、卡瓦打撈筒、可退式卡瓦打撈筒、可退式短魚頂打撈筒和開窗撈筒。

　　常用來打撈桿類落物的工具有可退式抽油桿打撈筒、不可退式抽油桿打撈筒、組合式抽油桿打撈筒、抽油桿活頁打撈器、抽油桿三球打撈器、開窗撈筒、測(試)井儀器打撈器、內(nèi)鉤、外鉤等。

　　常用來打撈繩類落物的工具有內(nèi)鉤、外鉤、內(nèi)外組合鉤、老虎嘴等。

　　常用來打撈小件落物的工具有一把爪、反循環(huán)打撈籃、老虎嘴、磁力打撈器等。

　　2 修井技術(shù)優(yōu)化

　　“優(yōu)化”既可產(chǎn)生出新的事物，又是對原事物的發(fā)展和不斷完善。技術(shù)優(yōu)化就是把一些零散的東西通過某種方式而彼此銜接，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作。技術(shù)優(yōu)化必須遵循以下基本原則：

　　經(jīng)濟(jì)性原則：必須考慮成本，必須評估其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，實現(xiàn)低成本，高效益倡議。

　　效益性原則：優(yōu)化的目的是追求最大的產(chǎn)品綜合效益，其中產(chǎn)品的利用率是重要指標(biāo)之一，優(yōu)化應(yīng)使利用率得以提高。

　　適用性原則：優(yōu)化后的產(chǎn)品能滿足實際生產(chǎn)需要，以可靠、適用為原則。

　　3 方案優(yōu)化設(shè)計

　　3.1 井下碎塊管材一體化打撈工具優(yōu)化設(shè)計方案

　　3.1.1 工具優(yōu)化選擇

　　在選擇筒體方面，可用于外撈工藝設(shè)計的工具有母錐、可退式卡瓦撈筒、開窗撈筒、短魚頂撈筒等打撈工具。選取母錐作為外撈工具的筒體。

　　內(nèi)錐體：在本方案設(shè)計中，可用于內(nèi)撈工藝設(shè)計的工具有滑塊撈矛、可退式卡瓦撈矛、分瓣撈矛、公錐等打撈工具。在內(nèi)外撈共同起作用的情況下，提出以卡瓦撈矛的卡瓦牙作為內(nèi)撈工具的內(nèi)錐體，同時一體化工具的筒體內(nèi)設(shè)置一個活塞裝置，以投球憋壓迫使內(nèi)錐體下行的工作方式，既能實現(xiàn)一體化打撈工作功能，又能滿足沖洗打撈施工目的。

　　這樣，選取母錐做為外撈工具、卡瓦撈矛的卡瓦牙做為內(nèi)撈工具，從而實現(xiàn)了內(nèi)外一體化作業(yè)施工要求，設(shè)計出了井下碎塊管材一體化打撈工具。

　　3.1.2 主要結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)

　　井下碎塊管材一體化打撈工具主要由上接頭、筒體(母錐)、活塞、內(nèi)錐體、引鞋等部件構(gòu)成。

　　上接頭：其上部與鉆柱連接，下部與母錐上部連接。筒體(母錐)：其下部與引鞋連接，在打撈時與內(nèi)錐體配合擠壓并鎖緊管材落物。 鋼球：將其放置在活塞上部球座內(nèi)(在打壓前從井口投入)，在打壓時起封堵作用。 活塞：其下部與內(nèi)錐體(卡瓦)連接，在打壓時推動內(nèi)錐體下行。卡瓦(內(nèi)錐體)：上部和活塞下部連接在一起，在打壓時由活塞推動下行，擠壓并鎖緊井內(nèi)管材落物。引鞋：其上部與母錐下部連接，在打撈時，旋轉(zhuǎn)鉆柱帶動引鞋把井下劈裂油管魚頂引入打撈筒內(nèi)。

　　主要技術(shù)參數(shù)如下：工具總長：1.2m;工具最大外徑：Ф148mm;承受最大拉力：400KN;適應(yīng)套管尺寸：Ф177.8mm;適應(yīng)落魚尺寸：Ф73mm、Ф88.9mm 油管。

　　3.2 橋塞及破損橋塞一體化打撈工具優(yōu)化設(shè)計方案

　　3.2.1 工具的優(yōu)化選擇

　　銑鞋：選擇套銑頭作為本設(shè)計方案的套銑工具。

　　筒體及卡瓦：在選擇筒體方面，一方面考慮到筒體能承受套銑時的剪切應(yīng)力，另一方面考慮到在打撈時應(yīng)具有卡瓦撈筒的功能，因此選擇母錐作為外撈的筒體來設(shè)計橋塞套銑打撈一體化作業(yè)工具。

　　在內(nèi)錐體的選擇方面，選擇卡瓦牙齒作為內(nèi)撈工具，且在打撈時利用打撈器內(nèi)的彈簧力作用推動卡瓦下行，實現(xiàn)內(nèi)撈功能。

　　橋塞套銑打撈一體化作業(yè)工具主要由上接頭、筒體(母錐)、彈簧、內(nèi)錐體、套銑頭等部件構(gòu)成。

　　上接頭：上部與鉆柱連接，下部與筒體連接。筒體：下部與套銑頭連接，在套銑時帶動套銑頭旋轉(zhuǎn)，在打撈時與內(nèi)腔牙齒(卡瓦)配合銜住橋塞。彈簧：卡瓦與打撈器內(nèi)部彈簧，在打撈時利用彈簧力作用推動卡瓦下行，實現(xiàn)打撈功能。套銑頭：通過絲扣與筒體連接，通過旋轉(zhuǎn)鉆柱帶動套銑頭實現(xiàn)套銑功能。

　　主要技術(shù)參數(shù)如下：工具總長：1.0m;工具最大外徑：Ф148mm;承受最大拉力：400KN;適應(yīng)套管尺寸：Ф177.8mm 套管;適應(yīng)落魚尺寸：Ф148mm～Ф156mm 橋塞。

　　先銑后撈，實現(xiàn)套銑打撈一體化作業(yè)施工。即把該工具連接鉆桿上，下至橋塞魚頂位置，旋轉(zhuǎn)下放鉆柱，用高效套銑頭銑掉橋塞嵌在井壁上的牙齒，使橋塞脫落，然后下放鉆柱至人工井底，使橋塞進(jìn)入撈筒腔體內(nèi)并沿筒體上行，同時由于彈簧力作用，推動內(nèi)腔牙齒(卡瓦)下行，銜住橋塞，上提管柱，并最終撈獲橋塞。