井下作业工具设备的选择

摘要：井下作业环境艰苦，工作难度大，其中涉及到诸多的工具设备，因此必须要严格根据井下作业设计要求合理选择作业工具，更好完成井下作业施工目标。并严格按照井下作业施工标准和要求应用工具设备，降低井下作业成本，提升井下作业效率。本文主要对井下作业工具设备选择策略以及具体的应用进行分析。

关键词：井下作业；工具设备；选择

井下作业中需要应用到多种工具，而且这些工具的体积大，结构复杂，如果工具的选择不合理，将会导致施工进度受到阻碍，同时影响施工质量，加大施工成本。因此必须要合理选择井下工具，并保证工具组合的合理性，达到更好的施工结果。在井下工具选择中需要结合具体的施工要求，提升施工人员设备的操作能力。

一、井下作业工具设备概述

井下作业中主要的内容是对油水井的维护以及对油田挖潜的作业，为了提升施工效率，达到施工标准，必须要采用合理的施工设备。同时油田的改造、调整等也都需要应用井下技术和井下设备。如果施工设备选择不合理，必然会导致作业时间延长，作业效率下降，导致油田生产成本提高，油田效益受到影响。

井下作业施工中包括油水井作业，分层管柱起下作业以及井下泵检修作业等。在油层改革过程中包括堵水、压裂、酸化等多种事故的维修。同时也包括油水井的修理、找堵漏、验窜等方面的作业方式，不同的作业形式采取的作业设备各不相同，必须要结合井下作业的实际情况合理选择工具设备。在作业设备中包括循环设备、提升设备、旋转设备等设备类型。旋转设备主要包括转盘以及相应辅助工具，通过转盘的旋转作用实现对井下管柱的施工。以修井转盘为例，通过对方钻杆的转动，对井下钻具进行旋转，进而完成倒扣以及套铣等操作；循环设备是由泵机组以及相关管路套件等组成，在水力压裂的过程中循环压裂液。

二、井下作业工具设备的选择策略

井下作业中涉及到的设备工具种类多、复杂，根据不同的井下作业情况需要选择合理的设备工具，同时通过对设备工具的组合优化，提升井下施工作业效率。因此在井下作业设备的选择中必须要进行多维度的考虑，使设备工具能够充分发挥施工作用，提升井下作业工作效率。

（一）井控设备的选择

井下施工作业过程中，对井口设备的要求非常高，比如在施工中井口出现溢流的情况，同时无法对这种状态进行控制，随着溢流的速度和流量加大，极可能会造成严重的井喷事故，不仅会导致施工无法顺利开展，使企业遭受重大经济损失，严重的情况下还可能会造成人员伤亡。因此必须要合理选择井口控制设备，比如半封封井器、全封封井器以及自封封井器等，通过封井器的选择实现对井口位置的有效控制。在井控设备的选择过程中，需要先对预作业井的情况进行全面了解，并根据井的情况确定封井器，实现井控作用，提升井下作业的安全性。在井控设备选择的过程中还需要根据具体的问题选择相应的辅助控制设备，比如地面防喷器或者液动阀门等实现井压控制，有效预防井喷现象的发生。

（二）地面工具设备的选择

井下作业施工开展中，除了井下的工具设备外，还包括地面的工具设备，通过井下设备工具与地面工具设备的结合更有利于井下作业的顺利开展。地面工具管钳的优选和应用中，其主要是对金属管材、管件等方面的安装，在管钳的选择中需要根据管件的型号和规格，合理选择管钳的型号。在管钳使用时力度要合适，如果在使用过程中力度比较大，容易造成管件弯曲。同时虽然管钳的硬度比较大，但是不能作为榔头或者撬杠使用。在工具的使用前还需要对工具进行检查，对于存在销钉的位置必须要保证其固定性，钳头以及钳柄的位置不能存在破损的情况。在使用后还需要做好保养工作，在钳口的位置涂抹润滑油再放入到工具箱中，防止长期不用导致工具生锈。

地面工具中扳手的应用也比较频繁，主要用于对阀门的启动、关闭和螺栓的搬动等，在使用的过程中需要根据螺栓、阀门等对扳手的规格进行合理选择。扳手使用后也需要做好保养工作，在扳手使用中不可以套加力杆或者反打扳手等，防止出现安全事故。

（三）井下作業修井设备的选择

井下作业修井动力设备对于井下作业来说具有非常重要的作用，主要负责为井下提供充足的动力，包括管柱的起下、钻具的控制以及转盘转动等，在修井设备中主要的机械设备包括通井机和修井机。通井机是油田井下进行小修的重要工具设备，根据不同的类型可以分为履带通井机、车载通井机以及轮式通井机。在井下维修的过程中可以根据维修需求和井下情况合理选择机械设备，比如如果作业井与油田生产区域的距离远，而且修井作业的范围比较小的情况下，可以选择轻型的车载通井机，运输方便，操作容易，有利于降低井下修井的成本和风险，提升井下维修作业效率。

（四）循环冲洗设备的选择

井下冲砂等施工作业过程中，必须要对冲砂液进行循环，使井下作业能够正常、顺利进行，进而实现相应的作业效果和要求。在井下循环冲洗设备中包括水龙带、泵以及水泥车等，通过这些设备进行洗井冲砂。在泥浆泵的选择中，主要采用的机械为柱塞泵，用于对水泥浆或者具有固体颗粒液体的运输，保证砂浆正常循环。在水泥车的选择中，需要保证车体能够对水泥浆等物体进行有效供应，同时与地面管线进行配合完成循环冲洗作业。

三、井下作业工具设备的应用

井下作业中涉及到的工具种类多，使用方式和特点多变，在这些设备工具的应用中必须要严格根据操作标准和要求进行，保证井下作业施工的顺利进行。

（一）井控设备的应用

在井下作业中通过井控设备的合理应用，有利于提升井下作业效率和施工安全性，有利于对井喷等事故的预防。在设备的应用和管理中需要做好对井口位置的管理，如果出现井口溢流情况，必须要及时做好控制工作，满足井下作业技术要求。同时结合地面防喷器，做好与各个节流管道的连接工作，使各个管道中的压力平衡，有效预防井喷现象的发生。

（二）井下打捞设备的应用

井下如果落入一些物体会导致井内环境以及正常生产工作受到影响，因此需要根据井内落物的情况以及种类合理选择打捞设备。一般井内落物可以分为绳类、管类、杆类和小物件类的落物，在打捞工具的选择中，可以根据落物的不同类型，选择合理的打捞方式，也可以进行组合式的打捞，提高打捞效率。比如，对于绳类的落物，在打捞的过程中主要以内钩工具为主，井内的管类落物主要应用的为外捞或者内捞工具，通过不同落物打捞方式的合理选择，保证井下作业施工效率。防止打捞失败造成二次事故，影响井下作业质量和安全性。

在井下落物勘测中主要应用的工具为铅膜，能够对落物顶部状态进行分析，主要用于对落物打捞中的检测。在铅膜的使用过程中必须要严格按照规范和要求进行，对落物的具体状态进行准确的判断。同时根据落物的状态选择合理的打捞工具，做好施工作业设计，完成对落物的打捞，快速恢复井筒工作效率和状态。井下落物的种类比较多，根据铅膜对落物的判断合理选择打捞工具，并根据工具的具体应用要求开展打捞作业。在打捞的过程中一般都需要多种打捞工具结合应用，包括公锥、打捞筒、内钩、磁力打捞器等，通过多种工具的结合成功打捞落物。

（三）井下工具设备的综合应用

井下作业中，需要根据不同的作业类型和方式做出最优的工具设备选择，保证工具设备应用的合理性，实现预期井下作业效果。通过井下与地面配套工具的应用，加强井控设备和设备管理，保证井下作业的顺利进行。比如通过井封器的使用，提升井下作业的效率和安全性，防止在井下作业的过程中出现井喷事故。井下作业后，首先需要做好井口采油树的安装工作，使井筒与井口采油树进行连接，保证套管头与油管头紧密连接，满足交井要求。通过井泵检修有利于提升油泵的运行效率和安全性。加强对油泵的检查和维修，并严格按照规程操作，合理控制下泵深度，实现对井下管柱与油泵的结合，通过对井下作业工具的综合应用，满足油泵的安装和使用要求，提升井下生产效率。

合理修复工具以及套管整形等有利于对套管变形和损坏情况进行修正，保证套管正常的工作和運行状态。如果套管出现错断、弯曲和泄露等情况，需要进行油井大修，在套管工具的应用中必须要严格按照安全操作的要求执行，防止在修复后无法达到预期目标，导致套管的质量降低，影响后期的使用。在取套换套的过程中，需要严格按照套管对扣器以及紧扣器合理使用，对于严重变形的套管，可以通过内割刀进行处理，套管取下后再进行重新套管，通过注入水泥的方式进行固定，保证井筒的正常生产。

井下作业螺杆钻具的应用中，可以应用清水或者泥浆进行驱动，并以此为基础带动磨铣钻头，完成井下磨铣作业，对油井井筒中存在的堵塞物进行清除，保证井筒内的通畅性，使油水井始终保持良好的运行状态。针对井下复杂的事故问题，选择特殊钻头，保证井下作业效率。

结语：

综上所述，井下作业中涉及到各种作业工具和设备，不同井内故障情况选择的施工工具也不同，因此在井下作业中必须要结合井下情况和项目实施计划等合理选择作业工具设备，发挥各项工具设备的优势作用，促进井下作业施工的顺利开展。井下作业施工中为了保证设备工具的优选性，需要在作业施工前，先做好施工的设计工作，并根据设计要求准备好各项施工工具。此外，在工具的维护过程中还需要做好保养工作，使工具始终处于良好的工作状态，有利于井下施工工作的顺利开展，提升井下作业施工效果。

参考文献：

[1]井下作业工具设备的优选[J].刘刚. 化工设计通讯.2017（07）

[2]石油系统井下作业工具研究[J].刘艳伟，张延开，白永占. 中国高新技术企业.2014（33）

[3]石油系统井下作业常见工具操作方法分析与研究[J].李贺一. 中国石油和化工标准与质量.2014（03）

作者简介：

姓名：王军，1979-11-1，性别：男，民族：汉，籍贯：黑龙江省大庆市，职务/职称：工人技师，学历：大专，单位：大庆采油一厂作业大队，研究方向。