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【摘要】目前国内对于井筒的研究主要应用于油田等工程开采活动方面,伴随着我国油田需求量的日益扩张,所要面临的困难也日益增多。在井的使用过程中,我们常常会遇到井筒变形问题,为此本文选择探究井筒变形预测与治理作为研究课题,希望能为广大读者朋友带来一些参考。
【关键词】井筒 变形 预测 治理
目前国内对于井筒的研究主要应用于油田等工程开采活动方面,伴随着我国油田需求量的日益扩张,所要面临的困难也日益增多,特别令人头疼的就是油田开采的复杂地质状况。由于油田筒壁所要经受的压力日渐变大,油田井筒在开采作业过程中监测和维护被视为影响油田工程工作生产安全的重要因素。
1 国内外井筒变形研究现状
一般井筒主要由井颈、井身以及井窝三部分构成,通常用来泛指立井、斜井和暗井。由于井筒类型的多样性导致我们对井筒研究工作的复杂程度,本文主要选择油田开采工程活动作业中最常见且影响最深的井筒变形问题进行科学预测与治理,从而避免油田开采工程活动中由于井筒变形所带来的安全生产隐患问题。
现有井筒变形预测监测方法主要有这样几种:一种对油田开采工程活动工作的岩石进行力学参数监测,也可称之为传感器监测法。还有就是一种是以变形监测活动指导理论作为监测依据的几何监测法。以及相比较而言技术比较先进的GPS检测方法,除此之外还有三维激光扫描等先进井筒变形预测技术,由这些健全的检测技术可以明显看出我国对于油田开采工程活动中井筒变形问题的重视程度。不仅我国重视油田开采工程活动井筒变形研究,国外很多发达国家也很重视井筒的变形监测,例如发达国家德国,其国内知名企业DMT就研究出了一种叫做ISSM的井筒惯性监测变形方法。这种方法主要通过将惯性系统装置放到一个罐笼内,然后根据罐笼的活动就能够自动准确地监测到该罐笼里面任意时间所对应的三维坐标,由此分析得出井筒移动与变形的变化程度,但是由于技术限制这种方法目前还未在我国得到应用。
2 国内研究井筒变形在预测以及治理两大方面存在的问题
我国现今对于井筒变形预测以及治理两大方面还存在很大不足,这归纳起来主要表现在方法不够精确、科学,操作人员知识技能有局限以及国家监管和安全宣传不到位,这些都促使国内实施油田开采作业的行业部门在活动过程中对井筒变形问题不重视,甚至疏忽大意。
2.1 井筒变形在预测方面存在的问题
(1)由于国家监测力度不够,导致进行油田开采工程活动作业部门不能严格按照国家标准进行运作,从而导致井筒变形的检测局限在表面化层次;
(2)由于国家对于油田开采工程活动安全作业中,因井筒变形预测不到位致使工程存在安全隐患这一问题的宣传力度不到位,促使进行工程作业的人员忽视井筒预测工作;
(3)由于井筒变形预测工作的技术人员专业知识以及素质不到位,导致井筒变形预测工作无法实现国家规定的标准;
(4)由于成本预算限制,致使进行井筒变形的预测工作应该使用的高精度、高标准的装置仪器无法得到使用;
(5)由于要进行井筒变形监测工作的环境较为恶劣,所需要的变形监测仪器无法运输到位,甚至高湿度、高密度沙土的环境导致现有监测仪器无法进行正常工作;
2.2 井筒变形在治理方面存在的问题
(1)井筒治理目光短浅以及使用技术方法过于单一等原因,导致井筒变形出现一波未平一波又起循环治理现象;
(2)治理人员专业素质不到位,导致在工期、成本等问题面前无法与工程质量进行平衡,进行无原则、甚至根本不符合国家安全标准的变形治理作业;
(3)国家管理标准松散、不到位,甚至由于成本、工期等限制使得治理不到位;
(4)由于所要治理的井筒地处崎岖甚至偏远等地区,导致治理井筒变形所需的机械设备无法运输到位甚至根本不能使用;
3 对于井筒变形预测以及治理工作几点改善意见
3.1 对于国内研究井筒变形在预测方面问题的改善
(1)技术装置:我们首先应该在分析井筒变形的主要原因到底来自于井筒外界环境影响、地质条件还是开采方法等,进行考察后选择能科学准确预测井筒变形问题的技术方法。一般可以选择利用联网以及三维激光扫描、GPS等技术相结合,使用自动化检测系统来定位收集各项检测数据,适时进行远程的控制监测工作,甚至可以选择效率较高但是成本也相对较高的分层多点联测功能的连通容器,在选择合适的监测装置和仪器之后也要注意好对仪器的实时监测与更换。
(2)国家监管:国家应该加强对油田开采工程活动的监管,加大对工程中井筒变形等预测和治理不当造成安全隐患问题的处理力度,让工程工作人员在油田开采工程活动中从始至终都处于居安思危的超强责任状态中。
(3)操作人员技术技能素质:加强对井筒变形预测操作人员专业知识技能的实时检测与训练,使其在工作中能够标准全面的进行预测工作。
(4)井筒变形预测原理:由于预测工作是一个数据动态的研究分析过程,所以对于井筒变形预测要综合温度、地表沉降、筒壁设备变形以及工程地下水位变化等诸多因素,所以我们通常要在井壁上安装检测功能多样化的传感器,对通过受力沉降等原因造成的变形进行数据监测。
3.2 对于国内研究井筒变形在治理方面问题的改善
(1)技术分析方面:
Ⅰ支护:通常对于大面积且比较严重的井筒变形要进行变形面的锚网支护技术手段来治理,以此实现削弱井体变形带来的断面等问题。
Ⅱ加固:为了治理井筒受到地下水等带来的井筒变形问题,需要对井筒做井筒内壁的防水性加固工作。
Ⅲ排水通风处理:由于井筒变形很大一个原因就是井筒内装置受到了环境高湿度以及地下水超额量渗透以及地面沉降等因素影响,所以在井筒变形治理过程中一定要注意对井筒进行排水排风的技术处理。
Ⅴ均匀分压处理:由于井筒变化除了环境等因素还有一个影响就是受力变化,所以我们在加固处理过程的同时也应该对井筒进行分级支护,架构吊盘等方法进行分压处理。
(2)监管力度方面:国家应该加大对油田开采工程活动中井筒变形治理不完善、不到位等问题的处罚力度,从而提高井筒变形处理人员的法律意识与自我约束意识。
(3)操作人员方面:加强对井筒变形治理工作人员技术技能的监测,从而在治理过程中能够按照国家标准进行治理。
(4)变形治理责任要求:在进行井筒的治理工作过程中必须遵守这样几点要求:问题一次根治,短期不再复发以及“三高”即高效率、高质量、高经济效益。
4 结论
我国油田开采工程活动中井筒变形的研究被我国乃至全世界热切关注着,但还是存在很多监管以及操作违规等方面问题需要整治,只有完善处理了影响油田开采工程安全质量问题的首要因素——井筒變形预测以及治理工作,才能让油田开采活动更好地为人民带来高产高效的经济利益,才能在减少人员伤亡的同时更好地为人民服务。
参考文献
[1] 姜岩等.应用地表移动与油田开采损害学[M].柏林:德国VGE矿业出版社,2006
[2] 张旭清,刘小龙.油田井筒变形监测探讨[J].实用技术,2007,16(5)
[3] 栾元重,李静涛.井筒变形预测与治理[J].金属矿山,2009(09)
【关键词】井筒 变形 预测 治理
目前国内对于井筒的研究主要应用于油田等工程开采活动方面,伴随着我国油田需求量的日益扩张,所要面临的困难也日益增多,特别令人头疼的就是油田开采的复杂地质状况。由于油田筒壁所要经受的压力日渐变大,油田井筒在开采作业过程中监测和维护被视为影响油田工程工作生产安全的重要因素。
1 国内外井筒变形研究现状
一般井筒主要由井颈、井身以及井窝三部分构成,通常用来泛指立井、斜井和暗井。由于井筒类型的多样性导致我们对井筒研究工作的复杂程度,本文主要选择油田开采工程活动作业中最常见且影响最深的井筒变形问题进行科学预测与治理,从而避免油田开采工程活动中由于井筒变形所带来的安全生产隐患问题。
现有井筒变形预测监测方法主要有这样几种:一种对油田开采工程活动工作的岩石进行力学参数监测,也可称之为传感器监测法。还有就是一种是以变形监测活动指导理论作为监测依据的几何监测法。以及相比较而言技术比较先进的GPS检测方法,除此之外还有三维激光扫描等先进井筒变形预测技术,由这些健全的检测技术可以明显看出我国对于油田开采工程活动中井筒变形问题的重视程度。不仅我国重视油田开采工程活动井筒变形研究,国外很多发达国家也很重视井筒的变形监测,例如发达国家德国,其国内知名企业DMT就研究出了一种叫做ISSM的井筒惯性监测变形方法。这种方法主要通过将惯性系统装置放到一个罐笼内,然后根据罐笼的活动就能够自动准确地监测到该罐笼里面任意时间所对应的三维坐标,由此分析得出井筒移动与变形的变化程度,但是由于技术限制这种方法目前还未在我国得到应用。
2 国内研究井筒变形在预测以及治理两大方面存在的问题
我国现今对于井筒变形预测以及治理两大方面还存在很大不足,这归纳起来主要表现在方法不够精确、科学,操作人员知识技能有局限以及国家监管和安全宣传不到位,这些都促使国内实施油田开采作业的行业部门在活动过程中对井筒变形问题不重视,甚至疏忽大意。
2.1 井筒变形在预测方面存在的问题
(1)由于国家监测力度不够,导致进行油田开采工程活动作业部门不能严格按照国家标准进行运作,从而导致井筒变形的检测局限在表面化层次;
(2)由于国家对于油田开采工程活动安全作业中,因井筒变形预测不到位致使工程存在安全隐患这一问题的宣传力度不到位,促使进行工程作业的人员忽视井筒预测工作;
(3)由于井筒变形预测工作的技术人员专业知识以及素质不到位,导致井筒变形预测工作无法实现国家规定的标准;
(4)由于成本预算限制,致使进行井筒变形的预测工作应该使用的高精度、高标准的装置仪器无法得到使用;
(5)由于要进行井筒变形监测工作的环境较为恶劣,所需要的变形监测仪器无法运输到位,甚至高湿度、高密度沙土的环境导致现有监测仪器无法进行正常工作;
2.2 井筒变形在治理方面存在的问题
(1)井筒治理目光短浅以及使用技术方法过于单一等原因,导致井筒变形出现一波未平一波又起循环治理现象;
(2)治理人员专业素质不到位,导致在工期、成本等问题面前无法与工程质量进行平衡,进行无原则、甚至根本不符合国家安全标准的变形治理作业;
(3)国家管理标准松散、不到位,甚至由于成本、工期等限制使得治理不到位;
(4)由于所要治理的井筒地处崎岖甚至偏远等地区,导致治理井筒变形所需的机械设备无法运输到位甚至根本不能使用;
3 对于井筒变形预测以及治理工作几点改善意见
3.1 对于国内研究井筒变形在预测方面问题的改善
(1)技术装置:我们首先应该在分析井筒变形的主要原因到底来自于井筒外界环境影响、地质条件还是开采方法等,进行考察后选择能科学准确预测井筒变形问题的技术方法。一般可以选择利用联网以及三维激光扫描、GPS等技术相结合,使用自动化检测系统来定位收集各项检测数据,适时进行远程的控制监测工作,甚至可以选择效率较高但是成本也相对较高的分层多点联测功能的连通容器,在选择合适的监测装置和仪器之后也要注意好对仪器的实时监测与更换。
(2)国家监管:国家应该加强对油田开采工程活动的监管,加大对工程中井筒变形等预测和治理不当造成安全隐患问题的处理力度,让工程工作人员在油田开采工程活动中从始至终都处于居安思危的超强责任状态中。
(3)操作人员技术技能素质:加强对井筒变形预测操作人员专业知识技能的实时检测与训练,使其在工作中能够标准全面的进行预测工作。
(4)井筒变形预测原理:由于预测工作是一个数据动态的研究分析过程,所以对于井筒变形预测要综合温度、地表沉降、筒壁设备变形以及工程地下水位变化等诸多因素,所以我们通常要在井壁上安装检测功能多样化的传感器,对通过受力沉降等原因造成的变形进行数据监测。
3.2 对于国内研究井筒变形在治理方面问题的改善
(1)技术分析方面:
Ⅰ支护:通常对于大面积且比较严重的井筒变形要进行变形面的锚网支护技术手段来治理,以此实现削弱井体变形带来的断面等问题。
Ⅱ加固:为了治理井筒受到地下水等带来的井筒变形问题,需要对井筒做井筒内壁的防水性加固工作。
Ⅲ排水通风处理:由于井筒变形很大一个原因就是井筒内装置受到了环境高湿度以及地下水超额量渗透以及地面沉降等因素影响,所以在井筒变形治理过程中一定要注意对井筒进行排水排风的技术处理。
Ⅴ均匀分压处理:由于井筒变化除了环境等因素还有一个影响就是受力变化,所以我们在加固处理过程的同时也应该对井筒进行分级支护,架构吊盘等方法进行分压处理。
(2)监管力度方面:国家应该加大对油田开采工程活动中井筒变形治理不完善、不到位等问题的处罚力度,从而提高井筒变形处理人员的法律意识与自我约束意识。
(3)操作人员方面:加强对井筒变形治理工作人员技术技能的监测,从而在治理过程中能够按照国家标准进行治理。
(4)变形治理责任要求:在进行井筒的治理工作过程中必须遵守这样几点要求:问题一次根治,短期不再复发以及“三高”即高效率、高质量、高经济效益。
4 结论
我国油田开采工程活动中井筒变形的研究被我国乃至全世界热切关注着,但还是存在很多监管以及操作违规等方面问题需要整治,只有完善处理了影响油田开采工程安全质量问题的首要因素——井筒變形预测以及治理工作,才能让油田开采活动更好地为人民带来高产高效的经济利益,才能在减少人员伤亡的同时更好地为人民服务。
参考文献
[1] 姜岩等.应用地表移动与油田开采损害学[M].柏林:德国VGE矿业出版社,2006
[2] 张旭清,刘小龙.油田井筒变形监测探讨[J].实用技术,2007,16(5)
[3] 栾元重,李静涛.井筒变形预测与治理[J].金属矿山,2009(09)