（一）石油修井作業概述

　　石油修井作業是石油工程的主要組成部分之一。石油修井作業是石油開采和生產過程中最主要的工程。

　　1．石油修井作業的特點

　　（1）環境惡劣。

　　（2）地域遼闊。

　　（3）條件艱苦。

　　（4）工程復雜。

　　（5）流動性大。

　　（6）危險性大。

　　（7）多兵種聯合作戰，裝備、設施類型多。

　　上述特點決定了石油修井作業生產過程中事故的復雜性、多變性、突發性和危險性，易發生井噴、中毒、人身傷亡、火災及爆炸等事故。

　　2．石油修井作業的主要工程

　　石油修井作業的主要工程包括：試油、中途測試、工程測試、小修、射孔、大修、側鉆、封串、壓裂、酸化、防砂、堵水、調剖、解堵等。本書主要介紹試油、小修、大修、壓裂、酸化等工程。

　　（二）石油修井作業主要工程的技術方法及安全技術要求

　　1．石油修井作業主要工程的技術方法

　　（1）試油工程的技術方法。試油是石油工業中測試、驗證和落實地層流體性質（油、氣、水）、產能、壓力、溫度等資料的工程過程。它在鉆井工程之后，在油井采油生產之前，是勘探工作的成果鑒定，是開發工作的前期開始，是采油工程的重要組成部分。

　　試油的技術方法可分為套管井試油和裸眼井試油。套管井試油是在下套管井中，經過（包括）射孔使油氣層與套管井筒連通后進行的。裸眼井試油是在地層裸露條件下進行的，它包括在鉆井過程中裸眼井中的試油和鉆井、完井后的裸眼井段的試油。

　　套管井試油的技術方法是地層射孔后，下油管用清潔水替出井筒內的壓井液，替噴，誘噴，自噴井試采求產、測壓（包括壓力恢復曲線）、測溫、落實產液性質和產量；非自噴井經誘噴排液后，下取樣器、溫度計及壓力計，取得溫度及壓力資料，取地層產出流體樣，進行室內實驗分析，確認產出流體性質及產量。

　　裸眼井試油的技術方法包括在鉆井過程中裸眼井中的試油和鉆井完井、固井后的裸眼井段的試油。在鉆井過程中裸眼井中的試油通常是通過中途測試來實現的；鉆井完井、固井后的裸眼井段的試油，不需要射孔，可直接下油管用清水替噴后試油。

　　（2）小修工程的技術方法。小修是為維護油氣水井正常生產的井下作業工程。

　　小修工程的技術方法包括：作業準備（井架安裝、作業設備安裝、壓井液選擇、壓井）、起下油管、起下抽油桿、起下泵、檢泵、起下封隔器、起下隔熱管、熱洗、清蠟等。

　　（3）大修工程的技術方法。大修是清除套管內的落物及對套管損壞進行修復的井下作業工程。

　　大修工程的技術方法包括：井下故障診斷、落物打撈、解卡、套管擴脹、套管整形、套管補貼及加固、換取套管、套管內的鉆、磨、銑、打通道、鉆水泥塞、查封竄、找堵漏、擠灰封存層等。

　　（4）壓裂、酸化工程的技術方法。壓裂是油氣水井的增產增注措施，是低滲透油田的戰略進攻措施。它既能解除地層的污染傷害；又能改造地層，使油氣層形成人工裂縫，從而增加油、氣、水井的產量和注入量。

　　壓裂工程的技術方法是把壓裂液用高壓柱塞泵，按設計的高壓和大排量，注入地層，壓裂液劈開地層形成人工裂縫，支撐劑由壓裂液攜帶，隨壓裂液進入地層中的人工裂縫，待壓裂液破膠和人工裂縫閉合后，壓裂液返排出地層，支撐劑支撐地層中的人工裂縫，從而形成了人工油流通道，提高了油井產量。當壓裂液是酸液時，叫酸壓。

　　酸化是油氣水井的增產增注措施。酸化工程的技術方法是用高壓柱塞泵，按設計的壓力和排量注入地層，酸液進入地層，與地層巖石和其他堵塞物反應，解除地層堵塞，使油流通道暢通，油井恢復或增加產量。酸化分基 質酸化和解堵酸化。當酸化按設計的高壓和大排量注入地層并劈開地層形成人工裂縫時，這種酸化，叫酸壓。

　　2．石油修井作業主要工程的安全技術要求

　　石油修井作業主要工程的安全技術要求包括：

　　（1）防止井噴、井噴失控、井噴失控著火和爆炸，以及有害氣體的泄漏等事故的發生。

　　（2）防止射孔中雷管、射孔槍彈爆炸等事故的發生。

　　（3）防止因物體打擊、高空墜落、油氣火災爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機械傷害、凍傷、燒傷等人身傷害事故的發生。

　　（4）防止硫化氫、一氧化碳、鹽酸、氫氟酸、二氧化碳、氮氣等中毒窒息事故的發生。

　　（5）壓裂施工是高壓（最高達80 Mpa以上）危險施工，易爆、易燃易傷人。其中，高壓設備、高壓管匯高壓大排量施工時，易井口抬起，易管線爆飛，易機械傷人；氮氣泡沫、二氧化碳壓裂施工時，液氮、液態二氧化碳易引起凍傷、灼燙、窒息和中毒；用油基壓裂液壓裂時，易爆，易燃。

　　（6）酸化是高壓危險施工。酸化時使用的鹽酸、氫氟酸、硝酸等強基酸及添加劑易灼燙、窒息和中毒；酸化后酸液與地層及地層流體的反應物排出油井時，易灼燙、窒息和中毒。

　　壓裂、酸化工程中，還應注意預防機械傷害事故。

　　（三）石油修井作業主要設備、設施基本性能

　　1 ．石油修井作業的主要設備、設施

　　目前，在石油修井作業生產過程中，使用的設備設施可分為4大類。一是井口設施。包括采油樹、抽油機、電機、水套爐、分離器、及地面油氣水管網；二是井下設備及設施。包括套管、油管、隔熱管、防砂管、井下儀器、工具及裝置、射孔槍彈、雷管等；三是人井流體。包括壓井液、洗井液、完井液、鉆井液、壓裂液、酸液、堵水調剖液、解堵液、清蠟液等，這些人井流體均由各種化學晶配制而成；四是地面主要施工設備及設施。

　　地面主要施工設備及設施包括：

　　（1）起下作業提升設備：井架、游動系統、動力系統、作業機、修井機等；

　　（2）電力設備：發電機、輸電線路、變壓器、照明等；

　　（3）采暖設備：鍋爐（地面的采暖鍋爐、工業用水、用蒸汽鍋爐）等；

　　（4）生活設施：野營房、廚房、庫房、值班房、油氣水等；

　　（5）泵注循環系統設備：泥漿泵、泥漿池、固井車、灰罐車、水泥車、熱洗車、高壓空氣壓縮機、水罐車、油罐車等；

　　（6）井控設備設施；

　　（7）射孔、試油、小修、測試設備：作業機、射孔車、電纜車、儀器車、測試車、氣舉排液設備、抽吸及提撈設備等；

　　（8）壓裂酸化設備：壓裂車、酸化車、管匯車、儀表車、拉砂車、液氮泵車、液罐車及高壓管匯等。

　　2 ．石油修井作業的主要設備、設施的特點

　　石油修井作業的主要設備、設施的特點是負荷重、功率大、體積大、承壓高、工作壓力大，在石油修井作業生產過程中，設備、設施隨施工周期而不斷地運輸、搬遷、裝卸、安裝、立放，容易造成對設備、設施的損壞。

　　（1）負荷重，大修及側鉆工程的提升負荷達100t以上，井架的負荷在200t以上；

　　（2）功率大，壓裂車的臺上柴油機功率為7 000馬力（5 148．5kW）以上（單機）；

　　（3）體積大，原鉆機施工井架48m，修井井架為29m、18m；原鉆機側鉆搬家用運輸車30輛；

　　（4）承壓高，壓裂車的臺上壓裂泵及地面高壓管匯的承壓壓力達100MPa以上；

　　（5）工作壓力高，壓裂施工的泵壓的施工壓力達80MPa以上。

　　（四）石油修井作業生產過程中的主要危害及預防

　　1．生產過程中的主要危害

　　在石油修井作業生產過程中，存在著井噴、中毒、人身傷害、火災和爆炸等主要危害事故。

　　（1）井噴事故：包括井噴、井噴失控、井噴失控著火和爆炸，以及有害氣體嚴重泄漏失控事故；

　　（2）中毒事故：由硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、鹽酸、氫氟酸等引起的中毒事故；

　　（3）人身傷害事故：因物體打擊、高空墜落、油氣火災爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機械傷害、凍傷、燒傷、窒息等造成的人身傷害事故；

　　（4）火災和爆炸事故：井場明火、電器打火及落地油、井噴后火災及爆炸、葦場、森林、草地火災、隔熱管爆炸等事故。

　　2．主要事故的預防

　　（1）井噴事故應在以下幾方面進行預防：

　　①井控設計；

　　②井控設備；

　　③射開油層前的準備工作；

　　④油層射開后的起下作業過程中防井噴制度；

　　⑤井控技術；

　　⑥井控的井控操作制度及管理制度；

　　⑦防井噴裝置的配備、安裝、檢修、試壓、演練；

　　⑧井噴事故的應急處理措施；

　　⑨井噴失控后的緊急處理。

　　（2）中毒事故應在以下幾方面進行預防：

　　①硫化氫中毒事故的預防、現場防護及應急處理措施；

　　②一氧化碳、二氧化碳中毒事故的預防、現場防護及應急處理措施；

　　③鹽酸中毒事故的預防、現場防護及應急處理措施；

　　④氫氟酸中毒事故的預防、現場防護及應急處理措施；

　　⑤其他中毒事故的預防、現場防護及應急處理措施。

　　（3）人身傷害事故應在以下幾方面進行預防：

　　①物體打擊人身事故的預防；

　　②高空墜落事故的預防；

　　③油氣火災爆炸事故的預防；

　　④觸電事故的預防；

　　⑤淹溺事故的預防；

　　⑥砸塌事故的預防；

　　⑦灼燙事故的預防；

　　⑧機械傷害事故的預防；

　　⑨凍傷事故的預防；

　　⑩燒傷事故的預防；

　　11各類人身傷害事故的現場防護手段及設備；

　　12各類人身傷害事故搶險措施及應急處理措施；

　　13建立預防各類人身傷害事故的管理制度。

　　（4）火災事故應在以下幾方面進行預防：

　　①井噴后火災事故的預防；

　　②因井場明火、電器打火引起的火災事故的預防；

　　③火災事故的現場防護手段及設備；

　　④火災事故滅火搶險措施及應急處理措施；

　　⑤井噴后防火緊急處理；

　　⑥建立防火制度；

　　⑦執行消防條例。