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          《化工管理》雜志論文

          針對渤海油田定向井防碰的研究

          2019-4-12 10:25:48 | 瀏覽29156次 | 《化工管理》論文 | 全部雜志

            摘 要:渤海某油田,經過25年的2次開發2次調整,全油田共有井數268口,地下井網密布,井眼軌跡復雜,新加密調整井采用新建平臺、外掛井槽兩種方式開發,毗鄰原生產平臺,防碰壓力愈發突出,在此類油田大規模鉆調整井,俗稱“掃帚里面再插入一把掃帚”。一方面軌跡實施非常困難,基本上所有井均存在不同程度地防碰問題;另外就是由于鄰近平臺都是在生產平臺,一旦出現井眼碰撞,鉆穿鄰井套管的情況,將會出現嚴重后果。本文通過總結某油田二期綜合調整淺層防碰經驗,進一步提高現場監督對高風險防碰作業的管理水平,實現現場作業期間淺層碰撞“零”發生。

            關鍵詞:渤海油田;定向井防碰?

            1 某油田淺層防碰重要因素

            聯合收集已有統計資料,通過對井史資料的分析,找出了出現防碰問題井的原因,并按共性、個案進行分類。某油田導致防碰風險較大的因素有以下5個方面:

            1.1 客觀因素

            鉆井平臺搭建期間,大多數隔水導管為錘入式,再加之鉆井平臺空間局限性,導致隔水導管不直。

            1.2 井距小

            大平臺、小井距、高密度叢式井的作業方式在客觀上增加了防碰風險。

            1.3 隔水導管、表層、直井段偏斜

            表層直井段鉆進期間,易產生井斜,0.5°井斜在200m的井段連續偏移達0.65m,300m偏移達0.95m。對防碰造成很大影響。

            1.4 表層測量數據誤差,多點受磁干擾影響,方位不準確

            因表層作業特殊情況,MWD測斜過程受磁干擾影響較大,多口井井斜、方位有差別。

            1.5 油藏的特殊要求

            在施工設計確定后,平臺鉆井作業實施過程中,因油藏方面不確定性因素影響,會出現調整井位、改變鉆井順序、增減井數等一系列問題。這些問題都會對防碰帶來一定的影響。

            2 方案制定

            通過分析某油田淺層防碰重要因素,收集已有相關資料,結合統計分析資料總結某油田二期調整期間的淺層防碰經驗,最終,制定了詳細的技術措施。

            2.1 鉆前優化設計

           、旁煨秉c選擇:原則里深外淺,鄰井應錯開30米以上(風險高時現場必須考慮繞障作業)

           、撇劭诜峙洌何灰菩〉脑诶锱,位移大的在外排,并根據方位(后期開鉆井要提前與油藏部門溝通考慮)依次布井,避免井與井立體交叉;

           、歉鶕琅鲂枰,外排井預斜;

           、缺M量按照先鉆外排井,后鉆內排井,最后鉆直井的鉆井順序;⑸造斜率:符合井身質量標準前提下由外向內依次遞減;⑹監督與定向井工程師共同做好現場定向井施工方案,考慮好作業中可能的動態風險變化;

           、松顚樱y深大于1000米)設計的分離系數:兩井軌跡在水平方向要大于1.5,在垂向上要大于1.0;

           、逃信鲎参kU的井必須使用牙輪鉆頭,牙輪鉆進同樣警惕防碰問題,繞障必須使用陀螺定向及測量。

            2.2 現場準備工作

           、哦ㄏ蚓こ處煟禾崆皞浜猛勇荩ㄗ⒁庀嚓P儀器修訂數據錄入要準確),現場指導并向監督即時匯報數據、反映問題,實時模擬軌跡變化,出現重大風險須同時向基地支持主管匯報請示;

           、票O督親自觀察參數曲線變化及趨勢,整體協調,安排并監督相關作業人員(錄井、撈砂、鄰井觀察、監測參數變化等人)工作到位,決定現場具體加測、臨時停鉆觀察等措施,風險變大時必須向項目經理或陸地主管匯報并與定向井專業主管共同商定下步作業計劃;

           、卿浘畱2米甚至加密至半米撈砂一次,實時進行酚酞檢測水泥含量,并保留比較,直至安全井段;

           、汝犻L和司鉆須同在鉆臺,嚴格執行指令,協助監督安排人員,防止脫崗現象存在,負責鉆臺直觀參數變化并及時匯報監督,提前請示監督并說清對操作影響,禁止使用自動送鉆,確保鉆臺通訊暢通;委派專人在井口監聽鄰井套管;應在鉆井液返回槽內放置磁鐵,檢查返出鐵屑情況。

            2.3 出現井眼相碰征兆的應急措施

           、陪@進中絞車處于開動狀態,一旦鉆具憋跳及其他相碰征兆,立即將鉆頭提離井底2米以上范圍內活動,循環觀察,排量根據具體情況進行降低調整,降低轉速,禁止在井底靜止大排量循環;

           、朴肕WD長測量模式進行測斜,判斷Btotal和Dip值是否正常(±2%范圍);

           、谴虺砟酀{攜帶巖屑,由錄井觀察水泥含量,是否含有鐵屑,若有鐵屑立即通知鉆井監督和定向井工程師并進行來源分析判斷;

           、扔猛勇轀y量井眼軌跡;

           、筛鶕勇蒈壽E作繞障設計和施工方案;

           、时匾獣r起鉆更換為牙輪鉆頭或打水泥塞回填側鉆;

           、硕ㄏ蚓こ處熥鞒隼@障設計和施工方案,與現場監督、甲方項目組等各方協調溝通,進行技術協商,形成統一的施工方案后通知現場執行;

           、淌┕し桨钢饕幸韵聨讉方面的內容但部局限于這些內容:

           、倨疸@打水泥塞,注意水泥塞要加早強劑,有足夠的強度;

           、趦炦x繞障點;

           、劾@障時,使用陀螺定向,采用低鉆進參數,密切觀察返出的巖屑和水泥;

           、茕浘畱用軗粕,直至安全井段;

           、菁用軠y點(間隔10-15m),用定向井軟件跟蹤井眼軌跡,防止與其它鄰井再次相碰;

           、蘩@障鉆進到安全井段后,循環起鉆,更換為PDC鉆頭,繼續鉆進;

           、呃@障不成功的話需要重新進行繞障設計和作業。

            2.4 碰撞后應急處理要求

           、抨P停被鉆穿的生產井,隔斷鉆穿位置與儲層之間的連通;

           、朴^察井眼液面判斷是否與生產井儲層之間連通,保持本井液面;

           、钱敱揪c生產井液面均穩定時,應對本井注水泥塞回填;

           、犬斏a井發生漏失時,應先對該生產井進行封堵作業,待兩口井的液面穩定后,再對本井注水泥塞回填;

           、砂l生井涌時,按井控程序作業,后注水泥塞回填。井控作業時,應考慮本井與生產井的U型管原理,更要關注本井的地層漏失壓力;

           、室缬停猓┌l生時,應盡快控制溢油量并采取溢油的回收處理措施。

            3 防碰作業思路

           、艑τ诖嬖诜琅鲲L險的井,使用牙輪鉆頭鉆進,鉆穿防碰段之后起鉆更換PDC鉆頭;中層防碰風險的井,通過優化定向井軌跡進行控制風險,現場根據實際作業風險決定是否下入牙輪鉆頭通過防碰段。

           、圃摂祿䞍H為設計數據,在實際施工中,應以實際軌跡數據為準,重新做防碰分析。

           、抢梅倾@機時間,在13-3/8"套管和9-5/8"套管內進行陀螺復測,陀螺下至最深深度。

           、葘τ诜琅鼍ㄒ焉a井),環空有油氣顯示,必須關停,提前6小時通知采油平臺需要關停的井名,泄掉套壓后,方可鉆井作業,通過防碰段后及時通知采油平臺恢復生產。

           、擅靠诰鳂I前應根據實際情況進行合理的軌跡優化,制定作業指令,用防碰軟件進行詳細的防碰分析;監督負責預案傳達及關鍵作業措施培訓指導,落實相關鄰井生產及油氣比等油藏數據,了解管柱結構,掌握井控及環保等設備、資源實際情況,需要時做好相關記錄。

           、嗜绻琅鲲L險鄰井套管環空有帶壓,或有連續的油氣流通道,作業前須通過關放氣閥,或其它措施從防碰段以下切斷通道,并放套壓至零,必要時關停。

           、擞信鲎参kU的井必須使用牙輪鉆頭,牙輪鉆進同樣警惕防碰問題,繞障中存在磁干擾必須使用陀螺復測軌跡及定向。

           、谈鶕@完井HSE管理體系規定,“現場總監負責審查批準現場定向井施工設計,但如果需要對簽字版鉆井施工設計軌跡做出較大調整,需執行設計變更管理程序。

           、头琅鲎鳂I時,定向井工程師現場指導并向監督即時匯報數據、反映問題,委派助理或自己實時模擬軌跡變化,有重大風險須同時向基地支持主管匯報請示;監督親自觀察參數曲線變化及趨勢,整體協調,安排并監督相關作業人員(錄井、撈砂、鄰井觀察、監測參數變化等人)工作到位,決定現場具體加測、臨時停鉆觀察等作業措施,風險變大時必須匯報項目經理并與定向井專業主管共同商定下步作業計劃(必要時向上級匯報);錄井應每2m甚至加密至0.5m撈砂一次(實時進行酚酞檢測水泥含量,并保留比較),直至安全井段;隊長和司鉆必須同在鉆臺,嚴格執行指令,協助監督安排人員,負責鉆臺直觀參數變化并及時匯報監督,提前請示監督并說清對操作影響,禁止使用自動送鉆,確保鉆臺通訊暢通,防止脫崗現象存在。

           、闻鲎诧L險井段加密測點進行軌跡監控(測量間距每10m一點),并及時用工程軟件對鄰井和待鉆井段進行軌跡模擬,防碰掃描和分析,指導下步作業。

           、鲜┕し桨福òǖ幌抻谝韵聝热荩

           、倨疸@打水泥塞;

           、谶M行繞障點優選

           、劾@障時,使用陀螺定向,采用低鉆進參數,密切觀察返出的巖屑和水泥;

           、茕浘畱用軗粕,直至安全井段;

           、菁用軠y點(間隔10m),用定向井軟件跟蹤井眼軌跡,防止與其它鄰井再次相碰;

           、蘩@障鉆進到安全井段后,循環起鉆,更換為PDC鉆頭,繼續鉆進;

           、呃@障如果不成功的話,則重新進行步驟1)~7)。

            4 結語

            通過精心組織,依托技術支持,并結合嚴謹的作業程序化,達到了預期,各項工作進展平穩,整體項目得到高度認可,為今后渤海區域井淺層防碰指引了方向。

            參考文獻:

            [1]陳建平.定向井鉆井防碰技術研究[J].石油鉆探技術.2014,15(6):116-118.

            [2]汪愛建.小井距密集叢式定向井防碰技術[J].西部探礦工程.2016,12(3):109-112.

           。1中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司,天津 300452)(2中海石油(中國)有限公司天津分公司工程技術作業中心,天津 300450)

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