齊家北油田鉆井工程質量監督實踐與認識

羅鵬

中國石油大慶油田有限責任公司 第九采油廠工程技術大隊 （黑龍江 大慶 163000）

齊家北油田鉆井工程質量監督實踐與認識

羅鵬

中國石油大慶油田有限責任公司 第九采油廠工程技術大隊 （黑龍江 大慶 163000）

鉆井工程質量的優劣，直接影響到油井的使用壽命、后續生產安全以及油田開發經濟效益，優質的鉆井工程項目是質量監督的最終目標。通過分析齊家北油田大規模叢式井鉆井施工中出現的問題，及采取的質量監督控制措施，為提高大規模叢式井鉆井工程質量提供了保障。

齊家北油田 叢式井 鉆井工程 質量監督

齊家北油田東鄰大慶長垣油田，西接齊家油田金6區塊，南起喇嘛甸鎮，北至林甸縣張啟屯，含油面積57.49km2，開采層位為高臺子層和扶余油層。由于地面狀況復雜，多為樹林、草原，為了減少地面投資，油田開發大規模采用 “叢式井”方式布井，單一平臺井數5～11口不等，單井“二開”完鉆，平均完鉆井深2 250m。

1 鉆井工程中存在的問題

鉆井工程是一項隱蔽的地下工程，存在著大量的隨機性和不確定性因素，并且大規模叢式井鉆井所要面臨的問題會更多，如果在鉆井過程中這些問題不能得到很好解決，將會嚴重影響鉆井工程質量。鉆井工程質量的優劣，將直接影響到油井的使用壽命、后續生產安全以及油田開發經濟效益，是油田開發的關鍵因素。同時，鉆井從設計到施工，是一項系統工程，涉及多個生產、管理部門，客觀存在管理上的“盲區”。

2 建立鉆井項目部，為提高施工質量提供組織保障

按照項目管理方法，建立鉆井工程項目經理部以及管理制度，結合鉆井工程的特點，開展鉆前準備、全過程監督、完井驗收等具體實施工作[1]。

首先，成立鉆井工程項目經理部，實行項目經理負責制，對施工過程實行工程項目監督制，聘用總監和監督，對施工質量進行監督，實行廠、礦、基層小隊3級管理機制。項目經理由總工程師擔任，鉆井總監由大隊領導擔任，監督實行聘任制，嚴格按照干部聘用標準，從思想好業務精的專業技術人員中聘任監督，項目經理部為提高鉆井工程質量提供組織保障。

其次，建立工程項目管理制度，為全過程監督提供制度保障。一是建立全過程監督職責，在總結以往現場監督經驗的基礎上，完善監督制度，技術部門重點監督關鍵工序，作業區負責常規工序，這樣既防止工序遺漏，又發揮了各部門的優勢，實現全過程監督；二是在監督中，建立現場質量記錄，實行文本化管理，每道工序完成后，現場簽字確認，一旦出現質量問題，進行責任追究，做到有據可查。

3 細化監督控制措施，為提高施工質量提供技術支撐

開發井鉆井工程質量主要分為井身質量和固井質量兩大部分，下面分別闡述齊家北油田井身質量和固井質量的監督控制措施。

3.1 鉆井井身質量監督控制措施

3.1.1 井口活動問題及監督控制措施

由于齊家北油田地層在井深100～200m之間存在流砂層，項目早期實施過程中，部分鉆井隊對地層認識不足，為了趕工期，一開鉆進時，鉆速過快，井口發生偏斜，固完表層井后提前卸聯頂節，導致井口活動，嚴重影響井身質量，增加了安全隱患。針對這一情況，我們及時采取控制措施，完善管理規定，有效地避免了類似情況再次發生，具體控制措施是：

（1）井深0～50m，控制轉速60r/min，輕壓吊打；井深50～100m，控制轉速120r/min，逐漸增壓提速；井深100～200m，轉速200r/min，快速鉆穿流砂層。

（2）表層起鉆前必須單點測斜，要求這一井段井斜始終控制在1°以內。

（3）固井前必須通井、劃眼，固井時如果起壓慢，水泥漿返量少，則井口必須在校正后再打水泥固定。

（4）嚴格杜絕為了搶進度，提前卸聯頂節。

3.1.2 細化叢式井防碰繞障技術，避免井眼相碰

齊家北油田叢式井組的布井特點是同一平臺井數多，最多的達到11口，鉆井過程中防碰繞障難度大，為了保證井身質量，防止鉆頭碰套管事故發生，我們采取了如下措施：

（1）提前組織甲乙雙方召開技術交流會，要求鉆井公司技術人員認真調研，掌握平臺上已有老井資料，合理設計井身剖面，造斜位置必須在井深500m以下，井深0～500m井斜不能超過1°，合理設計造斜方位，盡量避開老井眼；

（2）要求同一平臺上的井，地面上南、北方向一條線布局，相鄰兩井間隔7m，為防碰創造有利條件；

（3）鉆井施工中及時測斜，畫好防碰跟蹤圖，如果發現方位有偏差，及時扭方位，嚴格控制全角變化率；

（4）造斜前密切關注轉盤扭矩，監控蹩鉆、跳鉆情況變化，發現異常及時停鉆測斜；

（5）監督過程中落實“三圖一表”。

3.1.3 嚴格控制全角變化率，保證井眼平滑

目前定向井造斜已經普遍采用復合鉆井技術，基本鉆具組合為：φ215.9mmPDC鉆頭+單彎螺桿（0.75°～1°）+無磁鉆鋌 1根+φ159mm鉆鋌 5根+ φ127mm鉆桿+轉盤旋轉導向。該技術的優點是鉆井速度快，造斜過程較以往簡單，難點是造斜過程稍有不慎，就會使全角變化率偏大，同時，由于齊家北油田定向井井底水平位移大，平均井底水平位移500m，油井采油平均泵掛深度為1 850m左右，全角變化率控制難度大，為此，采取嚴格的預防控制措施，防止全角變化率超標。

（1）規定每月召開一次鉆井驗收會，在驗收會上總結好的施工經驗，根據現場情況及時調整鉆井施工設計，淘汰落后的施工方案，例如：要求某鉆井公司將造斜、增斜過程由圖1的“五段法”調整為圖2的“三段法”，即分為造斜段、增斜段、穩斜段，從設計上減小施工難度，預防全角變化率超標；

（2）結合現場情況認真研究齊家北油田地層特性，總結鉆井時方位漂移規律，充分考慮地層傾斜方向、地應力對井眼軌跡的影響，例如：地層傾斜方向與靶方位相同時，造斜時適當減小井斜角，反之則適當增大井斜角；

（3）井深500m以下開始造斜，造斜前進行井斜、方位測量，造斜時控制鉆速，每鉆進兩個單根測井斜、方位一次，并做好記錄，發現全角變化率偏大或方位偏移，立刻停止鉆進，及時單點測斜，調整后再鉆進；（4）穩斜段鉆進時，每鉆進50m測單點一次，及時跟蹤軌跡，發現井眼軌跡偏離，立即調整，調整時注意控制全角變化率。

3.1.4 降低鉆井事故與復雜發生率，減少對井身質量的影響齊家北油田井下事故在項目開展早期主要表現為施工隊伍對地層認識不足、活動鉆具不及時從而出現粘吸卡鉆、掉鉆具等事故。針對這一情況，我們及時采取相應措施，降低鉆井事故與復雜發生率，提高井身質量，具體措施有：

（1）根據油田地層特點及以往鉆井施工經驗，做好鉆井常見事故預防工作，如：定期檢查鉆井設備，防止井下落物、鉆具斷落事故發生或因為設備壞，活動鉆具不及時造成卡鉆等事故發生；

（2）事故發生后，要仔細分析事故原因，并將事故原因向其他施工隊伍通報，預防類似情況再次發生。如齊家北油田卡鉆事故類型主要是粘吸卡鉆，主要原因是井深1 300～1 400m地層段松軟易蠕變縮徑，外加施工過程中活動鉆具不及時，從而造成粘吸卡鉆事故，粘卡發生后如果不及時解卡，又會演變成泥包卡鉆，引起更嚴重后果；

（3）針對定向井鉆井過程中易發生鍵槽卡鉆事故的特點，做好鍵槽卡鉆的預防工作，盡量簡化井身軌跡，多增斜，少減斜；

（4）施工過程中，同一個鉆井隊如果發生2次同樣事故，鉆井監督會按規定及時與其主管單位溝通協調，及時進行技術人員調整或隊伍更換，從而降低人為因素引起的鉆井事故發生率，提高鉆井工程質量。

3.2 固井質量監督控制措施

固井是鉆井工程的最后一個環節，也是最重要的一個環節，固井質量如果出現問題，將會導致油氣井終身殘廢或前功盡棄[2]。固井的重要環節是下套管和注水泥，在齊家北油田固井作業中，下套管和注水泥作業的重點監督控制措施是：

3.2.1 下套管監督控制措施

下套管與下鉆桿程序一樣，只是要求一次下入，因此要求下套管的工作要做的認真仔細，常見問題及事故有：套管下錯位、卡套管、套管或回壓閥擠毀、套管斷裂等，針對這些問題，我們的重點監督控制措施有：

（1）在下套管之前認真核對套管生產廠家、型號、數量、下井順序，仔細檢查有無銹跡、裂縫、沙眼，確認后施工隊伍再緩慢下入套管，下套管過程中逐根檢查套管，防止套管內掉入東西如手套、棉紗之類，預防發生阻流環堵塞；

（2）下套管前還要校正井口，使天車、轉盤、井口在同一垂線上，下入時定時足額灌滿鉆井液，下完后先灌滿鉆井液，再開泵循環，防止空氣混入，有效預防卡套管、阻流環擠壞、擠毀回壓閥等事故發生；

（3）下套管及注水泥漿前，均應以較大排量循環鉆井液，上返速度力求達到1.2m/s，通井循環時，鉆頭應在井底位置，循環時間不得少于三周 ，達到入井與出口鉆井液密度一致，循環時及時調整鉆井液性能，做到低黏、低切、低失水、低摩阻，形成較好的濾餅質量，做好固井作業基礎工作；

（4）下套管時要科學地選用和加放扶正器，提高套管居中度，要求居中度必須大于67%，為提高頂替效率做好基礎工作。

3.2.2 注水泥作業監督控制措施

齊家北油田油井具有完鉆井深大、井底位移大、水泥封固段長等客觀因素，在實際作業過程中，存在很多難點，我們采取了相應控制措施，提高了頂替效率，保證了注水泥作業質量：

（1）根據齊家北油田地質情況、測井情況及科學的設計固井施工方案，防止出現固井事故；

（2）選用性能優良的水泥漿和前置液，采用旋轉套管措施來科學的提高頂替效率；

（3）科學的控制水泥漿環空返速、流態，提高頂替效率，在施工中，首選紊流頂替，如果不能實現，則采用塞流頂替，假如既不能實現紊流頂替也不能實現塞流頂替，在安全（設備、井眼）的條件下，使用最大泵入排量，盡力提高驅替效率；

（4）實驗證明固井后水泥漿柱壓力與地層壓力的“壓差”越大，水侵速率越小，反之亦然。齊家北油田幾乎不發育淺層氣，影響水泥環密封率的主要原因是水侵，因此在固井作業中，盡量保持足夠高的水泥漿柱壓力，防止水侵，提高水泥環密封率；

（5）在最后替鉆井液時，要慢速碰壓，防止把阻流環碰掉引起固井事故發生，固井作業結束后要杜絕為了搶施工進度，發生提前卸聯頂節的現象，保證候凝時間，以確保水泥環界面膠結強度，把好固井工程質量最后一關。

4 結論和認識

（1）齊家北油田鉆井工程項目，在2年4個月的時間內，共計鉆井566口，井身質量合格率100%，固井質量合格率100%，固井優質率72%，是鉆井工程項目組全體成員共同努力的結果，運用項目管理，能夠提高鉆井工程質量和進度；

（2）齊家北油田鉆井項目所采取的各項監督控制措施合理得當，通過采取這些措施，使鉆井工程質量得到提高，避免了工程事故，提高了效率；

（3）鉆井監督人員素質極其重要，鉆井監督必須體現出工程監督的基本性質、工作原則、遵守準則和守則，以合同授予的權力和自身的智慧能力出色完成監督管理任務。

[1]百思俊.項目管理案例教程[M].北京:機械工業出版社,2004.

[2]蔣希文.鉆井事故與復雜問題[M].4版.北京:石油工業出版社,2004.

The quality of drilling engineering directly influences the life of oil wells,the safety in production and the economic benefit of oilfield.The high-quality drilling projects are the ultimate goal of quality supervision.The problems in the large-scale multiplewells drilling construction in the oilfield are presented,and the corresponding quality supervision measures are proposed,which provide the effective assurance for improving the quality of the large-scale multiple-wells drilling projects.

Qijiabei Oilfield;multiple-wells;drilling engineering;quality supervision

羅鵬（1982-）,男，助理工程師，主要從事鉆井監督工作。

2012-09-10▎