淺談海上油氣井批鉆空井井口安全

摘要：海上油氣田開發(fā)叢式井批鉆作業(yè)過程中，隨著海上油氣田開發(fā)難度日益增加，經(jīng)常會出現(xiàn)套管環(huán)空帶壓的情況，同時出現(xiàn)由于碰壓后有回流等情況，當移井架轉(zhuǎn)入另外井槽進行作業(yè)后，該井往往出現(xiàn)較大的井控安全風險。本文論點是海上油氣田開發(fā)過程批鉆中的井控安全重要補充，降低批鉆過程中潛在的井控風險，切實做到安全高效鉆進。

關鍵字：批鉆作業(yè);空井井口;井控安全

Discussion on safety of drilling hole in offshore oil and gas wells

Wang Chenglin

（CNOOC Energy Technology Drilling &Production Co.， Tianjin， 300452， China）

Abstract： During the process of drilling series in offshore oil and gas field development， with the increasing difficulty of offshore oil and gas field development， there are often cases of casing hollow pressure， and at the same time there are cases of backflow due to impact， when the Derrick is transferred to another well. After operation， The safety risk of well control often appears in the well. This paper mainly aims at the safety requirement of well control in the development of wells， and carries out the special research on well control technology in the batch drilling process. Under the premise of controlling the back pressure of the wellhead， the drilling tool can be used to press wells， reduce the difficulty of well pressure， reduce the risk of operation， and reduce the time and cost of well pressure. This paper argues that the safety of well control in batch drilling in offshore oil and gas field development process is an important supplement to reduce the potential risk of well control in batch drilling process and effectively achieve safe and efficient drilling.

Keyword： Billing operations; Empty well mouth; Well control safety

在海上油氣田開發(fā)過程中，受井位、井槽限制，同時為提高采收率，叢式井在海洋鉆井的應用日益廣泛，叢式井指在一個井場或平臺鉆出若干口井，由各井井底伸向不同方向。為提高作業(yè)時效，海上叢式井均采用批鉆作業(yè)方式，然而，隨著海上油氣田開發(fā)難度日益增加，在實施過程中不斷遇到各種復雜地層和復雜情況的挑戰(zhàn)。同時隨著叢式大斜度井的增加，固井難度越來越大，部分井對高壓層往往封固不全，在油氣田開發(fā)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)套管環(huán)空帶壓的情況，同時出現(xiàn)由于碰壓后有回流等情況，因此，當移井架轉(zhuǎn)入另外井槽進行作業(yè)后，該井往往出現(xiàn)無法監(jiān)控的現(xiàn)象。如果該井出現(xiàn)井控問題，再次將井架就位該井槽時間較長，套管內(nèi)壓力隨時監(jiān)控對于該井井控非常重要。特別是后續(xù)高溫高壓氣田的開發(fā)可能面臨更加復雜的井控問題，需要更加密切監(jiān)控鉆后井內(nèi)的壓力變化。

1 海上油氣田開發(fā)批鉆技術

1.1海上批鉆技術簡介

批鉆技術起源于海上油氣田開發(fā)，因為海上油氣田開發(fā)成本相對陸地油田高出很多，另因鉆井平臺場地限制，為適應降低開發(fā)成本、提高經(jīng)濟效益的目的，海洋油氣田開發(fā)過程大量采用批鉆技術。典型叢式井三維軌跡圖如圖1.1所示。

批鉆技術是海洋油氣田開發(fā)過程中最流行的優(yōu)快鉆井技術，批鉆技術主要對開發(fā)區(qū)塊鉆井進行整體設計、整體施工。在開發(fā)井實施過程中，為適應大開發(fā)的需要，一個井口平臺上有多口井，并且通常由同一個鉆井平臺承鉆，為節(jié)約時間并節(jié)省費用，往往采用批鉆方式進行作業(yè)。

批鉆作業(yè)以一批井的一個井段為研究目標，目標井段鉆進過程采取相同的鉆具、鉆頭及鉆井液，盡量減少倒換鉆具及鉆井液轉(zhuǎn)換等的時間，實現(xiàn)同一目標的作業(yè)最優(yōu)化。批鉆過程示意圖如圖1.2所示。

對批鉆技術的使用主要以渤海油氣田開發(fā)最具代表性，批鉆技術已成為海洋油氣井鉆井作業(yè)的優(yōu)先選擇;從20世紀末期開始，在學習國外先進技術經(jīng)驗的基礎上，結(jié)合渤海油田開發(fā)的實際情況，批鉆技術逐漸在海上油氣田的開發(fā)過程中得到廣泛使用。批鉆技術的廣泛應用使油氣田開發(fā)工期得到大幅減少，開發(fā)成本大幅下降，促進了一大批渤海灣邊際油田的開發(fā)，使得當時的一批探明的無法通過經(jīng)濟評價的地下儲量變成可開發(fā)并產(chǎn)生效益的油田。

從渤海油田QK18-1項目開始，批鉆技術在海洋油氣田開發(fā)過程中大量使用。渤海油田QK18-1項目鉆井效率提高了3.03倍。

對于南海自營深水區(qū)域，南海西部油田首次提出深水批鉆概念，并成功實施自營深水井的批鉆作業(yè)，實際作業(yè)過程較為順利，顯著的提高了作業(yè)效率，單井約節(jié)約鉆井時間7天。由于深水鉆井平臺的日費較高，深水井的批鉆作業(yè)可顯著地降低開發(fā)成本，批鉆作業(yè)過程是深水鉆井降本增效的首要選擇。

1.2批鉆作業(yè)存在的安全問題

隨著批鉆井的日益增加，不斷出現(xiàn)新的問題。以南海西部某氣田開發(fā)為例。

該氣田是一個由泥底辟背斜控制的構(gòu)造氣藏，個別為巖性構(gòu)造氣藏和巖性氣藏，層位較多，地質(zhì)構(gòu)造復雜。

由于該油田產(chǎn)層裸眼段較長，氣田固井結(jié)束后出現(xiàn)多口井井口帶壓，通過環(huán)控補注水泥等方式均無效，給該油田生產(chǎn)和后期調(diào)整帶來很多不利因素。當進行一口井鉆完井作業(yè)時，需不斷關注其它井井口壓力，雖然環(huán)控壓力能夠監(jiān)控，但是下完套管后套管內(nèi)壓力無法正常監(jiān)控，同時若出現(xiàn)溢流后井口無法及時監(jiān)測和控制。

2井口帶壓井特點

2.1海上井口帶壓發(fā)生環(huán)境

井口帶壓多出現(xiàn)在批鉆作業(yè)中，且多發(fā)生在氣井、含氣油井或含有異常壓力儲層的井。批鉆作業(yè)采用一次完成一個井段所有井作業(yè)，多數(shù)采用不占井口交叉作業(yè)固井的方式，雖然大大減少鉆井時間，但一定程度上影響了固井質(zhì)量。

2.2井口帶壓處理難點

①套管環(huán)控狹小，擠注管線尺寸嚴重受限;

②擠注管線下入深度由于環(huán)控尺寸及管線強度限制，無法達到預定深度;

③一般無法完全封固，作業(yè)期間得不到有效監(jiān)測和控制，安全風險高。

2.3目前海上作業(yè)期間井控方式

目前在存在風險或出現(xiàn)問題的作業(yè)中采用小尺寸的旋塞閥結(jié)構(gòu)的監(jiān)測裝置對作業(yè)期間空井槽進行井控處理，但由于裝置尺寸和壓力級別限制，只能用置換法或者連續(xù)油管進行壓井，同時井口壓力過大后無法滿足現(xiàn)場需求，且動用連續(xù)油管壓井施工難度大、費用高，壓井作業(yè)時間長，風險大，對現(xiàn)場應急處置及作業(yè)效率不能兼顧。

3 結(jié)論及建議

（1）井口帶壓多發(fā)生于海上油氣田叢式井批鉆作業(yè)空井期間。

（2）隨著開發(fā)成本成為日益重要的課題，為提高鉆完井時效，批鉆技術是海上油氣田開發(fā)的首選方式，同時開發(fā)儲層的物性日益復雜，后續(xù)海上海洋油氣田開發(fā)過程中批鉆空井井口安全及井控處置日益重要。

（3）目前采用的監(jiān)測及臨時處置手段存在出現(xiàn)問題處理困難的問題，急需尋找更加簡便、快速有效的措施以保證批鉆過程中空井的井口安全。

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作業(yè)簡介：王成林（1982-），2005年畢業(yè)于中國石油大學（華東），從事海洋油氣田鉆完井工作13年，現(xiàn)任中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術油田作業(yè)公司副總師（高級完井總監(jiān)）。