董超
摘 要:蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部,氣田從1999 年發(fā)現(xiàn),至今已經(jīng)建成全國最大的整裝氣田,為保障國家能源需求做出了突出貢獻。渤海鉆探第一鉆井公司50669隊長期在渤鉆油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井,通過不斷總結提煉施工經(jīng)驗、健全管理機制、優(yōu)選配套技術并落實安全防范措施,鉆具失效和“雙石組”地層垮塌等事故復雜得到了有效控制,鉆井速度有了大幅提高。50669隊2012年水平井實現(xiàn)了“7開6完”,2013年實現(xiàn)了“8開7完”,2013年被中華全國總工會評為“工人先鋒號”稱號。
關鍵詞:蘇里格;水平井;管理體制;事故復雜預防
前言:蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部,氣田從1999 年發(fā)現(xiàn)至今,已經(jīng)建成全國最大的整裝氣田,為保障國建能源需求做出了突出貢獻。渤海鉆探第一鉆井公司長期在渤海鉆探油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井。該區(qū)塊主要開發(fā)上古石盒子組地層,采用常規(guī)固井工藝,裸眼+封隔器完井,套管完井(二開水平井)。該地區(qū)地層條件比較復雜,井斜、托壓跳鉆嚴重,掉鉆具、牙輪,易發(fā)生電測遇阻及卡儀器等事故,嚴重影響了該地區(qū)水平井鉆井速度的提高。2013年,在渤海鉆探公司領導的正確引導下,在油氣合作公司和各兄弟單位的大力支持下,第一鉆井公司緊密圍繞公司“21229”工作目標,認真落實公司各項管理制度,狠抓安全生產(chǎn),強化技術和井控管理,和相關方積極溝通協(xié)作,科學組織生產(chǎn),實現(xiàn)零事故復雜,技術管理水平不斷提升,水平井總體鉆井速度不斷提高。50669隊水平井開鉆8口,交井7口,完成進尺31726米,同比提高9.58%,完成井平均井深4502m,平均鉆機月速4394.98m/臺月,平均機械鉆速15.18m/h,井身和固井質量合格率100%,生產(chǎn)時效98%,安全無事故,實現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。由于本井隊鉆進效率高,創(chuàng)蘇里格地區(qū)水平井施工歷史最好成績,在2013年被中華全國總工會評為“工人先鋒號”稱號。
一、提速的管理措施
(一)完善管理機制,提高項目運行水平。制定水平井工作目標。今年年初,結合生產(chǎn)實際,確定了50669隊水平井“1338”工作目標。即自營區(qū)塊水平井鉆井速度指標要保持第一,鉆井周期保持30天以內,年進尺上3萬米,水平井實現(xiàn)“8開8完”。
完善配套激勵政策。專門制定了《長慶市場重點項目經(jīng)營考核辦法》,按開交井口數(shù),實行階梯式獎勵??诰劷鸹鶖?shù)10萬元/口,從第4口井開始享受3萬元階梯獎。結合“三比”勞動競賽,進尺超公司計劃部分獎勵由原來的10元/米提高至20元/米,積極在班組開展班進尺、起下鉆時效等小指標競賽,激發(fā)全員提速提效的工作熱情。
應用“三條曲線”時效模板管理。以“指標時效曲線、計劃時效曲線和實際時效曲線”為內容的“三條曲線”管理法。通過對近三年完成水平井的工序進行分解和時效統(tǒng)計,建立起指標時效曲線。再根據(jù)后備井設計制定排出每道工序時間,作為計劃時效曲線。在每天生產(chǎn)會上分析,與實際時效進行對比,查找進度快慢原因,改進各項管理,提高生產(chǎn)時效。
(二)加強技術管理,科學施工促提速。優(yōu)化水平井“施工方案”。一是建設方、地質和設計部門結合,優(yōu)選了450米靶前位移,變曲率雙增設計剖面,水平段長度850米左右的專打井型。二是同建設方一起抓好設計評審,及時復測井口坐標,優(yōu)化二次剖面設計,提高了入窗精度。三是細化施工措施,固化成模板在每口井中進行應用。
落實“一段一策”措施。在表層施工主要采取塔式鐘擺鉆具,打直防斜。在直井段采用19mm大直徑復合片PDC鉆頭、大排量(190缸套),“低密、低粘、高切”聚合物泥漿和鐘擺鉆具等配套技術措施確保打直打快。在斜井段重點做好“雙石組”泥巖防塌工作,嚴格監(jiān)管并控制泥漿高溫高壓失水小于9ml,確保井壁穩(wěn)定。在水平段防塌和攜砂并重,提高泥漿潤滑防塌性能,排量不小于15L/s,確保安全快速鉆進。
推行區(qū)域、井型和施工隊伍“三個專打”。在區(qū)域和井型兩個專打的基礎上,形成了一系列提速配套措施。同時,要求定向井、泥漿等協(xié)作單位也固定了施工隊伍,形成隊伍專打,充分發(fā)揮人員熟悉工藝、熟悉操作、能有效溝通的團隊作戰(zhàn)優(yōu)勢,有力提高了操作和技術措施的執(zhí)行力保障。
(三)狠抓安全管理,夯實基礎保提速。持續(xù)開展安全文化進班組活動。按照公司要求,堅持推行“安全里程碑”式獎金發(fā)放制度,落實鉆井隊安全管理A、B、C“考核定級管理辦法”,培育特色安全文化。在抓安全管理方面,突出一個“細”字,堅持一個“嚴”字,避免一個“躁”字,要正確處理速度和安全管理的關系,使職工牢固樹立安全是最大的效益的觀念,杜絕各類事故發(fā)生。
高度重視井控管理。認真組織學習了“4.19”井噴事故教訓,牢固樹立“井控為天,井控為重,井控為先”的指導思想。樹立全井井控理念,根除低壓低滲氣田井控風險小,不可能發(fā)生井噴的麻痹思想。深入開展井控理念宣貫、井控知識培訓,加強井控監(jiān)督檢查,確保井控工作“絕無一失”。
(四)溝通協(xié)調到位,實現(xiàn)合力提速。多次向油氣合作公司匯報水平井施工運行計劃,得到了大力支持,預留了充足后備井,確保了水平井鉆機連續(xù)施工。與定向井、泥漿、固井、鉆技服等相關方建立密切的溝通平臺,推行公司“零容忍”做法,建立重點項目施工進度和存在問題每周通報制度,妥善處理和解決施工中遇到的問題,確保施工中各方通力協(xié)作,使重點項目穩(wěn)步推進,圓滿按時完成。
二、水平井的技術應用
(一)優(yōu)選螺桿。在∮215.9mm井眼,二開斜井段優(yōu)選試用了奧瑞拓7LZ165-1.5度短直楞扶正器單彎螺桿,復合造斜率高,極大減少了滑動井段。在蘇20-12-7H井中,配合水力加壓器使用,滑動比例緊18%。在∮152.4mm井眼水平段,使用奧瑞拓∮146mm7LZ127-1度雙扶螺桿鉆具,穩(wěn)平性較好,可減少滑動工作量,提高施工速度。
(二)優(yōu)選鉆頭及參數(shù)。水平井全井(包括一開井段)使用PDC鉆頭。兼顧生產(chǎn)成本,加強與國內鉆頭廠家溝通,主要優(yōu)選使用個性化國產(chǎn)鉆頭。直井段215.9mm井眼,選用中成產(chǎn)5刀翼碳化鎢胎體MD9535ZC或MD9531ZC鉆頭, 進口標準PDC 齒(∮19.05 mm),圓柱聚晶金剛石保徑,中等密度布齒,拱肋狀排列,深寬水槽,利于提高上部地層機械鉆速和防斜。施工井均用一只鉆頭打完直井段。
(三)控制鉆井液固相含量。水平井鉆進關鍵做好井眼清潔、潤滑防卡和井壁穩(wěn)定工作,施工中推廣使用BS70DQ頂驅鉆機、∮101.6mm鉆桿、高頻高目振動篩、剪切配藥罐、水力加壓器等配套設備,發(fā)揮最大效能,有效降低泥漿固相含量,提高泥餅質量,確保有效攜砂和井眼穩(wěn)定,滿足安全快速施工需要。
推廣使用高頻橢圓振動篩和高目篩布。施工中要求二開井段振動篩目數(shù)達到160目、水平段達到180-200目。能在第一時間有效控制較低的泥漿含砂量和固相含量,提高泥餅質量,積極預防卡鉆事故,還能減少設備修理時間。同時,配套使用20方剪切配藥罐。通過剪切再攪拌可使大分子類藥品充分水化,配藥量大,一個循環(huán)周就能達到預期處理效果,提高了泥漿處理效率,利于井下安全快速施工。
三、事故復雜預防
(一)雙溝組井漏預防。和尚溝、劉家溝組地層屬區(qū)域性裂縫型漏失層,鉆進時易發(fā)生井漏,在靠近鄂爾多斯盆地伊盟隆起和伊陜斜坡構造東北部地區(qū)(蘇25、蘇76)較為嚴重些,有時只進不出。施工時要封堵住漏層再進行下步施工,有利于下部斜井段(二開井水平段)提密度防塌。主要采取下述措施進行預防:①采用聚合物鉆井液體系,提前加入2-3%單封、低滲封堵劑BZ-DFT等進行預防堵漏,穿漏層時控制密度在設計低限,一般控制密度≤1.08g/cm3;②穿漏層時要適當減小排量至
28L/s,粘度控制在45s左右;③鉆開劉家溝地層定向起鉆前,在漏失層采取關井憋入堵漏泥漿(2~3%單封、超低滲封堵劑)
8~10m3,起鉆換鉆具時靜止堵漏,提高易漏層的承壓能力;④嚴格控制下鉆和下套管速度,下鉆到底先以小排量開泵,避免壓力激動過大,憋漏地層。⑤發(fā)生小于5m3/h漏失可強行穿過,再打堵漏泥漿起鉆靜止堵漏解決;發(fā)生大漏(只進不出)時需采取注水泥堵漏。
(二)雙石組井壁防塌。石千峰、石盒子組泥巖水敏性,泥頁巖水化膨脹,水化作用造成巖石內膨脹壓增加,使泥頁巖逐漸分散成碎片,水化速度、膨脹程度不一致,會次生出更多的裂隙,導致巖石剝蝕、崩塌、掉塊;鉆井液密度不足以平衡地層坍塌壓力;大斜度或水平鉆入巖層的應力釋放導致井壁失穩(wěn)。主要從三個方面著手預防,一是適當提高密度,提高物理防塌能力;二是嚴格控制鉆井液失水,提高化學防塌能力;三是加快施工速度減少泥頁巖浸泡時間。具體措施如下:
①二開長裸眼水平井,采用防塌抑制性更強的BZ-KSM(KCL聚磺)鉆井液體系;斜井段施工中,嚴格按井斜角分段控制好密度、失水等關鍵性能。②控制好鉆井液密度,取得力學穩(wěn)定。按泥漿性能控制表分段走設計密度上線,特別是水平段要提前配置與井漿其它性能相同的重泥漿,鉆遇泥巖段要停鉆立即混入重泥漿,提高物理防塌性能。 ③強化封堵??焖儆行У匦纬芍旅?、低滲透的泥餅,保持良好的泥餅質量及較低的濾失量,嚴格控制鉆井液失水,進入石千峰后控制中壓失水≤
3ml、高溫高壓失水≤9ml,水平段高溫高壓失水≤8ml。④短起下、起下鉆要均勻慢速,禁止猛提、猛放,控制下鉆、開泵造成的壓力激動。⑤起鉆時每個立柱灌一次泥漿,保持液柱壓力平衡。⑥加強生產(chǎn)組織,確保施工工序的緊密銜接,加快鉆井速度,縮短裸眼浸泡時間。
四、認識與建議
(1)明確工作目標、建立配套激勵政策和應用“三條曲線”時效模板進行現(xiàn)場施工組織管理,對于激發(fā)員工提速提效的工作熱情、有針對性的分析各工況鉆進效率和提高生產(chǎn)時效具有顯著意義。(2)加強技術管理,通過合理優(yōu)化水平井施工方案,優(yōu)選螺桿、鉆頭和鉆井參數(shù),并有效控制鉆井液固相含量,可確保安全快速鉆進。(3)高度重視井控管理,提前做好事故復雜預防工作,杜絕各類事故的發(fā)生。施工時要先封堵住漏層,在打開劉家溝地層后要進行工藝堵漏,滿足完井施工承壓能力后,再進行下步施工。