張建勇 杜小強 劉煜堃 李先達(中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部深圳基地,廣東 深圳 518000)
內(nèi)波流是南海常見的一種海流,其形成機制復(fù)雜,難以觀測和預(yù)警,其產(chǎn)生應(yīng)具備兩個條件,一是流體密度穩(wěn)定分層;二是要有擾動源,兩者缺一不可。不同層位的海水由于鹽度、溫度的不同,以及潮流和地形的相互作用,便會出現(xiàn)密度分層,即在水平方向的不均勻性,經(jīng)大氣壓力變化、地震(海底小型地震)影響以及船舶運動等外力擾動,就可能在海水內(nèi)部引發(fā)起內(nèi)波;
海上油氣開發(fā)有高風(fēng)險、高科技、高投入等特點,在風(fēng)險方面,天氣因素是很重要的一個方面,和臺風(fēng)一樣,內(nèi)波流也是一種非常特殊的自然風(fēng)險,其規(guī)律性差,難以提前預(yù)警,同時其能量巨大,在內(nèi)波流經(jīng)過時會導(dǎo)致半潛式鉆井平臺瞬間漂移,不管是動力定位還是錨泊定位的鉆井平臺,一旦超過其偏移距,都會導(dǎo)致水底井口及防噴器等彎曲變形,甚至斷裂,對鉆井設(shè)備造成嚴重破壞,如果平臺當前正在進行鉆井、測試、測井等作業(yè),就也會造成嚴重的井下事故。
測井作業(yè)安全前提是平臺安全,如果在測井作業(yè)期間遭遇內(nèi)流波天氣,對鉆井以及測井都是非常嚴峻的考驗。
當前主要的預(yù)警方式有兩種:一是布放內(nèi)波流實時監(jiān)測浮標,二是采用拖輪遠距離守護預(yù)警。
以上兩種方式在某種程度上原理是一樣的,即在可能出現(xiàn)內(nèi)波流的來向上,提前進行監(jiān)測并預(yù)警,平臺根據(jù)內(nèi)波流的大小和方向提前進行應(yīng)對。在內(nèi)波流流速較小的情況下,對于動力定位平臺,會提前調(diào)整船首向,增加推進器馬力,往內(nèi)波流來向方向上進行反向推進,以減少漂移量,對于錨泊定位平臺,通常是采用大馬達拖輪提前接拖,在內(nèi)波流到來時,通過拖輪拖拽方式來降低錨張力,以減小錨鏈走錨、斷裂以及平臺漂移的風(fēng)險。
通過布放浮標以及拖輪守護一般可以提前1到2個小時進行內(nèi)波流的預(yù)警,測井應(yīng)急預(yù)案正是建立此基礎(chǔ)上,應(yīng)急預(yù)案的原則是:提前預(yù)警、溝通順暢、反應(yīng)迅速,以便盡可能快的將井下儀器提至水下防噴器以上,時間允許的情況下提至井口。
應(yīng)急預(yù)案包括以下幾點:
1.2.1 內(nèi)波流的信息收集
目前國家海洋局等政府主管部門會給平臺提前發(fā)布內(nèi)波流預(yù)測報表,提示當前海域發(fā)生內(nèi)波流的概率及強度,測井人員到達平臺后要及時收集相關(guān)信息。
1.2.2 安全會議
針對特殊時期的測井作業(yè),必須要在客戶代表的組織下召開安全會議,參會人員應(yīng)該包括:鉆井、測井監(jiān)督、平臺方、錄井、泥漿、電測人員,討論作業(yè)風(fēng)險,形成應(yīng)對方案。
1.2.3 測井項目交底
由測井監(jiān)督和測井人員介紹各系列測井特征及影響。
如第一趟測井項目通常為常規(guī)大滿貫作業(yè),帶放射源,同時有極板類儀器;
如第二趟測井項目通常為測壓取樣,定點測量,靜止時間長,雙封隔器等解封時間比較長;
照此類推,要求參會代表對于各趟作業(yè)特點都有所了解,同時根據(jù)每趟作業(yè)的特點,詳細計算從井底(或者是定點測量點)到上提至井口的時間。
1.2.4 應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行
通訊暢通:測井期間各部門通過對講機、電話等溝通,保證通訊暢通。
加強監(jiān)控,及時獲取內(nèi)波方向流速等信息,當檢測到內(nèi)波來襲,由客戶代表通知終止作業(yè),測井小隊迅速停止作業(yè),回收推靠臂、取樣探針、取心鉆頭等,以最快速度上提儀器,并實時匯報儀器底部深度,盡可能將儀器提至防噴器之上。
平臺方也應(yīng)安排各崗位人員在中控、鉆臺、錨機等處值班待命。
1.2.5 測井方案優(yōu)化
針對內(nèi)波流等特殊天氣作業(yè),應(yīng)盡可能優(yōu)化測井方案并向客戶提出建議:
1.2.5.1 對已經(jīng)取得隨鉆放射性資料的井眼,建議取消電纜放射性作業(yè),減少放射源作業(yè)風(fēng)險;
1.2.5.2 測壓取樣盡可能使用單探針或者速星等收腿快的坐封工具,且盡可能提前取得備份樣,以免內(nèi)波流來襲而不得不解封中止作業(yè);
1.2.5.3 優(yōu)化取樣、取心點數(shù),重點層位優(yōu)先;
1.2.5.4 執(zhí)行力強,令行禁止;
1.2.6 其它注意事項
1.2.6.1 內(nèi)波流天氣期間平臺升沉難以預(yù)估,所以要特別注意補償器效果,補償繩需滿足額定要求,張力繩要采取安全措施。
1.2.6.2 如果內(nèi)波流突然來襲,沒有上提測井儀器的時間,則由司鉆通知電測工作間需要剪斷電纜。
1.2.6.3 在已經(jīng)預(yù)測到內(nèi)波流的大小,同時平臺認為無法抵抗的情況下,唯一的辦法是提前停止測井作業(yè),平臺關(guān)閉水下防噴器,應(yīng)急解脫水下井口(錨泊定位平臺會放松錨鏈),等待天氣。
在本次作業(yè)期間受天文大潮影響,預(yù)測有較大的內(nèi)波流經(jīng)過。
電測作業(yè)認真執(zhí)行預(yù)案規(guī),在客戶規(guī)定的時間內(nèi)完成作業(yè)后,平臺關(guān)閉了水下BOP,解脫LMRP連接器,放松錨鏈,原地待命等待內(nèi)波流經(jīng)過后才恢復(fù)作業(yè)。
由于內(nèi)流波形成原因復(fù)雜,在不同的觀測點位會有不同的監(jiān)測或者預(yù)測結(jié)果,因此我們現(xiàn)有的應(yīng)急預(yù)案可能不足以應(yīng)對這種復(fù)雜的自然風(fēng)險,在此種環(huán)境下作業(yè),測井人員和客戶現(xiàn)場代表應(yīng)保持有效溝通,在客戶現(xiàn)場代表的監(jiān)督和指導(dǎo)下進行作業(yè)。
筆者進行深水電纜測井作業(yè)近3年,對于目前深水作業(yè)中的一些特殊情況也正處于探索和研究階段,本文只是個人對于內(nèi)波流天氣測井作業(yè)的一些認識,有不準確的地方希望各位專家批評指正。