渤海油田新型防碰管理模式淺談

王曉鵬

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300452)

渤海油田新型防碰管理模式淺談

王曉鵬

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300452)

近年來，渤海油田應用整體加密調整技術，實現了提高采收率的目的，但也導致井間距越來越小，有些井中心距甚至小于 1,m。井眼碰撞由淺層存在風險逐步演變為深淺層同時存在風險，由單點存在風險逐步擴展為多點存在風險。防井眼碰撞是鉆井工程面臨的一道難題和挑戰。渤海油田結合碰撞原因分析和作業經驗，建立了新型叢式井防碰“全過程控制、全員參與、制定專項風險預案”的管理模式，形成了逐級控制、人人有責、專項預防的作業機制，有效降低了叢式井碰撞風險。

渤海油田 新型管理模式 叢式井 防碰 風險

隨著渤海油田大規模勘探開發，叢式井防碰技術也得到長足發展，但是根據井眼碰撞原因分析，井眼碰撞風險只能盡量降低風險程度，而無法規避，因此井眼防碰問題是客觀存在的。[1]如何降低井眼碰撞風險程度以及正確處理鉆遇或鉆穿鄰井套管事故，已不單單是技術問題，而是涉及項目運行管理、設備管理及人員管理等多方面的綜合問題，所以需要有效可控的管理模式為其保駕護航。基于此，“全過程控制、全員參與、制定專項風險預案”的管理模式應運而生，并在渤海油田調整井項目的實踐應用中發展成熟。

全過程控制包括：前期研究、油田整體設計、防井眼碰撞專項設計、施工作業、總結等 5個階段。在前期研究和油田整體設計階段辨識油田整體防碰風險，復核老井數據的完整性和精度，必要時對老井數據進行陀螺復測。根據前期資料，編寫“分段控制、分段繞障”的單井防井眼碰撞設計，優選鉆具組合(鉆頭型號、扶正器尺寸等)，優化關鍵井段鉆井參數，精細化操作程序。施工階段加強現場管理，認真執行設計及相關規定，增強作業人員的執行力。作業完成后，分別進行單井和油田整體防碰作業總結，且要及時、客觀、準確，為后續作業奠定基礎。

全員參與是指與作業相關的全體人員(包括現場作業人員和基地技術支持人員)共同承擔作業風險及責任。這種“風險共擔，責任共擔”的工作理念，使全體人員能夠積極主動參與防碰工作，提高防碰意識。在作業現場，防碰不僅是鉆井監督和定向井工程師的責任，而且是整個作業團隊的共同責任。鉆井監督是作業過程中組織協調的核心，定向井工程師是控制井眼軌跡的具體執行者，而鉆井承包商則是具體的操作者，錄井服務商則是井下情況的監視者。在基地，鉆完井部及相關服務商建立技術支持中心，如果出現復雜情況，可以第一時間得到基地的技術支持。所以叢式井防碰是一項全員參與的工作。同時要注意加強參與人員的防碰意識，防碰意識的提高可以大大降低防碰風險，且當出現防碰征兆時，作業人員可以第一時間做出正確的判斷，采取正確的處理措施，將碰撞風險降至最小。[2-4]

制定專項風險預案是指針對叢式井防碰這一專項，制定了《防碰技術要求》和《鉆井碰撞應急預案》，同時監督項目組根據每一口井軌跡具體情況，進一步制定《單井防碰措施及應急預案》。同時，依托國家重大科技項目，建立叢式井防碰預警裝置研制專項課題，該裝置在渤海調整項目進行了試用，提高了對復雜情況分析判斷的科學性和準確性，并取得了成功。

新型管理模式的應用，達到了作業前周詳準備，降低風險；作業中能實現提前預警，即使出現碰撞，也可以立即啟動預案，做到合理有序處理相應事故的目的。

1 井眼碰撞原因分析

1.1 工程建造方面

①由于地層不均一性及群樁效應，致使隔水導管在錘入過程產生偏斜；②受表層掏空及鄰井水泥環等因素影響，直井段產生偏斜。

1.2 設備儀器局限性

①測量儀器、工具自身以及人員操作過程中會產生誤差，處理采集數據時，不同井眼軌跡計算方法以及測點間距不同也會產生誤差，使計算出來的井眼軌跡與實際軌跡存在偏差；②由于淺層磁干擾存在，使隨鉆測斜儀(MWD)淺層數據失真。[5]

1.3 開發模式的動態性

為了提高儲量動用程度，實施邊鉆井邊認識邊調整的“滾動開發”模式，開發過程中隨著對儲層認識程度不斷加深，鉆井順序及井眼軌跡也跟著適當調整，造成本無防碰風險的井也存在了碰撞可能。

1.4 老井數據方面

老井定向井數據精度及準確性低，且具有不完整性，大大降低了防碰掃描的可信度。

1.5 人為因素

①定向井工程師對定向井工具使用熟練程度和對地層特性的認識程度，都會影響井眼軌跡控制的好壞；②作業人員防碰意識不強，警惕性不高；③基礎資料收集不全及現場作業中信息反饋不及時或不真實。

2 叢式井防碰管理模式

2.1 前期研究

一方面，在項目實施前，要進行預可行性研究、可行性研究、ODP研究和編制。這一階段要對井位及平臺進行優化和篩選，對項目的可實施性及風險進行合理化分析，實現分級優化作業方案，使后續施工作業得以順利進行并降低作業風險。另一方面，通過項目監督組組織，定向井服務公司參與收集和調研先進且適用于海洋鉆井的叢式井防碰技術，同時充分總結渤海油田叢式井防碰作業經驗，為后續作業奠定技術基礎。此外還要準備相關資料，包括收集和整理作業范圍內所有井的數據，分析各項數據真實性。如根據初步井眼軌跡設計，針對碰撞風險高且軌跡數據精度低、不完整的老井，要進行陀螺復測，準確、全面掌握碰撞相關井的軌跡數據；[6]對于可能鉆遇棄井后的探井，應提前收集好探井地層數據(原始地層壓力、溫度、孔滲飽及巖性等)和棄井資料(如井身結構、套管封固狀況、試油射孔位置、橋塞、棄井水泥塞等)。

2.2 設計階段

2.2.1 相關措施

①設計工作主要由設計部門與定向井服務公司共同完成，每批井指派專人負責，做到前期、設計、施工全過程跟蹤，并根據作業情況及時總結，為后續類似井作業積累經驗；同時項目組也指派鉆井監督提前參與到前期準備及設計工作，全面了解防碰井的情況，以便有利于現場精細化控制井眼軌跡。②進行油田整體防碰設計，辨識相關井的碰撞風險，且油田開發初期要合理優化布置井槽，降低后續加密調整井的防碰風險。③與地質油藏部門及時溝通，對靶點做優化調整，并根據最終靶點進行繞障優化設計。④防碰掃描的判別標準采用分離系數結合理論井眼間距的方法，新油氣田的井設計分離系數不小于 1.5，常壓油田的加密調整井設計分離系數應大于1.0，異常高壓的油田、氣油比大于 350 的油田、氣田的加密調整井設計分離系數應大于 1.5。⑤對相關的所有井進行防碰掃描，對于需要停產、停注或停抽的生產井、注水井及水源井在設計中予以體現。⑥設計中要針對每一口井軌跡情況，編寫防井眼碰撞專項設計，主要內容是分析每口井的碰撞形式，是淺層防碰或深層防碰，是點防碰或線防碰，是與生產井防碰或水源井防碰等情況，然后進行繞障優化設計，[6]細化防碰措施及作業程序，同時根據可能出現的風險，編寫《單井防碰措施及應急預案》，即為每一口井“量身定制”防碰措施及應急預案，使現場作業有的放矢。⑦設計遵循 5個“要”的原則，即設計要會簽、內容要全面、器材要到位、措施要嚴謹、指導性要強。

2.2.2 建立防碰技術要求及應急預案

根據防碰的不同情況，分別制定防碰技術要求及應急預案。第一種情況，設計階段存在防碰風險或鉆進過程中出現鉆遇鄰井套管的異常情況，制定了《防碰技術要求》。第二種情況，針對已經鉆穿鄰井套管的情況，制定了《鉆井碰撞應急預案》，主要內容是根據鉆穿井的類型(生產井、水源井、注水井、棄井后探井及已完鉆但未完井的鄰井)，分析可能出現的各種復雜情況，制定針對性的處理措施。同時包括應急匯報程序及崗位職責。鉆井作業中遇到第一種情況較多，如果此刻能采取正當有效措施，則能避免鉆穿鄰井套管事故。

2.3 施工階段的相關管理措施

①首先在基地召開防碰風險分析及技術交底會。作業前現場再次召開防碰風險分析會，根據現場情況細化各項防碰措施并請示主管領導，經其同意后實施；會上要強調防碰風險，提高作業人員責任心，增強“風險共擔、責任共擔”的意識。②在基地項目組建立每日作業分析會制度，組織專家對作業情況進行分析，并制定下一步作業風險提示及技術支持。③現場每日召開生產安全例會，會議上針對防碰風險井段的數據及相應措施著重講解，提高整個作業團隊的參與及防碰意識。④鉆完井部及相關服務商建立基地技術支持中心。提供24小時技術支持，現場作業中出現任何異常情況，可以及時得到基地技術支持，增強海上技術力量。⑤現場根據實鉆井眼軌跡，實時進行防碰掃描，對定向井設計進行優化，現場總監負責審查批準現場優化的定向井施工設計，但如果需要對簽字版鉆井施工設計軌跡作出較大調整，需執行設計變更管理程序。⑥作業指令中要著重、詳細、準確體現出防碰相關數據(相關井名、防碰井段、分離系數及中心距)。⑦組合鉆具時要求鉆井監督、定向井工程師必須在現場，共同確認鉆具組合順序及offset值測量正確。⑧防碰井段作業時，定向井工程師現場指導并向監督及時匯報數據、反映問題，且實時模擬軌跡變化，[7]有重大風險須向基地主管匯報請示；錄井人員每 2,m 撈砂 1次，實時進行酚酞滴定檢測水泥含量，并保留對比，直至安全井段；隊長和司鉆必須同在鉆臺，由司鉆或隊長操控鉆機，禁止使用自動送鉆，絞車處于開啟狀態，可以隨時上提鉆具，嚴格執行指令，負責觀察鉆臺鉆井參數變化并及時向監督匯報；鉆井監督觀察相關參數變化及趨勢，負責整體協調，對各崗位進行巡檢，確保人員到崗及各崗位通訊暢通，并根據作業情況，決定現場加密測量軌跡數據、加密撈砂、臨時停鉆循環觀察等作業措施，風險變大時必須匯報項目經理或陸地主管。⑨應用叢式井防碰預警裝置，實現提前預警，為井下情況的判斷提供科學依據。⑩嚴格執行行業和企業標準、鉆井工程設計、防碰技術要求及應急預案，注重細節，以嚴謹的態度對作業進行控制。11項目組制定《項目組管理規定》及《現場工作管理規定》，加強現場鉆井監督的管理力度及作業的規范性，落實責任到每一個作業人員。保證各項防碰措施落實到位，降低防碰風險。

3 總結階段

為了使作業經驗能及時繼承傳播，實施了“邊施工邊總結”、“分段分項總結”的作業模式，即在作業過程中每完成一個井段，各個服務商(包括項目監督組、定向井、泥漿、固井)都要進行各自的總結，實現了每一個井段作業，每一個技術專項都有總結。

同時項目作業結束后，各個服務商對整個作業過程進行總結，并形成書面文件上交給項目監督組。項目監督組根據作業情況及各個服務商提交的文件，進行總體的歸納分析，總結出叢式井防碰技術和管理方面的推薦做法或建議，為后續類似井作業提供參考。

4 重視不同部門間的溝通協調

4.1 重視與開發部、生產部、研究院進行及時有效的溝通

①靶點優化設計時，通過溝通，達到既能降低防碰風險，又能實現地質油藏的目的；②施工作業時，通過溝通，明確本井開發目的、風險及儲層特性，利于井眼軌跡控制。

4.2 重視與作業區溝通

了解作業平臺的人員組成、平臺結構及作業內容等，有利于作業方案的執行及《單井防碰措施及應急預案》的編制。

4.3 重視作業現場與采油生產方溝通

召開鉆前防碰風險分析會，邀請采油生產方主要負責人參加。會議上需要溝通的主要內容為：①明確防碰相關井的井名。②采油生產方介紹相關井的作業情況。③針對不同井的情況雙方協商制定相應的預防措施。如防碰風險井是注水井，根據井控要求協商停注時間；如為水源井，則協商是否可以停抽；如為生產井，可根據具體生產情況落實相應的防碰應急措施；如為已完鉆但未完井的井，可在井口提前安裝帶壓力表和接口的盲法蘭或者采油樹，以便特殊情況時觀察壓力變化。④鉆井與采油生產方必須確立 24小時通訊值班制度，一旦有任何異常情況，及時互相通報，并按應急預案執行。

4.4 重視與健康、安全、環保部門溝通

保證作業過程中健康、安全、環保及節能減排方面符合國家和企業要求。

4.5 重視與作業協調部門溝通

保證現場所需的人員、物質能及時運輸，啟動應急預案時能及時得到基地資源的支持，以及協調好與地方政府和相關職能部門的關系，保證作業能夠連續有序進行。

5 結 語

根據井眼碰撞原因分析及多年實踐經驗，渤海油田建立的新型“全過程控制、全員參與、制定專項風險預案”的防碰管理模式，在渤海油田取得了良好的應用效果。該方法從5個階段進行嚴格管控，同時引入“風險共擔、責任共擔”的工作理念，能夠有效提高員工的防碰意識，并且針對防碰難題制定專項風險預案，形成了防碰風險逐級控制、作業人員積極參與、作業程序科學嚴謹的管理模式，大大降低了叢式井防碰風險。同時為類似井作業積累了管理經驗。■

［1］ 姜偉. 渤海綏中36-1油田生產套管修復技術[J]. 中國海上油氣，2004，16(6)：404-407.

［2］ 李培佳，馮志明，李紅，等. 淺層叢式井鉆井工藝[J]. 鉆采工藝，2004，27(2)：90-91.

［3］ 李緒紅. 大組叢式井工程設計與施工[J]. 西部探礦工程，2006，119(3)：74-77.

［4］ 王恒，崔永輝. 草 4 叢式井組相碰事故經驗與教訓[J]. 鉆采工藝，2007，30(3)：151-152.

［5］ 魏剛，張春琳，邵明仁. 小井距密集叢式定向井防碰技術[J]. 內蒙古石油化工，2010(2)：99-101.

［6］ 張曉誠，劉亞軍，王昆劍. 海上叢式井網整體加密井眼軌跡防碰繞障技術應用[J]. 石油科技論壇，2010(5)：13-18.

［7］ 王正，樊迎春，陳小元，等. 興瓦油田定向井、叢式井整體開發鉆井技術[J]. 西部探礦工程，2007(4)：55-58.

Discussion on a New Management Model of Cluster-wells’ Anti-collision in Bohai Oilfield

WANG Xiaopeng
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China)

In recent years，the application of integral well pattern thickening adjustment technique to Bohai oilfield has achieved the purpose of enhancing oil recovery rate. However，the inter well distance has became closer and closer，and for some wells，the minimum inter well distance is even less than 1,meter. Therefore，wellbore collision risk has gradually evolved from shallow layer risk to both shallow and deep layer risk，and from a single point risk to a multiple-point risk. Cluster-well anti-collision becomes a hard problem for drilling engineering. Based on an analysis of collision reasons and work experiences in the Bohai oilfield，a new management model called “controlling the whole process，advocating team involvement and preparing special risk plan” was established to reduce lower cluster wells’ collision risks.

Bohai oilfield；new management model；cluster well；anti-collision；risk

TE242

A

1006-8945(2015)07-0086-03

2015-06-15