水下基盤回收技術在渤海平臺棄置中的首次應用

王允海，和鵬飛，白云超，朱國寧，俞洋

中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300452

水下基盤回收技術在渤海平臺棄置中的首次應用

王允海，和鵬飛，白云超，朱國寧，俞洋

中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300452

渤海油田部分生產平臺安裝有水下基盤，在平臺棄置作業中面臨著水下基盤的回收難題。通過對常用水下基盤的特點和回收難點進行研究，提出了拖輪回收和將基盤及多層套管固定在平臺導管架回收兩套方案。經過操作性、安全性等方面對比，優選確定水下基盤和導管架一起回收的方案。在渤海油田某平臺的1井水下基盤回收中，通過鉆完井專業和海洋工程專業的相互配合，得到了成功應用，形成了一種水下基盤回收作業模式，可為水下基盤回收作業提供經驗和借鑒。

平臺棄置；水下基盤；回收；應用；渤海油田

在油田的勘探開發中應用了一種海底井口底盤裝置，該裝置是一種固定于海底的用于預鉆井的水下裝置，通過該井口底盤鉆井可以在水下進行完井，也可以把油井回接到采油平臺上完井，該裝置稱為水下基盤[1]。在渤海油田使用水下基盤主要是保留井口的需要，水下基盤常和泥線懸掛器和套管回接一并成為渤海油田保留井口的重要措施。據不完全統計，目前渤海油田生產平臺下方有10多個水下基盤。隨著渤海油田進一步開發，部分生產平臺達到設計使用年限，進入棄置階段。

1　基本情況及作業難點

1.1水下基盤的特點

（1）水下基盤的分類。水下基盤有定距式、組裝式和整體式三種，根據井數、水深、海底狀況選擇。渤海油田水深大多在20 m左右，一般選擇簡單的適用于淺水的定距式基盤，主要有新加坡制造的VT型基盤和渤海油田自己制造的BT型基盤。按照孔數主要有3孔、5孔和6孔水下基盤，如圖1所示。

圖1　各種孔數水下基盤示意

（2）水下基盤的下入方式。水下基盤安裝一般需拖輪協助，用工作船將載有水下基盤的駁船拖入鉆井平臺的鉆臺底部，接著用鉆井平臺的大鉤和拖輪配合吊裝安放水下基盤，然后在基盤位置安裝導管架和生產平臺。

1.2渤海某平臺的基本情況

渤海油田某生產平臺建于1992年，平臺有6個槽口，6口井。該區塊水深18.5 m，平臺水面以上共5層甲板，從下至上標高分別為6、13.5、17.8、21.7、26.5 m，水面以下3 m處有一層格柵板，平臺結構如圖2所示。

圖2　平臺結構示意

1984年對其中的1井進行探井作業，當時測試后進行了臨時棄井，并在井口下入水下基盤，保留了井口。1992年該井進行了套管回接，并在該基盤上鉆了其他開發井，同時在該井的位置建設了生產平臺進而轉入生產。當時下入水下基盤時，水下基盤和1井的隔水管連在一起下入，基盤依托1井的隔水管承重。2013年該平臺達到報廢年限，需進行平臺整體棄置。

1.3作業難點

（1）水下基盤和平臺1井的隔水管連在一起，由于體積較大無法和隔水管一起提出平臺導管架。

（2）因該井鉆探時間久遠，部分資料難以找到，無水下基盤的詳細資料。

2　水下基盤棄置技術思路

2.1摸清水下基盤現況

作業前派潛水員進行了水下探摸，獲取了水下基盤的現況。

該平臺有6個槽口，布6口井。經過潛水員探摸，確定水下基盤為3孔基盤，基盤距離泥面3 m，無入泥結構。基盤高1 900 mm，孔內徑為860 mm，喇叭口內徑為1 214 mm，外徑為1 220 mm，基盤各導孔之間由槽鋼連接。水下基盤的3個孔分別對應著9D井、1井和5井，其中1井最外層762 mm隔水管和基盤連在一起，如圖3所示。

圖3　水下基盤和各井位置示意

整個基盤為長方體，長約6 300 mm，寬約1 560 mm，基盤整體為工字鋼材質，經測量，工字鋼寬約330 mm，高約300 mm；井間連接槽鋼長約1 500 mm，與之垂直的小槽鋼長約900 mm（即整個基盤內徑），基盤有4個小吊耳，每側有2個；一側有2個錐形大吊耳，分布在1井兩側；大吊耳下方有護板。見圖4。

圖4　水下基盤形狀和尺寸示意

2.2處置思路和存在的問題

常規的棄置程序是：在泥面以下5 m處，用磨料水射流整體切割多層套管，下鉆桿注水泥返至泥面以下4 m，起出多層套管[3-5]。9D井和5井與基盤不連接，可以按照常規方法切割，然后起出套管。然而1井隔水管和水下基盤連在一起，整體切割套管后，水下基盤無法通過-3 m處的格柵板，故水下基盤無法提離水面。

2.3方案優選

作業時需將其他5口井的套管全部切割起出，最后處理1井和水下基盤。作業前準備了兩套作業方案進行優選[6-9]。

方案1：水下切割基盤使用拖輪回收。潛水員清理水下基盤并掛鋼絲繩至基盤兩端；職守拖輪使用絞車掛住基盤兩邊，在1井基盤懸掛處采用融化切割方式切割基盤，共切割四次；鉆井平臺配合拖輪回收基盤至拖輪；在泥面下5 m切割多層套管，注水泥帽，分段起出多層套管。

方案2：將基盤及多層套管固定在平臺導管架。采用磨料射流在泥面下5 m整體切割多層套管（φ762 mm/φ508 mm/φ339.7 mm）[10]，試提前確認割開；下入光鉆桿，注150 m水泥柱（返至泥面以下4 m）；上提多層套管及水下基盤至格柵板處，將多層套管基盤與導管架固定在平臺+6 m甲板處，并加固鋼絲繩。在平臺+6 m甲板處切割多層套管，起出上部多層套管；下部套管及水下基盤固定在導管架+6 m甲板，待工程船作業時將導管架及水下基盤一并吊起。

對比兩種方案，方案1作業時間較長，需多次潛水作業，并需進行水下切割，對天氣條件有較高要求，不可預見性較大；同時需拖輪駛到鉆井平臺下方，碰撞風險較大。方案2用時短，風險較小，但后期需工程船配合，需校核平臺甲板的承重及導管架的吊裝方案，并要確保多層套管和導管架能進行固定。經過平臺甲板承重計算及導管架吊裝方案校核，確認方案2不影響后期導管架吊裝，同時也確定了采用打孔及穿承重杠和鋼絲繩捆綁雙重固定方式來固定多層套管，最終決定采取方案2作業。

3　現場實施

經計算在該井泥面下5 m處切割多層套管，起出的套管總長為35 m。該區塊水深18.5 m，水下基盤在-14 m處，格柵板在-3 m處，切割多層套管后最大上提11 m，為確保安全，決定切割后上提10 m進行固定。該平臺其余5口井棄置完畢，最后處理1井和水下基盤，主要步驟為：

（1）磨料射流在泥面下5 m處整體切割多層套管（φ762 mm/φ508 mm/φ339.7 mm），切割6 h，觀察到隔水管下沉了5.0 cm，試提鋼絲繩，確認隔水管已切斷。

（2）下入光鉆桿，注100 m水泥柱返至泥面以下4 m。

（3）鋼絲繩提多層套管，上提懸質量44 t，管柱上提10 m，多層套管提離泥面5 m。

（4）在平臺+6 m甲板處，用氣焊在多層套管上割孔，使用特制的承重杠穿過套管割孔，承重杠坐在平臺導管架上，以平臺作為支撐，并將承重杠與導管架焊接固定，并焊接楔塊加固。固定在導管架的多層套管總長23 m，加水下基盤總質量約26 t。

（5）在固定點以上切割多層套管，并起出上層套管。

（6）掛2根20 t鋼絲繩至下部多層套管，將鋼絲繩和導管架固定。

（7）井筒棄置結束后，工程船吊裝平臺導管架時將剩余的多層套管和水下基盤順利吊出，運至陸地處理。

現場僅用時24 h就完成了多層套管的切割、起吊及固定作業；工程吊裝導管架也提前4 h完成，通過鉆完井和工程的相互配合順利完成了水下基盤回收。該方式避免了套管棄置期間的水下作業，同時也未影響工程吊裝導管架作業。水下基盤固定示意，如圖5所示。

圖5　水下基盤固定實況

4　結束語

此次水下基盤回收是渤海油田首次回收生產平臺水下基盤，通過鉆完井專業和海洋工程專業的相互配合，形成了一種新的作業模式。同時渤海灣老油田有不少水下基盤，在以后的平臺棄置過程中水下基盤的回收也是一個不可避免的問題，此次作業的成功可為以后該類作業提供經驗和借鑒。

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國家科技重大專項（2011ZX05057）資助。

RecoveryTechnologyofSubsea Template and Its First Application in BohaiOilfield Production Platform

WANG Yunhai，HE Pengfei，BAIYunchao，ZHU Guoning，YU Yang
CNOOC EnerTech-Drilling&Production Co.，Tianjin 300452，China

Subsea templates are installed in partial production platforms in Bohai Oilfield，which are need to recovery in platform abandon.Usually，subsea template has a big volume and is connected with riser，causing its difficult recovery. Based on the study of subsea template characteristics and recovery difficulties，two subsea template recovery schemes are put forward，i.e.recovery by using a tugboat or by fixing the template and multilayer riser to jacket.Through comparisons in operation，safety and so on，the recovery scheme by fixing the template and multilayer riser to jacket is chosen.The recovery scheme is successfully realized in the subsea template of 1#well in Bohai Oilfield and forms a kind of subsea template recovery mode.

platform abandon；subsea template；recovery；application；BohaiOilfield

10.3969/j.issn.1001-2206.2016.05.005

王允海（1984-），男，山東菏澤人，工程師，2007年畢業于中國石油大學（華東）石油工程專業，主要從事海洋石油鉆井技術監督與管理工作。Email：wangyh6@cnooc.com.cn

2016-04-15；

2016-07-04