魏斌
(中石油大慶鉆探工程公司鉆井三公司,黑龍江 大慶 163413)
印尼SeleRaya油田XXX-8R救援井施工概況與分析
魏斌
(中石油大慶鉆探工程公司鉆井三公司,黑龍江 大慶 163413)
XXX-8井是印尼SeleRaya油田施工的一口探井,鉆進至井深658m時發生井噴失控,噴出物為氣體及細砂,井噴后發生著火,將井架、鉆機及井場其他附屬設備全部燒毀。為了實現壓井作業,根據現場勘察及地質情況分析,設計XXX-8R泄壓井進行救援,救援井設計四開,要求導管、表層套管、技術套管全部使用水泥封固,并且保證套管尺寸及下深安全可靠。利用地磁導向技術,進行定向鉆進,當新老井眼連通的時候,對井噴井進行救援壓井施工,最后通過5次封固實現對井噴井地層及新井井眼進行封固,歷時75d宣告壓井成功。
井噴失控;救援井;地磁導向;壓井
1.1設計情況
XXX-8井位于印度尼西亞南蘇門答臘島,距離巨港市600km,距離占碑市500km,是Tampi油田的一口生產井,位于West Belani 背斜構造。該井設計井深975.6m,開采XXX-15和XXX-18層,并同時描述和勘探XXX-30層,該層位在XXX-1井有氣顯示。
1.2鉆井作業情況
同時關導流器,打開液動節流閥,引流至液氣分離器除氣。循環將氣體引流至放噴坑并點火。現場決定將鉆井液密度從1.08g/cm3增加至1.15g/cm3壓井。剛準備打重密度鉆井液循環壓井,發現導管外竄氣,瞬間噴高至二層平臺,并發生著火,鉆井監督宣布放棄壓井,井場全部人員迅速撤離。火勢越來越大,井架燒倒,井口附屬設備被噴出物掩埋,井噴失控。
根據XXX-8井井噴情況,由Boots and Coots (BnC)-Halliburton公司進行合作來控制該次井噴。BnC公司通過對井口的噴出物及大火情況分析,確定井眼已經擴大,井口周圍的地面已經不牢固。在原井眼進行壓井作業危險性太大,成功率極低。由于井噴井井深較淺,距離太遠對新老井連通比較困難。充分考慮救援井與常規定向井的區別[1],通過對現場風向、井位間距及地層情況進行優選[2],建議在距離事故井150m處打一口救援井XXX-8R控制井噴并對XXX-8井進行壓井。救援井要離井噴井的井眼盡可能接近,并利用地磁導向技術,使新老井連通,從新井向老井頂替鉆井液,最終實現壓井。
根據XXX-8井實際情況及壓力預測結果,并通過壓力變化情況及井控風險要點,對XXX-8R井身結構進行合理的設計(圖1),救援井設計四開,要求導管、表層套管、技術套管全部使用水泥封固,并且保證套管尺寸及下深安全可靠,具體數據見表1。施工過程中鉆穿一開導管鞋開始定向,最大井斜角48.68°。

圖1 XXX-8R井井身結構設計示意圖

表1 XXX-8R井井身結構設計數據表
注:四開井深根據XXX-8井和XXX-8R井距離,隨時停鉆。
4.1鉆進施工概況
2014年9月14日一開,采用?6in牙輪鉆頭領眼鉆進,觀察氣體顯示情況,然后使用?26in牙輪鉆頭進行擴眼鉆進,鉆井液密度1.15g/cm3,下?20in套管固井,完鉆井深50m。
4.2壓井施工
2014年11月19日鉆進至井深608.8m,每鉆0.01m上提下放鉆具2次,進尺0.6m,發生井漏,井口不返,鉆井液密度1.25g/cm3,泵壓11MPa。發現井口不返,立即停泵觀察。同時關環形及半封閘板。Halliburton壓井公司打入1.44g/cm3壓井液154m3,用大泵打入1.25g/cm3壓井液63m3。最高套壓310psi,最低套壓20psi。泵入壓井液217m3后,觀察井噴井無火苗,未見鉆井液返出。井場60m處的冒氣點已經沒有氣泡。繼續用大泵打入1.25g/cm3壓井液80m3。套壓140~320psi,立壓330~339psi。起鉆,甩掉定向鉆具,換普通鉆具:?8in牙輪+浮閥+加重鉆桿×21根+鉆桿。打開封井器,觀察井口,鉆井液液面繼續下沉。灌鉆井液5m3,開始起鉆。下鉆到底關井,15min觀察一次套壓,套壓始終為零。
4.3固井封井施工
壓井結束后在井深591m處擠水泥2次,封老井眼和新井眼底部至601m,445m處擠水泥1次,封閉井段為601~539m。76m處擠水泥1次,?9in套管內封至地面。?20in套管與?13in套管環空擠水泥1次。一共固井5次,歷時75d宣告該井壓井成功。
4.4救援井連通技術

圖2 地磁感應測距示意圖(606m)
實現壓井成功的關鍵就是利用磁導向技術[4],使新老井對接中靶,從新井向老井注入壓井液,實現壓井。該井采用地磁感應Magnetic Ranging技術[5]。利用磁原理測量新井與目標井的方位和距離偏差,給鉆井提供必要的信息,指導鉆進操作,在新井下入電磁感應儀器,發射電磁波,利用井噴井內鉆具本身具有的磁性,通過接受電磁波的強弱,精確計算出井眼軌跡,可提前預知老井的方位及頂角誤差,達到中靶的目的。
救援井施工過程中,由于考慮井下的危險性,在快接近井噴井的井段開始每鉆進3m測地磁感應一次,當發現離新井越來越近的時候每鉆進1m測地磁感應一次。最后一次井斜深606m測得的地磁感應結果是從救援井儀器中心到目的井鉆具的距離大約為0.6m,高邊方位角為(29+10)°(圖2)。
1)從老井井噴情況與新井的施工過程分析,存在明顯差異之處就是重視井控工作的被動與主動性的差異,新井施工的井控風險明顯高于老井,但是在施工高度重視的前提下,各種井控險情全部被扼殺在萌芽之中。可見只要重視井控工作就沒有杜絕不了的井控風險。
2)救援井的位置選擇、地下情況分析、井身結構設計及井眼軌跡的控制是使新老井實現連通的關鍵。
3)救援井是解決事故井井噴、著火等問題的一種有效處理方法。在打救援井的過程中,需要合理進行井深結構設計,緊密銜接施工環節,保證鉆井安全高效。
[1]李峰飛,蔣世全,李迅科,等.海上救援井設計關鍵技術分析[J].中國海上油氣,2015,27(1):86~90.
[2] 田崢,周建良,唐海雄,等.深水鉆井中救援井關鍵技術[J]. 海洋工程裝備與技術,2014,1(2):106~110.
[3] 熊臘生,李振選,劉明峰,等.文23-6J平行救援井鉆井技術[J].石油鉆采工藝,2014,36(4):22~25.
[4] 徐云龍,馬鳳清,馮光通.磁性導向鉆井技術現狀及發展趨勢[J] .鉆采工藝,2012,35(2):35~37.
[5] 懂韶華、谷愛民,劉可忠.BP井噴失控事故解讀和反思[J]. 內蒙古石油化工,2011,21(24):88~89.
[編輯] 帥群
TE242
A
1673-1409(2017)19-0050-03
2016-11-12
魏斌(1981-),男,碩士,工程師,現從事石油鉆井地質現場管理與理論研究,41927358@qq.com。
[引著格式]魏斌.印尼SeleRaya油田XXX-8R救援井施工概況與分析[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(19):50~52.