淺析川渝地區鉆井監督難點及其對策

鐘峰，楊哲，徐冰青

1.中國石油西南油氣田分公司 工程技術研究院 （四川 成都 610051）2.中國石油西南油氣田分公司 工程技術處 （四川 成都 610051）

隨著中國石油西南油氣田分公司（以下簡稱西南油氣田分公司）勘探開發任務的加大，鉆探目的的改變，鉆井井深不斷加深，已有一大批深井、超深井進入了川渝鉆探的“菜單”。超深井鉆井過程中，隨著井深的增加，鉆頭和套管程序的可優化率減少，勢必出現高低壓同存的情況，使得鉆井難度加大，鉆井風險增加，傳統鉆井工藝已經難以滿足鉆井需要。西南油氣田分公司引進精細控壓鉆井，膨脹管固井等新工藝實現鉆探目的。這些新工藝的使用，對現場駐井監督的業務水平、學習能力、綜合素質都提出了更高的要求。西南油氣田分公司監督中心運用監督指南和監督信息化的方式，對監督管理進行了全方位的改革，以適應新形勢下新的鉆井任務要求。

1 川渝地區鉆井新工藝新技術

西南地區作為中國石油天然氣工業新的增長極，擔負著700億大氣區的歷史責任。隨著上淺氣層的開發，已經難以滿足西南油氣田分公司發展需要。川渝地區所鉆井向深井、超深井發展。

1.1 精細控壓鉆井技術的應用

隨著井深的增加，井身結構的設計越發難以滿足鉆井需要，多個井段出現了裸眼段長，高低壓同存與一個裸眼段的情況[1]。如果單靠鉆井液密度平衡地層壓力的傳統方式，勢必會造成又噴又漏的險情。如何準確把握地層壓力，靠一定的工藝手段有效控制地層壓力，變成了一個難題。西南油氣田分公司依據問題迅速引進精細控壓鉆井工藝，依靠PWD隨鉆測壓，再利用地面回壓設備進行壓力控制，精細控壓流程如圖1所示。

圖1 精細控壓流程

這一方法很好地解決了多壓力梯度帶來的鉆井難點，在傳統工藝無法完成的情況下很好地完成了鉆探任務。

2.2 旋轉導向技術的應用

隨著公司發展需要，對擴大采收率的要求增高。川渝地區開發井多以水平井為主，尤其是頁巖氣區塊，一口4 700m的井，水平段達到了2 000m。在頁巖氣產層中鉆進，既要防止脫壓卡鉆，又要保證儲層鉆遇率（圖2）。針對這一難題，西南油氣田分公司引進了旋轉導向技術（圖3），利用LWD中的伽馬射線近鉆頭，隨鉆識別產層，提高儲層鉆遇率。同時利用其推靠式鉆進方式，根據產層情況實時調整方位，以旋轉鉆進的方式保證地質目標的實現[2]。

2.3 膨脹管技術的應用

對于鉆遇無壓力窗口，且又無備用程序套管下入的情況，則可引進膨脹管技術[3-4]。這一技術既封隔住高壓層或低壓層，又可下入此開原程序的鉆頭，如圖4所示。

2 鉆井監督難點

隨著鉆井工藝應用的發展，一些傳統的工藝技術逐步被淘汰。而新工藝又是大多數鉆井監督未接觸過的，導致大部分監督對這些工藝的操作流程、設備原理、操作標準比較陌生，給監督管理工作帶來了極大的難度[5]。存在的主要問題如下。

圖2 長寧區塊實鉆軌跡

圖3 旋轉導向工作原理

圖4 膨脹管固井

1）對新工藝技術的陌生。為了應對超深井復雜井的鉆井難點，所應用的新工藝，其工藝原理和設備原理都與傳統工藝區別很大。鉆井監督對新工藝的應用特點、操作標準都十分陌生，且新工藝使用的工具設備技術含量相對較高，學習難度大。

2）監督隊伍新老結合，學習能力受限。西南油氣田分公司工程技術監督中心目前人員總計257人。按用工性質分：合同化員工65人(平均年齡33.1歲)，業務外包監督192人（平均年齡50.1歲），員工結構比例如圖5所示。

西南油氣田分公司年輕的監督員普遍記憶力好，學習主動性強，但普遍缺乏現場經驗，因此在還未掌握好基本工藝流程的情況下學習新工藝特別困難；而外聘的鉆井監督員平均年齡在50.1歲，雖然現場鉆井經驗豐富，但傳統工藝技術已根深蒂固，且缺乏主動學習的想法，所以學習新技術依然比較困難。

圖5 監督中心員工比例

3）井位分散，監督管理難度大。由于西南地區地理位置的特殊性，所以各個井位都比較分散。現場鉆井監督更像是“單兵作戰”，散布于比較分散的位置。這使得監督管理難度加大，不但極其耗費人力物力，而且無法達到全覆蓋的實時督促指導。這給監督管理崗位的工作帶來了極大的不便，也對提高監督業務水平產生了影響。

3 解決對策

3.1 規范監督管理內容

通過編制《西南油氣田分公司工程技術與監督管理指南》（以下簡稱《指南》），從鉆井監督上井前到完井后全過程規范監督職責。對鉆前的作業計劃，到各開次的巡檢旁站重點，大型施工的旁站技術把關，最后完井作業的工作內容都做了詳細的指導。對各工序，各環節的重點把控做了具體的要求。例如：①鉆井的“生命線”井控，就從巡檢路線，巡檢內容中做了詳細要求，并在發生溢流復雜時進行旁站督促，完成壓井檢查表，把井控問題限制在了二次井控范圍內，避免了井控險情的發生；②在鉆進過程中固井施工也是井工程質量中至關重要的一環，由于固井施工一次性的特點，對施工的過程管控顯得尤為重要，《指南》中也對固井施工鉆井監督的監督內容做了詳細要求，并制定了固井過程中完成固井檢查表，對固井施工進行了過程管控，有力地保障了固井工程質量。

3.2 通過遠程技術指導現場鉆井監督

西南油氣田分公司于2016年1月建成工程技術與管理系統，如圖6所示。并建立遠程監控值班中心進行24 h值班，依托遠程信息技術對鉆井施工現場進行實時管控，對監督工作進行實時遠程技術指導。

1）利用系統將監督重點工作信息化，將旁站、巡檢、大型施工檢查等進入系統。既增加了監督工作的及時性，又督促了監督履職。

圖6 工程技術與監督管理系統

2）利用系統將設計變更線上運作，大量節約時間成本。鉆井監督具有對現場變更第一審查權。通過全程參與變更管理，充分識別設計變更過程中的風險，制定防控措施，保證變更過程中的風險受控。西南油氣田分公司2018年1~9月共發生變更67井次，132個變更，穩步推進現場變更管理的執行。

3）運用系統中的大數據分析，分區塊總結鉆井難點，編制該區塊監督工作難點，針對具體井軀體分析，單井指導監督履職（圖7）。

4）利用系統中的實時數據，遠程值班中心重點跟蹤正鉆井動態情況，具體關注重點參數，第一時間發現異常進行工程預警（圖8）。目前已成功工程預警龍016-H1井、荷深2等4口井。

圖7 系統中輔助決策模塊

圖9 應急值班流程

5）建立30min應急匯報及應急值班制度，應急值班流程如圖9所示。在出現應急突發事件時，領導到遠程監控值班中心進行遠程技術指導。2018年1—10月共發生應急突發事件5次（龍探1井，瀘202井，雙探12井，高石001-X28井2次溢流），應急值班領導均到遠程監控值班中心實時跟蹤，并對現場監督工作遠程指導，提高了應急處置能力。

4 結束語

1）針對鉆井現場分散且離指揮機關較遠的特點，利用遠程網絡平臺能更好地拉近決策機關與生產一線的距離，使得信息傳遞更加直接快速，決策更加到位。

2）運用網絡信息平臺實時跟蹤現場施工動態，彌補監督工作疏忽導致的工程事故，做到及時發現問題及早處理。

3）明晰監督管理界面，理清監督崗位職責，具體監督工作內容，完善監督管理制度，是管理好監督的根本性原則。

4）運用網絡信息平臺疏通溝通交流的信息渠道，通過線上實時培訓，切實提高監督業務水平。