在浮動鉆井平臺上錄井的井深測量策略

郭良新(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

0 引言

隨著當(dāng)今社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，浮動鉆井平臺在海洋鉆井中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮出了非常好的應(yīng)用優(yōu)勢。在通過該平臺進行錄井井深的測量過程中，主要是借助于相應(yīng)的傳感器測量鉆具來進行測量。井深計算中，通常是從轉(zhuǎn)盤面位置開始，對由此到轉(zhuǎn)盤面以下的鉆具長度進行計算。但是因為浮動鉆井平臺上的轉(zhuǎn)盤面因海潮漲落影響一直在上下變化，所以為實現(xiàn)測量精度的保障，就需要借助于合理的傳感器來進行潮汐補償測量，以此來實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的科學(xué)獲取。

1 浮動鉆井平臺與傳感器應(yīng)用概述

就浮動鉆井平臺而言，其鉆具長度測量位置主要有兩個：第一是絞車；第二是大鉤。將相應(yīng)的傳感器安裝到絞車上，便可通過計算絞車上的鋼絲繩長度來確定大鉤位置，然后進一步計算出鉆具長度。同時也可以直接借助于傳感器來進行大鉤位置的測量，這樣便可獲取到鉆具長度值。而在浮動平臺上，可實現(xiàn)海潮上下幅度測量的位置也有兩個：第一是升沉補償器；第二是頂驅(qū)游車補償器。具體的錄井作業(yè)中，將相應(yīng)的傳感器安裝到這兩個位置，便可對潮水上下幅度進行科學(xué)測量。對于轉(zhuǎn)盤不穩(wěn)定情況，測量中可將相應(yīng)的傳感器安裝在連接隔水管的位置，因隔水管與海底井口直接相連，并不會被海潮漲落所影響，所以將傳感器安裝在這一位置，便可對鉆具長度進行直接測量，避免由于轉(zhuǎn)盤不穩(wěn)定對測量精度的不利影響[1]。

2 井深測量中的傳感器應(yīng)用策略

在通過浮動鉆井平臺進行錄井井深的測量過程中，其主要的測量策略就是各種傳感器的合理應(yīng)用。基于此，本文特對幾種常用傳感器在井深測量中的應(yīng)用策略進行分析。

2.1 絞車傳感器的單獨應(yīng)用

在錄井作業(yè)中，最常用的一種傳感器就是絞車傳感器，該傳感器在井深測量中十分常用。這種傳感器不僅可以十分方便地安裝在絞車上，且維護也十分容易。相比較陸地上應(yīng)用的鉆井平臺而言，浮動鉆井平臺中的大鉤以及游車這兩者之間進行了液壓裝置的加設(shè)，這個液壓裝置可以對鉆井過程中海浪和潮汐對井下鉆具所產(chǎn)生的沖擊作用得以有效緩解，并實現(xiàn)對海水潮汐作用下鉆井平臺升沉情況的有效補償。因此，我們將這個液壓裝置叫做游車液壓補償裝置。在海浪與潮汐的影響作用下，該裝置將會上下移動。而在此過程中，絞車傳感器則會保持不動。也就是絞車傳感器喪失了原有的作用。這樣的情況將會對井深參數(shù)的測量和獲得造成很大程度的不利影響。由此可見，在錄井作業(yè)中，僅僅應(yīng)用一個絞車傳感器將無法實現(xiàn)井深參數(shù)的正確獲取。

2.2 絞車傳感器與游車液壓補償器的配合應(yīng)用

通過上述分析可知，僅僅通過一個絞車傳感器并不能實現(xiàn)井深數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取，但是若將游車液壓補償裝置具體的移動距離進行準(zhǔn)確測量，然后再將其與通過絞車傳感器所測量的鉆具長度相結(jié)合，便可實現(xiàn)井深參數(shù)的準(zhǔn)確獲取。基于此，在通過浮動鉆井平臺進行錄井作業(yè)的過程中，施工單位應(yīng)注重絞車傳感器以及游車液壓補償裝置的良好配合，以此來實現(xiàn)井深參數(shù)的精準(zhǔn)獲取[2]。

游車液壓補償裝置具有很小的體積和很輕的質(zhì)量，這是其最為顯著的優(yōu)勢。但是在具體井深測量中，該裝置的應(yīng)用也存在較多困難。首先，具體應(yīng)用中，該裝置一定要在游車上進行安裝，與傳感器之間進行連接的信號線一定要沿著水龍帶設(shè)置方可達到游車位置。而在這一過程中，所有的操作都需要在高空條件下進行，這就給安裝、檢修以及維護工作帶來了諸多不便，同時也具有較大的危險性。其次，在遇到大風(fēng)等的惡劣天氣時，水龍帶將會出現(xiàn)嚴(yán)重的晃動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象將很容易導(dǎo)致信號線受損。最后，在水龍帶遭到損壞需要進行更換的情況下，重新布線是一件十分繁瑣的事情，整體鉆井工程的施工進度也會為其所影響。基于此，在通過該方法進行井深測量的過程中，施工單位一定要嚴(yán)格注重游車液壓補償裝置的合理安裝與應(yīng)用，以此來確保施工進度、質(zhì)量與安全。

2.3 大鉤位置傳感器與升沉補償傳感器的配合應(yīng)用

將大鉤位置傳感器應(yīng)用到浮動鉆井平臺中，便可通過大鉤具體位置的測量來實現(xiàn)鉆具長度參數(shù)的準(zhǔn)確獲取，同時也應(yīng)該借助于一個升沉補償傳感器對海浪以及潮汐的上下幅度進行測量。將這兩種傳感器結(jié)合應(yīng)用，便可實現(xiàn)井深參數(shù)的準(zhǔn)確獲取。具體應(yīng)用中，通常在司鉆房上安裝大鉤位置傳感器，在平臺導(dǎo)向繩升沉補償裝置附近的甲板上安裝升沉補償傳感器。只有確保兩傳感器安裝位置足夠合理，才可以確保其安裝的便捷性，并為后續(xù)的布線工作提供足夠便利。同時，在傳感器出現(xiàn)故障時，合理的安裝位置也可以為檢修維護人員的維修工作提供便利，確保維修工作的迅速、有效開展與完成。

但是因為這兩種傳感器具有較大的體積和質(zhì)量，搬運起來較為困難。所以在具體施工中，施工單位一定要注重其搬運工作的合理進行，根據(jù)實際情況來選擇合理的搬運裝置。同時應(yīng)在搬運過程中做好保護措施，避免傳感器遭到損壞[3]。通過這樣的方式，才可以讓大鉤位置傳感器以及升沉補償傳感器在浮動鉆井平臺中得以良好應(yīng)用，以此來實現(xiàn)井深參數(shù)的精確獲取。

2.4 壓力水瓶傳感器的應(yīng)用

在通過浮動鉆井平臺進行錄井作業(yè)的過程中，可以將一個壓力傳感器設(shè)置到隔水管上，并在大鉤上懸掛一個水瓶，用水管將水瓶與壓力傳感器連接到一起。在大鉤上下移動的過程中，壓力傳感器所感受到的靜水壓力也會不同，這樣就可以實現(xiàn)鉆具長度的準(zhǔn)確測量。因為壓力傳感器需要在隔水管上進行安裝，且隔水管連接著位于海底的井口，所以在海浪和潮汐的上下升沉中，隔水管并不會受到其影響。在這樣的情況下，隔水管就相當(dāng)于是一個始終保持固定的轉(zhuǎn)盤面，而借助于傳感器所測量到的壓力值，便可將大鉤具體的上下移動位置準(zhǔn)確地反映出來，進而獲取到足夠精準(zhǔn)的井深測量數(shù)據(jù)。

在通過壓力水瓶進行井深數(shù)據(jù)測量的過程中，其主要的優(yōu)點是僅僅通過一個傳感器便可實現(xiàn)井深參數(shù)的準(zhǔn)確獲取。但是在具體應(yīng)用中，該方法也有一個最關(guān)鍵的缺點。就安裝而言，水瓶需要在大鉤上面進行安裝，而傳感器則需要在隔水管上進行安裝，然后再借助于一個水管來實現(xiàn)這兩者之間的連接。在此過程中，水管需要在立管以及水龍帶中穿過，這樣才可以到達大鉤所在的位置。但是，水管在立管上固定以及在水龍帶上固定都是十分困難的操作。尤其是在天氣條件不佳時，水龍帶將會出現(xiàn)嚴(yán)重晃動的情況，這種情況將很容易導(dǎo)致水龍帶損壞。一旦水龍帶損壞，就需要立即進行更換處理。然而水龍帶更換同樣是一件十分困難且繁瑣的工作，由于更換過程繁瑣、耗費時間長，所以難免會對整體的工程進度造成不利影響。另外，將傳感器安裝到隔水管上也是一項十分困難的操作，且在海水和污水等的作用下，傳感器的使用壽命也會縮短，進而加大維修幾率和維修成本[4]。基于此，在具體的錄井作業(yè)過程中，若要通過這種方式進行井深測量，施工單位一定要注重其傳感器的安裝和各項的連接操作，保障所有的操作都由專業(yè)的技術(shù)人員來完成。同時，在后續(xù)應(yīng)用中，也應(yīng)該定期進行傳感器的檢查和維修，確保傳感器應(yīng)用質(zhì)量，盡最大限度延長傳感器的使用壽命。通過這樣的方式，才可以有效確保井深測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)獲取，為浮動鉆井平臺的良好應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。

2.5 集中有效井深測量方式的比較分析

通過上述分析可見，在通過浮動鉆井平臺進行錄井作業(yè)的過程中，除了第一種井深測量方式不可行之外，后三種都可行，且都具有各自的優(yōu)缺點。基于此，為實現(xiàn)測量方法的合理選擇，具體作業(yè)中，相關(guān)單位應(yīng)對其進行對比分析。通常情況下，大鉤位置傳感器與升沉補償傳感器的配合方式更具實用性，若有特殊要求，則可根據(jù)實際情況選取其他兩種測量方式。

3 結(jié)語

綜上所述，在應(yīng)用浮動鉆井平臺進行海上錄井作業(yè)的過程中，只有獲取到足夠精準(zhǔn)的井深測量數(shù)據(jù)，才可以有效確保后續(xù)工作的順利有效進行。但是因為浮動鉆井平臺和陸地上所應(yīng)用的鉆井平臺不同，井深測量中會受到很多因素的影響，進而很難獲取到足夠準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。基于此，為有效確保井深測量效果，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)獲取，施工單位就需要對其測量策略加以深入研究，借助于相應(yīng)的傳感器來提升測量精度。就目前來看，應(yīng)用到浮動鉆井平臺中的井深測量傳感器應(yīng)用策略主要有絞車傳感器的單獨應(yīng)用、絞車傳感器與游車液壓補償器的配合應(yīng)用、大鉤位置傳感器與升沉補償傳感器的配合應(yīng)用以及壓力水瓶傳感器的應(yīng)用。但是經(jīng)實踐研究發(fā)現(xiàn)，第一種策略并不能獲得足夠準(zhǔn)確的測量參數(shù)。因此，具體測量中，施工單位應(yīng)根據(jù)實際需求，結(jié)合實際情況，選擇科學(xué)合理的測量策略。