董超
摘 要:蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部,氣田從1999 年發(fā)現(xiàn),至今已經(jīng)建成全國(guó)最大的整裝氣田,為保障國(guó)家能源需求做出了突出貢獻(xiàn)。渤海鉆探第一鉆井公司50669隊(duì)長(zhǎng)期在渤鉆油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井,通過不斷總結(jié)提煉施工經(jīng)驗(yàn)、健全管理機(jī)制、優(yōu)選配套技術(shù)并落實(shí)安全防范措施,鉆具失效和“雙石組”地層垮塌等事故復(fù)雜得到了有效控制,鉆井速度有了大幅提高。50669隊(duì)2012年水平井實(shí)現(xiàn)了“7開6完”,2013年實(shí)現(xiàn)了“8開7完”,2013年被中華全國(guó)總工會(huì)評(píng)為“工人先鋒號(hào)”稱號(hào)。
關(guān)鍵詞:蘇里格;水平井;管理體制;事故復(fù)雜預(yù)防
前言:蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部,氣田從1999 年發(fā)現(xiàn)至今,已經(jīng)建成全國(guó)最大的整裝氣田,為保障國(guó)建能源需求做出了突出貢獻(xiàn)。渤海鉆探第一鉆井公司長(zhǎng)期在渤海鉆探油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井。該區(qū)塊主要開發(fā)上古石盒子組地層,采用常規(guī)固井工藝,裸眼+封隔器完井,套管完井(二開水平井)。該地區(qū)地層條件比較復(fù)雜,井斜、托壓跳鉆嚴(yán)重,掉鉆具、牙輪,易發(fā)生電測(cè)遇阻及卡儀器等事故,嚴(yán)重影響了該地區(qū)水平井鉆井速度的提高。2013年,在渤海鉆探公司領(lǐng)導(dǎo)的正確引導(dǎo)下,在油氣合作公司和各兄弟單位的大力支持下,第一鉆井公司緊密圍繞公司“21229”工作目標(biāo),認(rèn)真落實(shí)公司各項(xiàng)管理制度,狠抓安全生產(chǎn),強(qiáng)化技術(shù)和井控管理,和相關(guān)方積極溝通協(xié)作,科學(xué)組織生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)零事故復(fù)雜,技術(shù)管理水平不斷提升,水平井總體鉆井速度不斷提高。50669隊(duì)水平井開鉆8口,交井7口,完成進(jìn)尺31726米,同比提高9.58%,完成井平均井深4502m,平均鉆機(jī)月速4394.98m/臺(tái)月,平均機(jī)械鉆速15.18m/h,井身和固井質(zhì)量合格率100%,生產(chǎn)時(shí)效98%,安全無事故,實(shí)現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。由于本井隊(duì)鉆進(jìn)效率高,創(chuàng)蘇里格地區(qū)水平井施工歷史最好成績(jī),在2013年被中華全國(guó)總工會(huì)評(píng)為“工人先鋒號(hào)”稱號(hào)。
一、提速的管理措施
(一)完善管理機(jī)制,提高項(xiàng)目運(yùn)行水平。制定水平井工作目標(biāo)。今年年初,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,確定了50669隊(duì)水平井“1338”工作目標(biāo)。即自營(yíng)區(qū)塊水平井鉆井速度指標(biāo)要保持第一,鉆井周期保持30天以內(nèi),年進(jìn)尺上3萬(wàn)米,水平井實(shí)現(xiàn)“8開8完”。
完善配套激勵(lì)政策。專門制定了《長(zhǎng)慶市場(chǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)考核辦法》,按開交井口數(shù),實(shí)行階梯式獎(jiǎng)勵(lì)??诰?jiǎng)金基數(shù)10萬(wàn)元/口,從第4口井開始享受3萬(wàn)元階梯獎(jiǎng)。結(jié)合“三比”勞動(dòng)競(jìng)賽,進(jìn)尺超公司計(jì)劃部分獎(jiǎng)勵(lì)由原來的10元/米提高至20元/米,積極在班組開展班進(jìn)尺、起下鉆時(shí)效等小指標(biāo)競(jìng)賽,激發(fā)全員提速提效的工作熱情。
應(yīng)用“三條曲線”時(shí)效模板管理。以“指標(biāo)時(shí)效曲線、計(jì)劃時(shí)效曲線和實(shí)際時(shí)效曲線”為內(nèi)容的“三條曲線”管理法。通過對(duì)近三年完成水平井的工序進(jìn)行分解和時(shí)效統(tǒng)計(jì),建立起指標(biāo)時(shí)效曲線。再根據(jù)后備井設(shè)計(jì)制定排出每道工序時(shí)間,作為計(jì)劃時(shí)效曲線。在每天生產(chǎn)會(huì)上分析,與實(shí)際時(shí)效進(jìn)行對(duì)比,查找進(jìn)度快慢原因,改進(jìn)各項(xiàng)管理,提高生產(chǎn)時(shí)效。
(二)加強(qiáng)技術(shù)管理,科學(xué)施工促提速。優(yōu)化水平井“施工方案”。一是建設(shè)方、地質(zhì)和設(shè)計(jì)部門結(jié)合,優(yōu)選了450米靶前位移,變曲率雙增設(shè)計(jì)剖面,水平段長(zhǎng)度850米左右的專打井型。二是同建設(shè)方一起抓好設(shè)計(jì)評(píng)審,及時(shí)復(fù)測(cè)井口坐標(biāo),優(yōu)化二次剖面設(shè)計(jì),提高了入窗精度。三是細(xì)化施工措施,固化成模板在每口井中進(jìn)行應(yīng)用。
落實(shí)“一段一策”措施。在表層施工主要采取塔式鐘擺鉆具,打直防斜。在直井段采用19mm大直徑復(fù)合片PDC鉆頭、大排量(190缸套),“低密、低粘、高切”聚合物泥漿和鐘擺鉆具等配套技術(shù)措施確保打直打快。在斜井段重點(diǎn)做好“雙石組”泥巖防塌工作,嚴(yán)格監(jiān)管并控制泥漿高溫高壓失水小于9ml,確保井壁穩(wěn)定。在水平段防塌和攜砂并重,提高泥漿潤(rùn)滑防塌性能,排量不小于15L/s,確保安全快速鉆進(jìn)。
推行區(qū)域、井型和施工隊(duì)伍“三個(gè)專打”。在區(qū)域和井型兩個(gè)專打的基礎(chǔ)上,形成了一系列提速配套措施。同時(shí),要求定向井、泥漿等協(xié)作單位也固定了施工隊(duì)伍,形成隊(duì)伍專打,充分發(fā)揮人員熟悉工藝、熟悉操作、能有效溝通的團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),有力提高了操作和技術(shù)措施的執(zhí)行力保障。
(三)狠抓安全管理,夯實(shí)基礎(chǔ)保提速。持續(xù)開展安全文化進(jìn)班組活動(dòng)。按照公司要求,堅(jiān)持推行“安全里程碑”式獎(jiǎng)金發(fā)放制度,落實(shí)鉆井隊(duì)安全管理A、B、C“考核定級(jí)管理辦法”,培育特色安全文化。在抓安全管理方面,突出一個(gè)“細(xì)”字,堅(jiān)持一個(gè)“嚴(yán)”字,避免一個(gè)“躁”字,要正確處理速度和安全管理的關(guān)系,使職工牢固樹立安全是最大的效益的觀念,杜絕各類事故發(fā)生。
高度重視井控管理。認(rèn)真組織學(xué)習(xí)了“4.19”井噴事故教訓(xùn),牢固樹立“井控為天,井控為重,井控為先”的指導(dǎo)思想。樹立全井井控理念,根除低壓低滲氣田井控風(fēng)險(xiǎn)小,不可能發(fā)生井噴的麻痹思想。深入開展井控理念宣貫、井控知識(shí)培訓(xùn),加強(qiáng)井控監(jiān)督檢查,確保井控工作“絕無一失”。
(四)溝通協(xié)調(diào)到位,實(shí)現(xiàn)合力提速。多次向油氣合作公司匯報(bào)水平井施工運(yùn)行計(jì)劃,得到了大力支持,預(yù)留了充足后備井,確保了水平井鉆機(jī)連續(xù)施工。與定向井、泥漿、固井、鉆技服等相關(guān)方建立密切的溝通平臺(tái),推行公司“零容忍”做法,建立重點(diǎn)項(xiàng)目施工進(jìn)度和存在問題每周通報(bào)制度,妥善處理和解決施工中遇到的問題,確保施工中各方通力協(xié)作,使重點(diǎn)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),圓滿按時(shí)完成。
二、水平井的技術(shù)應(yīng)用
(一)優(yōu)選螺桿。在∮215.9mm井眼,二開斜井段優(yōu)選試用了奧瑞拓7LZ165-1.5度短直楞扶正器單彎螺桿,復(fù)合造斜率高,極大減少了滑動(dòng)井段。在蘇20-12-7H井中,配合水力加壓器使用,滑動(dòng)比例緊18%。在∮152.4mm井眼水平段,使用奧瑞拓∮146mm7LZ127-1度雙扶螺桿鉆具,穩(wěn)平性較好,可減少滑動(dòng)工作量,提高施工速度。
(二)優(yōu)選鉆頭及參數(shù)。水平井全井(包括一開井段)使用PDC鉆頭。兼顧生產(chǎn)成本,加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)鉆頭廠家溝通,主要優(yōu)選使用個(gè)性化國(guó)產(chǎn)鉆頭。直井段215.9mm井眼,選用中成產(chǎn)5刀翼碳化鎢胎體MD9535ZC或MD9531ZC鉆頭, 進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)PDC 齒(∮19.05 mm),圓柱聚晶金剛石保徑,中等密度布齒,拱肋狀排列,深寬水槽,利于提高上部地層機(jī)械鉆速和防斜。施工井均用一只鉆頭打完直井段。
(三)控制鉆井液固相含量。水平井鉆進(jìn)關(guān)鍵做好井眼清潔、潤(rùn)滑防卡和井壁穩(wěn)定工作,施工中推廣使用BS70DQ頂驅(qū)鉆機(jī)、∮101.6mm鉆桿、高頻高目振動(dòng)篩、剪切配藥罐、水力加壓器等配套設(shè)備,發(fā)揮最大效能,有效降低泥漿固相含量,提高泥餅質(zhì)量,確保有效攜砂和井眼穩(wěn)定,滿足安全快速施工需要。
推廣使用高頻橢圓振動(dòng)篩和高目篩布。施工中要求二開井段振動(dòng)篩目數(shù)達(dá)到160目、水平段達(dá)到180-200目。能在第一時(shí)間有效控制較低的泥漿含砂量和固相含量,提高泥餅質(zhì)量,積極預(yù)防卡鉆事故,還能減少設(shè)備修理時(shí)間。同時(shí),配套使用20方剪切配藥罐。通過剪切再攪拌可使大分子類藥品充分水化,配藥量大,一個(gè)循環(huán)周就能達(dá)到預(yù)期處理效果,提高了泥漿處理效率,利于井下安全快速施工。
三、事故復(fù)雜預(yù)防
(一)雙溝組井漏預(yù)防。和尚溝、劉家溝組地層屬區(qū)域性裂縫型漏失層,鉆進(jìn)時(shí)易發(fā)生井漏,在靠近鄂爾多斯盆地伊盟隆起和伊陜斜坡構(gòu)造東北部地區(qū)(蘇25、蘇76)較為嚴(yán)重些,有時(shí)只進(jìn)不出。施工時(shí)要封堵住漏層再進(jìn)行下步施工,有利于下部斜井段(二開井水平段)提密度防塌。主要采取下述措施進(jìn)行預(yù)防:①采用聚合物鉆井液體系,提前加入2-3%單封、低滲封堵劑BZ-DFT等進(jìn)行預(yù)防堵漏,穿漏層時(shí)控制密度在設(shè)計(jì)低限,一般控制密度≤1.08g/cm3;②穿漏層時(shí)要適當(dāng)減小排量至
28L/s,粘度控制在45s左右;③鉆開劉家溝地層定向起鉆前,在漏失層采取關(guān)井憋入堵漏泥漿(2~3%單封、超低滲封堵劑)
8~10m3,起鉆換鉆具時(shí)靜止堵漏,提高易漏層的承壓能力;④嚴(yán)格控制下鉆和下套管速度,下鉆到底先以小排量開泵,避免壓力激動(dòng)過大,憋漏地層。⑤發(fā)生小于5m3/h漏失可強(qiáng)行穿過,再打堵漏泥漿起鉆靜止堵漏解決;發(fā)生大漏(只進(jìn)不出)時(shí)需采取注水泥堵漏。
(二)雙石組井壁防塌。石千峰、石盒子組泥巖水敏性,泥頁(yè)巖水化膨脹,水化作用造成巖石內(nèi)膨脹壓增加,使泥頁(yè)巖逐漸分散成碎片,水化速度、膨脹程度不一致,會(huì)次生出更多的裂隙,導(dǎo)致巖石剝蝕、崩塌、掉塊;鉆井液密度不足以平衡地層坍塌壓力;大斜度或水平鉆入巖層的應(yīng)力釋放導(dǎo)致井壁失穩(wěn)。主要從三個(gè)方面著手預(yù)防,一是適當(dāng)提高密度,提高物理防塌能力;二是嚴(yán)格控制鉆井液失水,提高化學(xué)防塌能力;三是加快施工速度減少泥頁(yè)巖浸泡時(shí)間。具體措施如下:
①二開長(zhǎng)裸眼水平井,采用防塌抑制性更強(qiáng)的BZ-KSM(KCL聚磺)鉆井液體系;斜井段施工中,嚴(yán)格按井斜角分段控制好密度、失水等關(guān)鍵性能。②控制好鉆井液密度,取得力學(xué)穩(wěn)定。按泥漿性能控制表分段走設(shè)計(jì)密度上線,特別是水平段要提前配置與井漿其它性能相同的重泥漿,鉆遇泥巖段要停鉆立即混入重泥漿,提高物理防塌性能。 ③強(qiáng)化封堵??焖儆行У匦纬芍旅堋⒌蜐B透的泥餅,保持良好的泥餅質(zhì)量及較低的濾失量,嚴(yán)格控制鉆井液失水,進(jìn)入石千峰后控制中壓失水≤
3ml、高溫高壓失水≤9ml,水平段高溫高壓失水≤8ml。④短起下、起下鉆要均勻慢速,禁止猛提、猛放,控制下鉆、開泵造成的壓力激動(dòng)。⑤起鉆時(shí)每個(gè)立柱灌一次泥漿,保持液柱壓力平衡。⑥加強(qiáng)生產(chǎn)組織,確保施工工序的緊密銜接,加快鉆井速度,縮短裸眼浸泡時(shí)間。
四、認(rèn)識(shí)與建議
(1)明確工作目標(biāo)、建立配套激勵(lì)政策和應(yīng)用“三條曲線”時(shí)效模板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工組織管理,對(duì)于激發(fā)員工提速提效的工作熱情、有針對(duì)性的分析各工況鉆進(jìn)效率和提高生產(chǎn)時(shí)效具有顯著意義。(2)加強(qiáng)技術(shù)管理,通過合理優(yōu)化水平井施工方案,優(yōu)選螺桿、鉆頭和鉆井參數(shù),并有效控制鉆井液固相含量,可確保安全快速鉆進(jìn)。(3)高度重視井控管理,提前做好事故復(fù)雜預(yù)防工作,杜絕各類事故的發(fā)生。施工時(shí)要先封堵住漏層,在打開劉家溝地層后要進(jìn)行工藝堵漏,滿足完井施工承壓能力后,再進(jìn)行下步施工。