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(fā)生井噴失控,噴出物為氣體及細(xì)砂,井噴后發(fā)生著火,將井架、鉆機及井場其他附屬設(shè)備全部燒毀。為了實現(xiàn)壓井作業(yè),根據(jù)現(xiàn)場勘察及地質(zhì)情況分析,設(shè)計XXX-8R泄壓井進行救援,救援井設(shè)計四開,要求導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)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(dǎo)向技術(shù),進行定向鉆進,當(dāng)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(xiàn)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(dǎo)向;壓井
1.1設(shè)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(chǎn)井,位于West Belani 背斜構(gòu)造。該井設(shè)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(yè)情況
同時關(guān)導(dǎo)流器,打開液動節(jié)流閥,引流至液氣分離器除氣。循環(huán)將氣體引流至放噴坑并點火?,F(xiàn)場決定將鉆井液密度從1.08g/cm3增加至1.15g/cm3壓井。剛準(zhǔn)備打重密度鉆井液循環(huán)壓井,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管外竄氣,瞬間噴高至二層平臺,并發(fā)生著火,鉆井監(jiān)督宣布放棄壓井,井場全部人員迅速撤離?;饎菰絹碓酱?,井架燒倒,井口附屬設(shè)備被噴出物掩埋,井噴失控。
根據(jù)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(jīng)擴大,井口周圍的地面已經(jīng)不牢固。在原井眼進行壓井作業(yè)危險性太大,成功率極低。由于井噴井井深較淺,距離太遠(yuǎn)對新老井連通比較困難。充分考慮救援井與常規(guī)定向井的區(qū)別[1],通過對現(xiàn)場風(fēng)向、井位間距及地層情況進行優(yōu)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(dǎo)向技術(shù),使新老井連通,從新井向老井頂替鉆井液,最終實現(xiàn)壓井。
根據(jù)XXX-8井實際情況及壓力預(yù)測結(jié)果,并通過壓力變化情況及井控風(fēng)險要點,對XXX-8R井身結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計(圖1),救援井設(shè)計四開,要求導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)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(shù)據(jù)見表1。施工過程中鉆穿一開導(dǎo)管鞋開始定向,最大井斜角48.68°。
圖1 XXX-8R井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖
表1 XXX-8R井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)表
注:四開井深根據(jù)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(lǐng)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(fā)生井漏,井口不返,鉆井液密度1.25g/cm3,泵壓11MPa。發(fā)現(xiàn)井口不返,立即停泵觀察。同時關(guān)環(huán)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(jīng)沒有氣泡。繼續(xù)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(xù)下沉。灌鉆井液5m3,開始起鉆。下鉆到底關(guān)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(jié)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(nèi)封至地面。?20in套管與?13in套管環(huán)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(shù)
圖2 地磁感應(yīng)測距示意圖(606m)
實現(xiàn)壓井成功的關(guān)鍵就是利用磁導(dǎo)向技術(shù)[4],使新老井對接中靶,從新井向老井注入壓井液,實現(xiàn)壓井。該井采用地磁感應(yīng)Magnetic Ranging技術(shù)[5]。利用磁原理測量新井與目標(biāo)井的方位和距離偏差,給鉆井提供必要的信息,指導(dǎo)鉆進操作,在新井下入電磁感應(yīng)儀器,發(fā)射電磁波,利用井噴井內(nèi)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(yù)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(yīng)一次,當(dāng)發(fā)現(xiàn)離新井越來越近的時候每鉆進1m測地磁感應(yīng)一次。最后一次井斜深606m測得的地磁感應(yīng)結(jié)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(fēng)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??梢娭灰匾暰毓ぷ骶蜎]有杜絕不了的井控風(fēng)險。
2)救援井的位置選擇、地下情況分析、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計及井眼軌跡的控制是使新老井實現(xiàn)連通的關(guān)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(jié)構(gòu)設(shè)計,緊密銜接施工環(huán)節(jié),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(shè)計關(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)[J]. 海洋工程裝備與技術(shù),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(shù)[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(dǎo)向鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)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(nèi)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(xiàn)從事石油鉆井地質(zhì)現(xiàn)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(xué)學(xué)報(自科版), 2017,14(19):50~52.