關(guān)清濤

摘? 要：每年夏季是我國(guó)南海海域臺(tái)風(fēng)高發(fā)期，嚴(yán)重影響海上鉆井作業(yè)的時(shí)效和安全。半潛式平臺(tái)在避臺(tái)風(fēng)前需在井內(nèi)建立屏障，確保井下流體無(wú)上竄通道。在深水表層作業(yè)時(shí)如遇臺(tái)風(fēng)，通常采用注水泥塞臨時(shí)棄井的方法來(lái)建立井內(nèi)屏障，大尺寸井眼導(dǎo)致注水泥難度增加，耗費(fèi)工時(shí)較多，在臺(tái)風(fēng)過(guò)后需鉆水泥塞，有污染泥漿、水泥掉塊卡鉆等風(fēng)險(xiǎn)。大尺寸風(fēng)暴閥的使用不僅節(jié)省了工時(shí)，同時(shí)也消除了注水泥塞帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，還可以在解封風(fēng)暴閥前建立循環(huán)，提前了解井下情況。

關(guān)鍵詞：深水;大尺寸風(fēng)暴閥;臺(tái)風(fēng);臨時(shí)棄井

中圖分類號(hào)：TE952 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）09-0180-02

Abstract： Every summer is the high incidence period of typhoons in the South China Sea， which seriously affects the timeliness and safety of offshore drilling operations. The semi-submersible platform needs to set up a barrier in the well before avoiding typhoon to ensure that there is no upward channeling channel for underground fluid. In the event of typhoon in deep water surface operation， the method of temporary abandonment of cementing plug is usually used to establish the in-well barrier， the large size borehole leads to the difficulty of cementing is increased， the working hours are more expensive， and the cement plug needs to be drilled after the typhoon. There is a risk of contaminated mud， cement falling off sticking and so on. The use of large size storm valve not only saves working hours， but also eliminates the potential risk caused by cement plug. it can also establish a cycle before unsealing the storm valve and understand the underground situation in advance.

Keywords： deep water; large size storm valve; typhoon; temporary abandoned well

引言

海上鉆井作業(yè)一直面臨著各種極端天氣的挑戰(zhàn)，在我國(guó)的南海海域，每年夏季都是臺(tái)風(fēng)頻繁活動(dòng)的季節(jié)，大大增加了海上油氣勘探開(kāi)發(fā)的難度[1]。海上作業(yè)期間如果遇到臺(tái)風(fēng)，海上鉆井平臺(tái)需要在臺(tái)風(fēng)抵達(dá)平臺(tái)附近海域前啟動(dòng)避臺(tái)風(fēng)程序，現(xiàn)場(chǎng)需要處理井眼、建立井內(nèi)屏障并確保井下安全后回收隔水管及防噴器并固定平臺(tái)物資，然后將人員撤離，如何在安全的時(shí)間窗口內(nèi)完成所有工作并撤離是海上鉆井作業(yè)避臺(tái)風(fēng)工作最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。尤其是在深水表層鉆井作業(yè)時(shí)，由于深水井表層井眼尺寸大、工序復(fù)雜，傳統(tǒng)方法的避臺(tái)風(fēng)準(zhǔn)備工作響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，并且伴隨著潛在的風(fēng)險(xiǎn)，而大尺寸風(fēng)暴閥的應(yīng)用可以大大縮減海上鉆井平臺(tái)避臺(tái)風(fēng)準(zhǔn)備工作的響應(yīng)時(shí)間，提高了作業(yè)時(shí)效的同時(shí)也降低了作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

1 大尺寸風(fēng)暴閥的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

深水井一開(kāi)井眼尺寸多為φ914.4mm或φ762mm，通過(guò)噴射的方式邊鉆邊下入套管，經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的沉浸后進(jìn)行二開(kāi)φ660.4mm井段作業(yè)、三開(kāi)φ444.5mm井段作業(yè)，深水表層鉆井作業(yè)程序繁瑣、工作強(qiáng)度大。半潛式鉆井平臺(tái)在深水表層鉆井作業(yè)期間遭遇臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)，傳統(tǒng)做法通常是采用注水泥塞的方式來(lái)建立井內(nèi)屏障。而深水井表層井眼尺寸較大，水泥需求量大，導(dǎo)致水泥漿附加量計(jì)算困難的同時(shí)也增加了注水泥作業(yè)的時(shí)間，大尺寸風(fēng)暴閥的應(yīng)用大大減少了建立井內(nèi)屏障的作業(yè)時(shí)間。

在臺(tái)風(fēng)過(guò)后，平臺(tái)恢復(fù)作業(yè)，需要解除井內(nèi)屏障。傳統(tǒng)方法需要鉆穿鉆水泥塞并循環(huán)清潔井眼，降低了作業(yè)的生產(chǎn)時(shí)效，如果鉆水泥塞的過(guò)程中處理不干凈，殘留的水泥極易污染下一開(kāi)使用的泥漿，影響下一開(kāi)的鉆井作業(yè)，甚至大塊的水泥掉塊會(huì)在下一開(kāi)鉆井作業(yè)時(shí)造成卡鉆等事故。大尺寸風(fēng)暴閥的應(yīng)用大大減少了鉆水泥塞以及清潔井眼的時(shí)間，同時(shí)也消除了注水泥塞方法帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并且大尺寸風(fēng)暴閥特殊的工具結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)中心管泄壓以使大尺寸風(fēng)暴閥上下環(huán)空壓力平衡，讓作業(yè)者在解封前了解大尺寸風(fēng)暴閥下方的環(huán)空壓力是否異常，并可以通過(guò)中心管進(jìn)行井控作業(yè)，對(duì)于井下異常情況可以做到“早發(fā)現(xiàn)、早處理”，為后續(xù)的作業(yè)提供了安全保障。

2 大尺寸風(fēng)暴閥簡(jiǎn)介

大尺寸風(fēng)暴閥的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

大尺寸風(fēng)暴閥經(jīng)過(guò)特殊的設(shè)計(jì)使其具有更高的抗拉、抗扭能力、更廣的密封區(qū)域以及更強(qiáng)的錨定能力，并且大尺寸風(fēng)暴閥所有的金屬部件可以在含有硫化氫的環(huán)境內(nèi)正常工作。在實(shí)際作業(yè)中，大尺寸工具都有連接困難的情況發(fā)生，因此在大尺寸風(fēng)暴閥的連接端留有305mm長(zhǎng)度的空間可以方便大鉗進(jìn)行上、卸扣等操作，延遲閥的設(shè)計(jì)增加了大尺寸風(fēng)暴閥的可靠性，降低了誤操作導(dǎo)致封隔器膠皮提前膨脹的可能性，在大尺寸風(fēng)暴閥底部安裝的導(dǎo)向塊可以在大尺寸風(fēng)暴閥通過(guò)限制區(qū)域以及較長(zhǎng)水平段時(shí)起到導(dǎo)向以及防止巖屑進(jìn)入工具內(nèi)部的作用，保障大尺寸風(fēng)暴閥下至坐封位置并成功坐封。

大尺寸風(fēng)暴閥是通過(guò)流體加壓的方式使封隔器膠皮膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)工具與井壁或者套管內(nèi)壁的錨定與密封，高膨脹的特性使大尺寸風(fēng)暴閥可以坐封在最大內(nèi)徑φ914.4mm的套管或裸眼內(nèi)。大尺寸風(fēng)暴閥可以通過(guò)一趟鉆實(shí)現(xiàn)下入及坐封（解封及回收），在送入過(guò)程中要緩慢下入，禁止旋轉(zhuǎn)和急停，避免產(chǎn)生壓力汲動(dòng)導(dǎo)致大尺寸風(fēng)暴閥提前坐封。

在回收大尺寸風(fēng)暴閥作業(yè)時(shí)，可提前通過(guò)中心管泄壓，使大尺寸風(fēng)暴閥上下環(huán)空壓力平衡，此時(shí)如果出現(xiàn)井控情況，可根據(jù)相關(guān)程序進(jìn)行井控作業(yè)。

3 在南海某井的應(yīng)用

以南海某井為例，在其三開(kāi)φ444.5mm井段（上層套管φ508mm）作業(yè)期間遇臺(tái)風(fēng)影響作業(yè)，作業(yè)者選擇使用大尺寸風(fēng)暴閥進(jìn)行臨時(shí)棄井。大尺寸風(fēng)暴閥下入深度為1362m，下至坐封深度后，緩慢開(kāi)泵開(kāi)始坐封，通過(guò)泥漿泵憋壓500psi并緩慢釋放5-20klbs的懸重，坐封過(guò)程中保持膨脹壓力逐級(jí)增加，每次增加壓力后穩(wěn)壓10分鐘，以確保膠皮更好的與套管內(nèi)壁接觸，提高工具與套管的錨定力。在最后一次穩(wěn)壓結(jié)束后，快速卸壓，緩慢過(guò)提20klbs的懸重以確認(rèn)大尺寸風(fēng)暴閥坐封，確認(rèn)工具坐封后向下壓5klbs，之后反轉(zhuǎn)鉆具1/4圈并保持反扭矩，緩慢上提鉆具將送入工具脫手后向上提5m，開(kāi)泵確認(rèn)脫手成功，最后試壓800psi確認(rèn)封井成功。

回收大尺寸風(fēng)暴閥時(shí)，下入打撈筒，保持2bbls/min的排量緩慢下鉆沖洗魚(yú)頂，泵壓上升后立即停泵卸壓，向下壓20klbs鎖定魚(yú)頂打撈頭，正轉(zhuǎn)鉆桿1/4圈，過(guò)提管柱20klbs確認(rèn)打撈筒成功撈住打撈頭，之后通過(guò)中心管泄壓，使大尺寸風(fēng)暴閥上下環(huán)空壓力平衡，在確認(rèn)大尺寸風(fēng)暴閥下方環(huán)空壓力無(wú)異常后，保持過(guò)提2klbs，正轉(zhuǎn)管柱11圈解封大尺寸風(fēng)暴閥，上提管柱0.5m，確認(rèn)無(wú)過(guò)提后起鉆。

本次避臺(tái)風(fēng)作業(yè)臨時(shí)棄井使用大尺寸風(fēng)暴閥較注水泥塞棄井方法節(jié)省時(shí)間18小時(shí)，大大提高了作業(yè)時(shí)效，對(duì)于爭(zhēng)分奪秒的避臺(tái)風(fēng)作業(yè)，作業(yè)時(shí)效的提高就是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員最安全的保障，同時(shí)對(duì)于綜合日費(fèi)動(dòng)輒上百萬(wàn)美金的深水鉆井平臺(tái)也是節(jié)省了一筆不菲的費(fèi)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

大尺寸風(fēng)暴閥在南海海域的首次成功應(yīng)用，減少了深水表層鉆井作業(yè)期間避臺(tái)風(fēng)作業(yè)的響應(yīng)時(shí)間，提高了作業(yè)時(shí)效的同時(shí)也消除了傳統(tǒng)方法帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，還可通過(guò)中心管柱進(jìn)行壓力檢測(cè)、井控等操作，為現(xiàn)場(chǎng)人員撤離提供了安全保障，為以后相同工況的工程設(shè)計(jì)提供了資料和基礎(chǔ)，更是為海上油田開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)增效做出貢獻(xiàn)。

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