齊家北油田鉆井工程質(zhì)量監(jiān)督實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

羅鵬

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司 第九采油廠工程技術(shù)大隊(duì) （黑龍江 大慶 163000）

齊家北油田鉆井工程質(zhì)量監(jiān)督實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

羅鵬

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司 第九采油廠工程技術(shù)大隊(duì) （黑龍江 大慶 163000）

鉆井工程質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到油井的使用壽命、后續(xù)生產(chǎn)安全以及油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)質(zhì)的鉆井工程項(xiàng)目是質(zhì)量監(jiān)督的最終目標(biāo)。通過分析齊家北油田大規(guī)模叢式井鉆井施工中出現(xiàn)的問題，及采取的質(zhì)量監(jiān)督控制措施，為提高大規(guī)模叢式井鉆井工程質(zhì)量提供了保障。

齊家北油田 叢式井 鉆井工程 質(zhì)量監(jiān)督

齊家北油田東鄰大慶長垣油田，西接齊家油田金6區(qū)塊，南起喇嘛甸鎮(zhèn)，北至林甸縣張啟屯，含油面積57.49km2，開采層位為高臺(tái)子層和扶余油層。由于地面狀況復(fù)雜，多為樹林、草原，為了減少地面投資，油田開發(fā)大規(guī)模采用 “叢式井”方式布井，單一平臺(tái)井?dāng)?shù)5～11口不等，單井“二開”完鉆，平均完鉆井深2 250m。

1 鉆井工程中存在的問題

鉆井工程是一項(xiàng)隱蔽的地下工程，存在著大量的隨機(jī)性和不確定性因素，并且大規(guī)模叢式井鉆井所要面臨的問題會(huì)更多，如果在鉆井過程中這些問題不能得到很好解決，將會(huì)嚴(yán)重影響鉆井工程質(zhì)量。鉆井工程質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到油井的使用壽命、后續(xù)生產(chǎn)安全以及油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，是油田開發(fā)的關(guān)鍵因素。同時(shí)，鉆井從設(shè)計(jì)到施工，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)生產(chǎn)、管理部門，客觀存在管理上的“盲區(qū)”。

2 建立鉆井項(xiàng)目部，為提高施工質(zhì)量提供組織保障

按照項(xiàng)目管理方法，建立鉆井工程項(xiàng)目經(jīng)理部以及管理制度，結(jié)合鉆井工程的特點(diǎn)，開展鉆前準(zhǔn)備、全過程監(jiān)督、完井驗(yàn)收等具體實(shí)施工作[1]。

首先，成立鉆井工程項(xiàng)目經(jīng)理部，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，對(duì)施工過程實(shí)行工程項(xiàng)目監(jiān)督制，聘用總監(jiān)和監(jiān)督，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)行廠、礦、基層小隊(duì)3級(jí)管理機(jī)制。項(xiàng)目經(jīng)理由總工程師擔(dān)任，鉆井總監(jiān)由大隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任，監(jiān)督實(shí)行聘任制，嚴(yán)格按照干部聘用標(biāo)準(zhǔn)，從思想好業(yè)務(wù)精的專業(yè)技術(shù)人員中聘任監(jiān)督，項(xiàng)目經(jīng)理部為提高鉆井工程質(zhì)量提供組織保障。

其次，建立工程項(xiàng)目管理制度，為全過程監(jiān)督提供制度保障。一是建立全過程監(jiān)督職責(zé)，在總結(jié)以往現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，完善監(jiān)督制度，技術(shù)部門重點(diǎn)監(jiān)督關(guān)鍵工序，作業(yè)區(qū)負(fù)責(zé)常規(guī)工序，這樣既防止工序遺漏，又發(fā)揮了各部門的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)督；二是在監(jiān)督中，建立現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量記錄，實(shí)行文本化管理，每道工序完成后，現(xiàn)場(chǎng)簽字確認(rèn)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，進(jìn)行責(zé)任追究，做到有據(jù)可查。

3 細(xì)化監(jiān)督控制措施，為提高施工質(zhì)量提供技術(shù)支撐

開發(fā)井鉆井工程質(zhì)量主要分為井身質(zhì)量和固井質(zhì)量兩大部分，下面分別闡述齊家北油田井身質(zhì)量和固井質(zhì)量的監(jiān)督控制措施。

3.1 鉆井井身質(zhì)量監(jiān)督控制措施

3.1.1 井口活動(dòng)問題及監(jiān)督控制措施

由于齊家北油田地層在井深100～200m之間存在流砂層，項(xiàng)目早期實(shí)施過程中，部分鉆井隊(duì)對(duì)地層認(rèn)識(shí)不足，為了趕工期，一開鉆進(jìn)時(shí)，鉆速過快，井口發(fā)生偏斜，固完表層井后提前卸聯(lián)頂節(jié)，導(dǎo)致井口活動(dòng)，嚴(yán)重影響井身質(zhì)量，增加了安全隱患。針對(duì)這一情況，我們及時(shí)采取控制措施，完善管理規(guī)定，有效地避免了類似情況再次發(fā)生，具體控制措施是：

（1）井深0～50m，控制轉(zhuǎn)速60r/min，輕壓吊打；井深50～100m，控制轉(zhuǎn)速120r/min，逐漸增壓提速；井深100～200m，轉(zhuǎn)速200r/min，快速鉆穿流砂層。

（2）表層起鉆前必須單點(diǎn)測(cè)斜，要求這一井段井斜始終控制在1°以內(nèi)。

（3）固井前必須通井、劃眼，固井時(shí)如果起壓慢，水泥漿返量少，則井口必須在校正后再打水泥固定。

（4）嚴(yán)格杜絕為了搶進(jìn)度，提前卸聯(lián)頂節(jié)。

3.1.2 細(xì)化叢式井防碰繞障技術(shù)，避免井眼相碰

齊家北油田叢式井組的布井特點(diǎn)是同一平臺(tái)井?dāng)?shù)多，最多的達(dá)到11口，鉆井過程中防碰繞障難度大，為了保證井身質(zhì)量，防止鉆頭碰套管事故發(fā)生，我們采取了如下措施：

（1）提前組織甲乙雙方召開技術(shù)交流會(huì)，要求鉆井公司技術(shù)人員認(rèn)真調(diào)研，掌握平臺(tái)上已有老井資料，合理設(shè)計(jì)井身剖面，造斜位置必須在井深500m以下，井深0～500m井斜不能超過1°，合理設(shè)計(jì)造斜方位，盡量避開老井眼；

（2）要求同一平臺(tái)上的井，地面上南、北方向一條線布局，相鄰兩井間隔7m，為防碰創(chuàng)造有利條件；

（3）鉆井施工中及時(shí)測(cè)斜，畫好防碰跟蹤圖，如果發(fā)現(xiàn)方位有偏差，及時(shí)扭方位，嚴(yán)格控制全角變化率；

（4）造斜前密切關(guān)注轉(zhuǎn)盤扭矩，監(jiān)控蹩鉆、跳鉆情況變化，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停鉆測(cè)斜；

（5）監(jiān)督過程中落實(shí)“三圖一表”。

3.1.3 嚴(yán)格控制全角變化率，保證井眼平滑

目前定向井造斜已經(jīng)普遍采用復(fù)合鉆井技術(shù)，基本鉆具組合為：φ215.9mmPDC鉆頭+單彎螺桿（0.75°～1°）+無磁鉆鋌 1根+φ159mm鉆鋌 5根+ φ127mm鉆桿+轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是鉆井速度快，造斜過程較以往簡單，難點(diǎn)是造斜過程稍有不慎，就會(huì)使全角變化率偏大，同時(shí)，由于齊家北油田定向井井底水平位移大，平均井底水平位移500m，油井采油平均泵掛深度為1 850m左右，全角變化率控制難度大，為此，采取嚴(yán)格的預(yù)防控制措施，防止全角變化率超標(biāo)。

（1）規(guī)定每月召開一次鉆井驗(yàn)收會(huì)，在驗(yàn)收會(huì)上總結(jié)好的施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整鉆井施工設(shè)計(jì)，淘汰落后的施工方案，例如：要求某鉆井公司將造斜、增斜過程由圖1的“五段法”調(diào)整為圖2的“三段法”，即分為造斜段、增斜段、穩(wěn)斜段，從設(shè)計(jì)上減小施工難度，預(yù)防全角變化率超標(biāo)；

（2）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況認(rèn)真研究齊家北油田地層特性，總結(jié)鉆井時(shí)方位漂移規(guī)律，充分考慮地層傾斜方向、地應(yīng)力對(duì)井眼軌跡的影響，例如：地層傾斜方向與靶方位相同時(shí)，造斜時(shí)適當(dāng)減小井斜角，反之則適當(dāng)增大井斜角；

（3）井深500m以下開始造斜，造斜前進(jìn)行井斜、方位測(cè)量，造斜時(shí)控制鉆速，每鉆進(jìn)兩個(gè)單根測(cè)井斜、方位一次，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)全角變化率偏大或方位偏移，立刻停止鉆進(jìn)，及時(shí)單點(diǎn)測(cè)斜，調(diào)整后再鉆進(jìn)；（4）穩(wěn)斜段鉆進(jìn)時(shí)，每鉆進(jìn)50m測(cè)單點(diǎn)一次，及時(shí)跟蹤軌跡，發(fā)現(xiàn)井眼軌跡偏離，立即調(diào)整，調(diào)整時(shí)注意控制全角變化率。

3.1.4 降低鉆井事故與復(fù)雜發(fā)生率，減少對(duì)井身質(zhì)量的影響齊家北油田井下事故在項(xiàng)目開展早期主要表現(xiàn)為施工隊(duì)伍對(duì)地層認(rèn)識(shí)不足、活動(dòng)鉆具不及時(shí)從而出現(xiàn)粘吸卡鉆、掉鉆具等事故。針對(duì)這一情況，我們及時(shí)采取相應(yīng)措施，降低鉆井事故與復(fù)雜發(fā)生率，提高井身質(zhì)量，具體措施有：

（1）根據(jù)油田地層特點(diǎn)及以往鉆井施工經(jīng)驗(yàn)，做好鉆井常見事故預(yù)防工作，如：定期檢查鉆井設(shè)備，防止井下落物、鉆具斷落事故發(fā)生或因?yàn)樵O(shè)備壞，活動(dòng)鉆具不及時(shí)造成卡鉆等事故發(fā)生；

（2）事故發(fā)生后，要仔細(xì)分析事故原因，并將事故原因向其他施工隊(duì)伍通報(bào)，預(yù)防類似情況再次發(fā)生。如齊家北油田卡鉆事故類型主要是粘吸卡鉆，主要原因是井深1 300～1 400m地層段松軟易蠕變縮徑，外加施工過程中活動(dòng)鉆具不及時(shí)，從而造成粘吸卡鉆事故，粘卡發(fā)生后如果不及時(shí)解卡，又會(huì)演變成泥包卡鉆，引起更嚴(yán)重后果；

（3）針對(duì)定向井鉆井過程中易發(fā)生鍵槽卡鉆事故的特點(diǎn)，做好鍵槽卡鉆的預(yù)防工作，盡量簡化井身軌跡，多增斜，少減斜；

（4）施工過程中，同一個(gè)鉆井隊(duì)如果發(fā)生2次同樣事故，鉆井監(jiān)督會(huì)按規(guī)定及時(shí)與其主管單位溝通協(xié)調(diào)，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)人員調(diào)整或隊(duì)伍更換，從而降低人為因素引起的鉆井事故發(fā)生率，提高鉆井工程質(zhì)量。

3.2 固井質(zhì)量監(jiān)督控制措施

固井是鉆井工程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，固井質(zhì)量如果出現(xiàn)問題，將會(huì)導(dǎo)致油氣井終身殘廢或前功盡棄[2]。固井的重要環(huán)節(jié)是下套管和注水泥，在齊家北油田固井作業(yè)中，下套管和注水泥作業(yè)的重點(diǎn)監(jiān)督控制措施是：

3.2.1 下套管監(jiān)督控制措施

下套管與下鉆桿程序一樣，只是要求一次下入，因此要求下套管的工作要做的認(rèn)真仔細(xì)，常見問題及事故有：套管下錯(cuò)位、卡套管、套管或回壓閥擠毀、套管斷裂等，針對(duì)這些問題，我們的重點(diǎn)監(jiān)督控制措施有：

（1）在下套管之前認(rèn)真核對(duì)套管生產(chǎn)廠家、型號(hào)、數(shù)量、下井順序，仔細(xì)檢查有無銹跡、裂縫、沙眼，確認(rèn)后施工隊(duì)伍再緩慢下入套管，下套管過程中逐根檢查套管，防止套管內(nèi)掉入東西如手套、棉紗之類，預(yù)防發(fā)生阻流環(huán)堵塞；

（2）下套管前還要校正井口，使天車、轉(zhuǎn)盤、井口在同一垂線上，下入時(shí)定時(shí)足額灌滿鉆井液，下完后先灌滿鉆井液，再開泵循環(huán)，防止空氣混入，有效預(yù)防卡套管、阻流環(huán)擠壞、擠毀回壓閥等事故發(fā)生；

（3）下套管及注水泥漿前，均應(yīng)以較大排量循環(huán)鉆井液，上返速度力求達(dá)到1.2m/s，通井循環(huán)時(shí)，鉆頭應(yīng)在井底位置，循環(huán)時(shí)間不得少于三周 ，達(dá)到入井與出口鉆井液密度一致，循環(huán)時(shí)及時(shí)調(diào)整鉆井液性能，做到低黏、低切、低失水、低摩阻，形成較好的濾餅質(zhì)量，做好固井作業(yè)基礎(chǔ)工作；

（4）下套管時(shí)要科學(xué)地選用和加放扶正器，提高套管居中度，要求居中度必須大于67%，為提高頂替效率做好基礎(chǔ)工作。

3.2.2 注水泥作業(yè)監(jiān)督控制措施

齊家北油田油井具有完鉆井深大、井底位移大、水泥封固段長等客觀因素，在實(shí)際作業(yè)過程中，存在很多難點(diǎn)，我們采取了相應(yīng)控制措施，提高了頂替效率，保證了注水泥作業(yè)質(zhì)量：

（1）根據(jù)齊家北油田地質(zhì)情況、測(cè)井情況及科學(xué)的設(shè)計(jì)固井施工方案，防止出現(xiàn)固井事故；

（2）選用性能優(yōu)良的水泥漿和前置液，采用旋轉(zhuǎn)套管措施來科學(xué)的提高頂替效率；

（3）科學(xué)的控制水泥漿環(huán)空返速、流態(tài)，提高頂替效率，在施工中，首選紊流頂替，如果不能實(shí)現(xiàn)，則采用塞流頂替，假如既不能實(shí)現(xiàn)紊流頂替也不能實(shí)現(xiàn)塞流頂替，在安全（設(shè)備、井眼）的條件下，使用最大泵入排量，盡力提高驅(qū)替效率；

（4）實(shí)驗(yàn)證明固井后水泥漿柱壓力與地層壓力的“壓差”越大，水侵速率越小，反之亦然。齊家北油田幾乎不發(fā)育淺層氣，影響水泥環(huán)密封率的主要原因是水侵，因此在固井作業(yè)中，盡量保持足夠高的水泥漿柱壓力，防止水侵，提高水泥環(huán)密封率；

（5）在最后替鉆井液時(shí)，要慢速碰壓，防止把阻流環(huán)碰掉引起固井事故發(fā)生，固井作業(yè)結(jié)束后要杜絕為了搶施工進(jìn)度，發(fā)生提前卸聯(lián)頂節(jié)的現(xiàn)象，保證候凝時(shí)間，以確保水泥環(huán)界面膠結(jié)強(qiáng)度，把好固井工程質(zhì)量最后一關(guān)。

4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

（1）齊家北油田鉆井工程項(xiàng)目，在2年4個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，共計(jì)鉆井566口，井身質(zhì)量合格率100%，固井質(zhì)量合格率100%，固井優(yōu)質(zhì)率72%，是鉆井工程項(xiàng)目組全體成員共同努力的結(jié)果，運(yùn)用項(xiàng)目管理，能夠提高鉆井工程質(zhì)量和進(jìn)度；

（2）齊家北油田鉆井項(xiàng)目所采取的各項(xiàng)監(jiān)督控制措施合理得當(dāng)，通過采取這些措施，使鉆井工程質(zhì)量得到提高，避免了工程事故，提高了效率；

（3）鉆井監(jiān)督人員素質(zhì)極其重要，鉆井監(jiān)督必須體現(xiàn)出工程監(jiān)督的基本性質(zhì)、工作原則、遵守準(zhǔn)則和守則，以合同授予的權(quán)力和自身的智慧能力出色完成監(jiān)督管理任務(wù)。

[1]百思俊.項(xiàng)目管理案例教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[2]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].4版.北京:石油工業(yè)出版社,2004.

The quality of drilling engineering directly influences the life of oil wells,the safety in production and the economic benefit of oilfield.The high-quality drilling projects are the ultimate goal of quality supervision.The problems in the large-scale multiplewells drilling construction in the oilfield are presented,and the corresponding quality supervision measures are proposed,which provide the effective assurance for improving the quality of the large-scale multiple-wells drilling projects.

Qijiabei Oilfield;multiple-wells;drilling engineering;quality supervision

羅鵬（1982-）,男，助理工程師，主要從事鉆井監(jiān)督工作。

2012-09-10▎