志丹片鉆井溢流控制措施的探討

汪科

中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處（陜西西安710018）

志丹片鉆井溢流控制措施的探討

汪科

中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處（陜西西安710018）

對2016年中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處工程總監(jiān)工作站（志丹）所轄6個產(chǎn)建項目組上半年溢流井發(fā)生的區(qū)域、溢流時鉆達(dá)層位、注水井停注、溢流介質(zhì)、鉆進(jìn)及壓井泥漿密度等方面進(jìn)行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)了存在的問題并及時采取了相關(guān)措施。通過下半年的實踐，使鉆井溢流數(shù)量得到有效控制。

溢流；停注泄壓；巡查

2016年，中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處所屬的工程總監(jiān)工作站（志丹）負(fù)責(zé)采油一廠、采油三廠、采油四廠、采油八廠、采油九廠和采氣六廠共計6個產(chǎn)建項目組的工程總監(jiān)工作。對2016年轄區(qū)上半年17口溢流井的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類統(tǒng)計分析。

1 2016年上半年溢流情況

1）各產(chǎn)建項目組發(fā)生溢流統(tǒng)計見表1。

2016年3-6月，除采油四廠發(fā)生一口井溢流外，采油一廠、采油三廠、采油四廠、采油八廠和采油九廠共計發(fā)生16口溢流險情，平均每月4口，分別占總險情29.4%、0、23.5%、17.7%和23.5%。

2）各產(chǎn)建項目組發(fā)生溢流險情分布情況見表2。

僅吳420和吳410兩個區(qū)域為注水高風(fēng)險區(qū)，

表1 各產(chǎn)建項目組發(fā)生溢流統(tǒng)計表

非重點(diǎn)區(qū)域共計發(fā)生14口井控險情，占總險情的82.4%。由此可以看出，井控工作仍存在僥幸心理，或者說非重點(diǎn)區(qū)域的管控工作落實不力，17口井控險情，14口出現(xiàn)在非重點(diǎn)區(qū)域，這不得不引起我們的關(guān)注。

表2 各產(chǎn)建項目組發(fā)生溢流險情分布表

2 2016年上半年發(fā)生險情分析

1）溢流發(fā)生時鉆達(dá)層位見表3。從表3中可以看出，轄區(qū)各產(chǎn)建項目組開發(fā)重點(diǎn)在長6層，其次是長8層和長4+5層。

表3 溢流發(fā)生時鉆達(dá)層位

鉆遇以上3個層位時，施工方應(yīng)加倍關(guān)注坐崗工作，除此之外，機(jī)械鉆速突然增加、立管壓力變化頻繁等鉆井參數(shù)的變化都可能是溢流的前兆。開鉆前就應(yīng)特別關(guān)注周邊注水井在長6層、長8層和長4+5層注水層位、注水量、注水時間和停注情況等，如有必要還應(yīng)配置加重漿應(yīng)急。

2）發(fā)生險情時工況分析見表4。溢流險情幾乎覆蓋了鉆井施工中的所有工況（除下鉆工況），鉆進(jìn)過程中發(fā)生的溢流數(shù)百分比達(dá)到了47.1%，完鉆循環(huán)占17.5%，電測占11.8%，以上3種工況占據(jù)了76.5%（取芯占5.9%，等電測5.9%）。而最容易因起鉆抽吸引發(fā)溢流的起鉆工況僅占到了11.8%，說明此工況作業(yè)中已引起了足夠重視，并能按作業(yè)要求進(jìn)行操作。

3）注水井停注情況見表5。長油〔2014〕118號第十五條、第十六條明確了停注和泄壓的規(guī)定，但從發(fā)生溢流井停注泄壓工作執(zhí)行情況來看，未嚴(yán)格執(zhí)行文件要求。

表4 發(fā)生險情時工況表

表5 注水井停注情況表

4）溢流介質(zhì)分析見表6。

表6 溢流介質(zhì)表

從表6的溢流介質(zhì)可以看出，各廠注水效果已經(jīng)凸顯，但由此帶來的井控風(fēng)險也逐年增加，《長慶油田鉆井、試油施工過程周邊注水井停注泄壓管理辦法（暫行）》實施以來停注工作已逐漸實施到位，但泄壓工作執(zhí)行起來難度很大。主要原因有：①泄壓審批程序繁瑣，特別是采油廠、作業(yè)區(qū)需要審批的部門分散，逐項審批耗費(fèi)時間長，難以在短時間內(nèi)全部審批完畢。井控險情處理過程必須緊鑼密鼓的實施，必定會出現(xiàn)審批未完成，險情已處理完畢的情況。以致再發(fā)生險情，泄壓工作要么根本無人關(guān)注，要么進(jìn)入審批程序久拖未決。②注水時間較長、注水量大的井即使泄壓也會因為地層本身超低的滲透率導(dǎo)致壓力傳遞緩慢，泄壓效果短時間內(nèi)收效甚微[1-2]。③注水井投入生產(chǎn)后，驅(qū)替效果逐漸釋放，促進(jìn)了采油井原油生產(chǎn)，并逐漸形成了小范圍的采油壓力平衡體系。泄壓必定會導(dǎo)致這一平衡被打破，引起地層物理和化學(xué)性質(zhì)的變化，即使恢復(fù)注水后的一段時間或者長期的低產(chǎn)甚至出水，給后續(xù)的原油生產(chǎn)帶來不可逆的破壞[3-5]。

5）鉆井泥漿密度統(tǒng)計分析見表7。

6）壓井泥漿密度統(tǒng)計分析見表8。鉆進(jìn)時泥漿性能均能達(dá)到或超過設(shè)計要求，從發(fā)生的17口溢流井的情況看，設(shè)計范圍內(nèi)46.6%，大于設(shè)計范圍46.6%，小于設(shè)計6.8%。由此可看出，施工方和監(jiān)督方在此方面已經(jīng)引起了足夠的重視，（除山011-311井為控壓鉆井施工外）但仍不能平衡地層壓力，（壓井施工階段因影響因素眾多未進(jìn)行分析）究其原因，地質(zhì)設(shè)計單位對將要開發(fā)的地層壓力掌握不清楚直接導(dǎo)致設(shè)計存在缺陷，從而影響鉆井施工安全運(yùn)行。

表7 鉆進(jìn)泥漿密度統(tǒng)計表

表8 壓井泥漿密度統(tǒng)計表

3 存在問題

通過統(tǒng)計分析，可以將2016年上半年井控險情的發(fā)生原因總結(jié)歸納為6個方面的問題。

1）注水井長6層、長8層和長4+5層注水效果日益增強(qiáng)，是導(dǎo)致17口溢流險情發(fā)生的重要因素。

2）地層壓力參數(shù)的不準(zhǔn)確，給鉆井施工埋下極大隱患。

3）坐崗工作落實不力。

溢流險情的發(fā)生絕不是一蹴而就的，而是一個從最初的油（氣、水）侵，再到溢流的一個量變的過程。

雖然從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中未反映出坐崗的問題，但工程總監(jiān)日常巡查發(fā)現(xiàn)部分鉆井隊伍仍然存在不會坐崗、不認(rèn)真坐崗甚至無人坐崗的情況。如能在油（氣、水）侵形成溢流前就能及時發(fā)現(xiàn)，并采取應(yīng)對措施，險情數(shù)量是一定會得到有效控制。

4）鉆井隊伍在鉆開油層前的準(zhǔn)備不足（打開油氣層交底、坐崗人員培訓(xùn)等），油層鉆進(jìn)期間風(fēng)險預(yù)判意識和能力欠缺，直接導(dǎo)致險情的發(fā)生。

5）部分項目組甲方主體責(zé)任意識淡薄，自身未能完全履行職責(zé)，近兩年配備的井控專員又難以完全履行職責(zé)，將施工隊伍井控工作的管理仍寄希望于現(xiàn)場監(jiān)督。但當(dāng)現(xiàn)場因井控工作落實不到位必須按要求處理時，又干擾監(jiān)督正常履職。致使施工隊伍現(xiàn)場整改不力，監(jiān)督督促整改難度大，給井控工作帶來不可預(yù)料的隱患。

6）注水井停注工作未完全執(zhí)行給鉆井施工帶來較大風(fēng)險。

4 2016年下半年采取的措施

1）督促監(jiān)督現(xiàn)場嚴(yán)格落實《長慶油田鉆井、試油施工過程周邊注水井停注泄壓管理辦法（暫行）》長油〔2014〕118號關(guān)于停注泄壓的規(guī)定；與項目組交換意見保證停注工作能順利開展。

2）現(xiàn)場抽查停注情況，對未停注的及時與項目組溝通，并對責(zé)任監(jiān)督和監(jiān)督部進(jìn)行處理。

3）油層驗收的4個重點(diǎn)。①設(shè)備：井控設(shè)備提前保養(yǎng)，確保平板閥開關(guān)有效、轉(zhuǎn)動靈活，液控管線安裝、遠(yuǎn)控房專人維護(hù)，并處于待命狀態(tài)。②井控風(fēng)險預(yù)測：干部應(yīng)對當(dāng)班人員進(jìn)行井控交底，說明即將鉆達(dá)層位，并進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測。③人員培訓(xùn)：鉆井隊和監(jiān)督還要對坐崗人員進(jìn)行必要的坐崗培訓(xùn)指導(dǎo)，逐步增強(qiáng)其辨別風(fēng)險的能力。④泥漿轉(zhuǎn)換要求：除嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計要求外，在超前注水區(qū)域附加當(dāng)量密度上限，發(fā)生過溢流險情的區(qū)塊，應(yīng)參照出險井險情處置密度轉(zhuǎn)換泥漿性能。

4）督促落實油層鉆進(jìn)期間的巡查。從17口井發(fā)生險情來看，應(yīng)進(jìn)一步重視油層鉆進(jìn)過程中的井控工作，督促坐崗并密切關(guān)注鉆進(jìn)參數(shù)變化，如遇異常及時調(diào)整。監(jiān)督單位在油層驗收后，都必須要增加一次油層鉆進(jìn)期間的巡查（不管油層鉆進(jìn)時間有多短暫），特別要將此巡查與其它重點(diǎn)工序驗收放到同等重要的位置，抓井控坐崗、抓問題整改，對于高風(fēng)險區(qū)塊的施工，安排監(jiān)督住井工作。

5 實施效果

2016年上、下半年溢流數(shù)據(jù)分析見表9。

表9 2016年上、下半年溢流數(shù)據(jù)表

從表9可知：一是從溢流總數(shù)上看，2016年下半年溢流口數(shù)減少6口（上半年溢流17口，下半年溢流11口）。二是2016年上下半年各廠完井總數(shù)基本相當(dāng)（上半年完井1016口，下半年完井1022口），但下半年溢流比（溢流比=溢流數(shù)/完井?dāng)?shù)，單位時間段內(nèi)）比上半年溢流比減少了0.59%。

數(shù)據(jù)表明：從2016年上半年發(fā)生的17口溢流井的發(fā)生的區(qū)域、溢流時鉆達(dá)層位、發(fā)生溢流時、注水井停注泄壓情況、溢流介質(zhì)、鉆進(jìn)及壓井泥漿密度統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)問題切中要害，下半年鉆井溢流控制措施得當(dāng)。

6 建議

1）停注工作應(yīng)在鉆井隊搬遷時啟動審批程序，泄壓應(yīng)作為一個應(yīng)急事件對待，必須要簡化審批流程、縮短審批時間。其余應(yīng)嚴(yán)格按長油〔2014〕118號文件要求執(zhí)行。

2）建立正鉆井周圍其他層位注水井的檔案，掌握其井號、注水層位和所處位置。

3）在發(fā)生過險情的區(qū)塊，工程設(shè)計中應(yīng)明確儲備加重漿。

4）即將開發(fā)地層壓力資料必須掌握準(zhǔn)確，定期更新地層壓力資料的工作，建議項目組把此項工作納入日常工作內(nèi)容，并及時與設(shè)計單位共享。

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[5]彭利,許少華,蔣建偉.淺談如何做好基層井控管理工作[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2015,31(4):40-43.

Through the statistical analysis of the areas and the horizons where drilling overflow occurred,whether or not to inject water, the overflow medium and the mud density when drilling overflow was occurring in the first half of 2016,the problems were found and the corresponding measures were taken timely,which effectively controls the number of drilling overflow accidents in the second half of 2016.There are 6 production and construction groups in statistical region,which are administered by Engineering Director Workstation (Zhidan)of Engineening Supervision Department,Changqing Oilfield company,CNPC.

overflow;injection stopping and depressurization;patrolling

左學(xué)敏

2017-04-07

汪科（1984-），男，工程師，現(xiàn)主要從事鉆井監(jiān)督及管理工作。