墨西哥灣高溫高壓井作業(yè)經(jīng)驗(yàn)淺談

欒曉偉

（中海油田服務(wù)股份有限公司鉆井事業(yè)部，山東威海 264200）

0.引言

高溫高壓井是近年來(lái)才成為海上鉆井作業(yè)中最突出的技術(shù)難題，對(duì)鉆井平臺(tái)提出了更新、更高的要求。然而，目前在用的大部分鉆井平臺(tái)，一般在建造時(shí)都沒(méi)有專(zhuān)門(mén)進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)方面也存在著一定程度的不足之處。高溫高壓鉆井有別于常規(guī)鉆井作業(yè)的主要特點(diǎn)是：對(duì)鉆井平臺(tái)提出更高的整體要求；必須使用使用高溫高壓的熱穩(wěn)定性能好的高密度優(yōu)質(zhì)鉆井液；選擇合理的井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；堅(jiān)持平衡鉆井，做好壓力檢測(cè)及管理；地層壓力變化幅度大，容易引發(fā)地層壓力敏感問(wèn)題；必須重視和處理好鉆井作業(yè)中地層流體侵入井眼對(duì)鉆井液性能和固井質(zhì)量的影響。在墨西哥灣進(jìn)行高溫高壓井作業(yè)，以高端自升式鉆井平臺(tái)作業(yè)為例，對(duì)作業(yè)準(zhǔn)備、施工工藝、作業(yè)經(jīng)驗(yàn)和風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)方面進(jìn)行了介紹，通過(guò)此文章的經(jīng)驗(yàn)分享，能夠更好地保障海洋石油鉆井人員的安全，有利于降低高溫高壓井鉆井作業(yè)中安全事故的產(chǎn)生可能。

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及相關(guān)背景

（1）井深設(shè)計(jì)。施工的高溫高壓井設(shè)計(jì)井深6941M，完井井深6731M，最大泥漿比重2.1g/cm3，井溫達(dá)到176℃。（2）地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，作業(yè)難度大。存在多處斷層，形成不同地質(zhì)沉積類(lèi)型和巖性差異，鹽層厚度大且分布多。以YAXCHE-B-23為例，在實(shí)際作業(yè)作業(yè)中鹽層頂部位于3497M、底部位于5300M，且期間出現(xiàn)有煤層等其他類(lèi)型巖層。（3）施工工藝。作業(yè)設(shè)計(jì)工藝實(shí)施難度大，設(shè)備工作負(fù)荷大：作業(yè)期間在四開(kāi)與五開(kāi)運(yùn)用同心鉆鉆具，結(jié)合地層因數(shù)，形成了泥漿固相含量高、溫度高、循環(huán)泵壓高的特點(diǎn)，還運(yùn)用了膨脹套管技術(shù)、9 5/8”套管回接等。（4）井控工藝。井控難度系數(shù)大、井下井況復(fù)雜。三口井在進(jìn)入產(chǎn)層鉆井作業(yè)時(shí)均采用了欠平衡鉆井技術(shù)，提高了井控的要求。鉆開(kāi)新地層調(diào)整泥漿性能以后，鉆進(jìn)作業(yè)期間，泥漿可燃?xì)夂恳恢备哂?0%，完鉆后、循環(huán)期間出現(xiàn)泥漿漏失和硫化氫的現(xiàn)象。

2.作業(yè)經(jīng)驗(yàn)分享

2.1 作業(yè)時(shí)效方面

作業(yè)前期有針對(duì)性對(duì)鉆井隊(duì)長(zhǎng)、司鉆、副司鉆進(jìn)行相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，利用班前班后會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全會(huì)等加強(qiáng)墨方員工專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，提高作業(yè)素質(zhì)和安全意識(shí)，以保障作業(yè)質(zhì)量和時(shí)效。以MAY-57為例，對(duì)比同期、同區(qū)塊作業(yè)的外國(guó)鉆井公司，作業(yè)進(jìn)度明顯高效。例如，同區(qū)塊（MAY）作業(yè)的SEADRILL 公司平臺(tái)west intrepid同時(shí)開(kāi)鉆，鉆井設(shè)計(jì)相仿，平臺(tái)完成表層套管13-3/8”下入2754m，其它平臺(tái)還未完成20”套管作業(yè)。平臺(tái)鉆完成技術(shù)套管9-7/8”下入5285m，其它平臺(tái)井深4000余米。

2.2 溝通與協(xié)調(diào)

在海上石油鉆井作業(yè)中，作業(yè)準(zhǔn)備是重中之重；依據(jù)作業(yè)設(shè)計(jì)，參照作業(yè)進(jìn)度做好與甲方的溝通工作，做好前期準(zhǔn)備工作。特殊、復(fù)雜聯(lián)合作業(yè)期間，跟蹤現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)進(jìn)度，組織協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)物質(zhì)和人員，保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)進(jìn)度。

2.3 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

見(jiàn)縫插針，合理運(yùn)用各個(gè)作業(yè)間歇，有針對(duì)性的對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行維保工作。例如，二開(kāi)作業(yè)以及固井作業(yè)對(duì)鉆井水的需求大、泥漿固相含量高對(duì)泥漿循環(huán)系統(tǒng)密封件消耗大、泵壓高的等特點(diǎn)，平臺(tái)合理利用作業(yè)間歇對(duì)造水設(shè)備進(jìn)行維保，提前準(zhǔn)備水量、對(duì)泥漿泵、灌注泵進(jìn)行檢修、緊固泥漿高壓管線(xiàn)法蘭螺栓等方法確保作業(yè)順利進(jìn)行。

2.4 井控管理

按要求檢查井控設(shè)施、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行井控知識(shí)培訓(xùn)和演習(xí)演練、做好日常數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計(jì)工作、井控操作時(shí)嚴(yán)格按照正確操作流程進(jìn)行操作。平臺(tái)要求班前對(duì)井控設(shè)施檢查詳細(xì)到位并做好記錄、作業(yè)間隙設(shè)備部門(mén)做好井控設(shè)施的維保工作，日常通過(guò)班前會(huì)、演習(xí)演練及講解，向現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員灌輸正確的井控知識(shí)以及佩戴呼吸器的要求，要求司鉆做好當(dāng)班工作數(shù)據(jù)記錄，如地層完整性、低泵速等參數(shù)，井控作業(yè)期間按正確進(jìn)行操作并即使向甲方做出匯報(bào)工作，同時(shí)做好各項(xiàng)參數(shù)記錄，做好壓井準(zhǔn)備工作。

2.5 團(tuán)隊(duì)協(xié)作

強(qiáng)化溝通能力、強(qiáng)調(diào)良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作文化。為了快速高效的理解甲方的作業(yè)指令及要求，分配日常工作任務(wù)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際情況，平臺(tái)在加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的同時(shí)，利用休息時(shí)間利用平臺(tái)中西、英西翻譯的資源對(duì)中方人員進(jìn)行簡(jiǎn)單日常西語(yǔ)交流培訓(xùn)，提升中方人員的日常溝通能力，提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。同時(shí)，為提供良好的鉆井服務(wù)的基礎(chǔ)和環(huán)境，針對(duì)平臺(tái)員工不良工作習(xí)慣，針對(duì)本平臺(tái)制定特定的“低、老、壞”整治條例，明確到個(gè)人，為建立良好的工作環(huán)境和服務(wù)質(zhì)量做基礎(chǔ)。

3.設(shè)備完整性管理

3.1 做好設(shè)備預(yù)防性檢查保養(yǎng)

設(shè)備工作“?！痹谇?，針對(duì)作業(yè)井深大、泥漿固相含量高、設(shè)備工作負(fù)荷大等特點(diǎn)，做好日常的檢查工作是基礎(chǔ)，確認(rèn)設(shè)備及部件工況是關(guān)鍵，如日常做好大繩排繩器、頂驅(qū)沖管、液壓管線(xiàn)與電纜、閥組、灌注泵機(jī)械密封、橡膠短接的檢查工作，明確工況，做好提前預(yù)防和更換工作。

3.2 做好備件儲(chǔ)備工作

做好材料備件的日常統(tǒng)計(jì)工作，選擇質(zhì)量良好的備件。四開(kāi)作業(yè)期間，發(fā)現(xiàn)原備件更換以后使用壽命很短，一方面由于現(xiàn)場(chǎng)所使用的泥漿為柴油配制的油基泥漿腐蝕性強(qiáng)，另一方面由于之前所定制的備件橡膠部分不具備抗高壓、抗高溫或抗腐蝕性，后選擇抗高溫、高壓和腐蝕屬性的備件使得設(shè)備運(yùn)用率得到提高，保障了作業(yè)正常。

3.3 做好技改技革

推行公司技改技革，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及管匯進(jìn)行改進(jìn)及優(yōu)化。在MAY-57作業(yè)期間，發(fā)現(xiàn)更換使用的波紋短接還不如之前橡膠短接，咨詢(xún)兄弟平臺(tái)后發(fā)現(xiàn)其使用與我們實(shí)際情況不符，后發(fā)現(xiàn)原因在灌注泵工作時(shí)振動(dòng)大、排除管匯和上水管匯偏差導(dǎo)致波紋管使用時(shí)間短，平臺(tái)利用作業(yè)間隙將管匯行了校正工作。在YAXCHE-B-23作業(yè)期間由于原設(shè)計(jì)的誤區(qū)導(dǎo)致除砂除泥器處理后的沉沙無(wú)法正常處理，后期通過(guò)改造達(dá)到要求，得到甲方的高度認(rèn)可。

3.4 做好設(shè)備合理使用

合理分配設(shè)備工作時(shí)間，平臺(tái)充分利用平臺(tái)設(shè)備資源合理調(diào)節(jié)設(shè)備使用時(shí)間，達(dá)到減小設(shè)備工作負(fù)荷。比如鉆臺(tái)依據(jù)七開(kāi)作業(yè)排量小的情況，選擇用一臺(tái)灌注泵為3臺(tái)泥漿泵供液的方案，使得其他灌注泵的密封件和橡膠短接減少消耗，依據(jù)海況合理調(diào)控靠船方位，合理的使用3臺(tái)吊車(chē)。

3.5 做好本地員工技能培訓(xùn)

做好傳幫帶的工作，加強(qiáng)對(duì)墨方員工的設(shè)備操作、維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)的培訓(xùn)工作以減少設(shè)備誤操作而影響作業(yè)進(jìn)度。比如對(duì)“三除”設(shè)備的使用，針對(duì)除砂除泥器的旋流器的清潔和卡箍的正確的安裝以及除氣器使用后的清潔工作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的講解，使得設(shè)備在之后的作業(yè)中得到了良好使用。

3.6 做好物資保障

針對(duì)在墨西哥作業(yè)和國(guó)內(nèi)作業(yè)不同之處，在這邊作業(yè)要求備件庫(kù)存要足夠，較之國(guó)內(nèi)只要銜接上就行，為適應(yīng)這邊的作業(yè)要求，在備件訂購(gòu)上平臺(tái)做出相應(yīng)轉(zhuǎn)變，由之前的銜接上轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC庫(kù)存有足夠量以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。

選擇適宜現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求的部件，統(tǒng)計(jì)相關(guān)耗件的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，比如井口返出泥漿溫度達(dá)到80°時(shí)，普通篩布時(shí)間不到3h就需更換，后選擇抗高溫篩布，使得篩布使用壽命得到保障。在進(jìn)行KAB-16四開(kāi)、五開(kāi)作業(yè)時(shí)，對(duì)比前期YAXCHE-B-23、MAY-57相同井段作業(yè)期間活塞、凡爾、凡爾座、篩布等消耗情況，做好了前期準(zhǔn)備工作，滿(mǎn)足了后期作業(yè)需求。

4.高溫高壓井作業(yè)難點(diǎn)及管控方法

4.1 作業(yè)方面

地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，作業(yè)難度大。作業(yè)前詳細(xì)解讀作業(yè)設(shè)計(jì)，做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作；鉆進(jìn)作業(yè)過(guò)程中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際作業(yè)指令，關(guān)注各項(xiàng)鉆進(jìn)參數(shù)變化情況，如扭矩、鉆壓、回流以及泥漿漏失量的變化。作業(yè)期間，關(guān)注各項(xiàng)鉆進(jìn)參數(shù)的變化，要求振動(dòng)篩房人員跟蹤返出巖屑的變化情況，并做出了相應(yīng)處理方案，如泥漿漏失量大使、氣含量高、扭矩變化較大等處理方案[1]。

鹽膏層分布多處且厚度大，在實(shí)際作業(yè)作業(yè)中鹽層頂部位于3497M、底部位于5300M，且期間出現(xiàn)有煤層等其他類(lèi)型巖層。在進(jìn)行鹽膏層鉆進(jìn)作業(yè)期間強(qiáng)調(diào)：實(shí)時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，控制機(jī)械鉆速，密切關(guān)注各項(xiàng)參數(shù)變化情況，如有異常，立即上提鉆具倒滑；盡量保持鉆具旋轉(zhuǎn)上下活動(dòng)；合理減少接立柱的時(shí)間，開(kāi)泵時(shí)平穩(wěn)操作；保證泥漿中的鹽分含量，控制其固相含量，保證靜液柱壓力；做好縮頸、沉沙卡鉆預(yù)防和處理準(zhǔn)備工作。

作業(yè)設(shè)計(jì)工藝實(shí)施難度大。在進(jìn)行KAB-16井三、四開(kāi)鉆進(jìn)作業(yè)期間，合理分配人員，不定時(shí)巡查各個(gè)區(qū)域的設(shè)備工況。振動(dòng)篩房，因高溫及出砂量大的特點(diǎn)，通常安排兩鉆工值守，主甲板巖屑回收處也會(huì)安排三名甲板工進(jìn)行巖屑回收。泥漿泵房，會(huì)安排一名鉆工協(xié)助井架工及副鉆值守泵房，其職責(zé)為關(guān)注設(shè)備工況及協(xié)助架工調(diào)整泥漿；司鉆在鉆進(jìn)期間，密切關(guān)注泵壓、扭矩的變化，由于擴(kuò)眼器以下的巖屑返出較為困難，要求停泵時(shí)間盡可能的短。

運(yùn)用膨脹套管技術(shù)（YACHE-B-23完井）和9 5/8”套管回接技術(shù)。在YAXCHE-B-23井運(yùn)用膨脹套管時(shí)，作業(yè)前期充分與套管公司溝通，了解其屬性及相關(guān)參數(shù)，明確作業(yè)指令相關(guān)步驟及注意事項(xiàng)，作業(yè)前進(jìn)行作業(yè)前安全會(huì)，由作業(yè)者與套管公司專(zhuān)業(yè)人員講解作業(yè)步驟及相關(guān)注意事項(xiàng)，下入過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)套管下入由套管公司專(zhuān)業(yè)人員把關(guān)，司鉆確認(rèn)下入順序及確保井口作業(yè)安全，同時(shí)司鉆注意控制下入速度已經(jīng)鉆壓變化情況，監(jiān)測(cè)井內(nèi)泥漿返出與灌漿量并記錄，套管進(jìn)入裸眼斷以后，控制送入速度并保證勻速。

井控難度系數(shù)大、井下井況復(fù)雜。三口井在進(jìn)入產(chǎn)層鉆井作業(yè)時(shí)均采用了欠平衡鉆井技術(shù)，提升了井控的要求。平臺(tái)作業(yè)前期，進(jìn)行了油氣層作業(yè)前設(shè)備專(zhuān)項(xiàng)檢查，找出不符合并及時(shí)整改；進(jìn)行了各類(lèi)實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，如井控、防硫化氫、防溢油等演習(xí)；要求專(zhuān)業(yè)呼吸器公司對(duì)現(xiàn)場(chǎng)員工進(jìn)行呼吸器使用培訓(xùn)工作；利用作業(yè)間隙或班前會(huì)及安全會(huì)等講解相關(guān)產(chǎn)層鉆井注意事項(xiàng)。作業(yè)期間，密切關(guān)注各項(xiàng)鉆進(jìn)參數(shù)的變化情況，如鉆壓、扭矩、泥漿漏失量、返出量、氣含量等，同時(shí)，密切與旋轉(zhuǎn)防噴器專(zhuān)業(yè)人員做好溝通工作，關(guān)注套壓變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)套壓或返出不正常，即可停止鉆進(jìn)上提鉆具至安全位置并進(jìn)行觀察，如需關(guān)井，應(yīng)迅速做出判斷和決定，同時(shí)在關(guān)井后做好向參數(shù)的記錄。

4.2 設(shè)備方面

作業(yè)期間，平臺(tái)設(shè)備存在運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷大、易損部件及常規(guī)耗件消耗大的特點(diǎn)。作業(yè)前期，平臺(tái)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需求，加強(qiáng)日常以及作業(yè)前的設(shè)備檢查與維保工作，其次，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，相關(guān)耗件的備件準(zhǔn)備工作，作業(yè)期間，依據(jù)作業(yè)情況和設(shè)備狀態(tài)允許，適時(shí)調(diào)整設(shè)備使用時(shí)間調(diào)整，減輕設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷，做好提前量，不定時(shí)的巡回檢查，注意易損件的工作狀態(tài)，為保證作業(yè)需求，提前更換一被損壞的易損部件。

平臺(tái)合理利用各個(gè)作業(yè)間隙，進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)備維修和技改工作，如在固井侯凝、組合鉆具、起下鉆等期間，進(jìn)行離心泵機(jī)械密封、橡膠短接的更換、泥漿泵活塞冷卻系統(tǒng)改造工作。高溫、高壓、高固相含量、腐蝕性強(qiáng)導(dǎo)致設(shè)備部件使用壽命短，尤其以常耗件為突出。平臺(tái)依據(jù)實(shí)際情況，做好使用中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄工作，通過(guò)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比選擇抗高溫、抗高壓、腐蝕的備件，比如選擇不同壓力等級(jí)的活塞、抗高溫的振動(dòng)篩布。

4.3 材料方面

本地供應(yīng)商數(shù)量少，國(guó)外備件到貨周期長(zhǎng)，作業(yè)區(qū)域清關(guān)手續(xù)時(shí)間不確定以及手續(xù)繁瑣。平臺(tái)針對(duì)在墨西哥作業(yè)和國(guó)內(nèi)作業(yè)不同之處，在這邊作業(yè)要求備件庫(kù)存要足夠，較之國(guó)內(nèi)只要銜接上就行，為適應(yīng)這邊的作業(yè)要求，在備件訂購(gòu)上平臺(tái)做出相應(yīng)轉(zhuǎn)變，由之前的銜接上轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC庫(kù)存有足夠量以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。平臺(tái)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)做好各項(xiàng)相關(guān)耗件的使用時(shí)間統(tǒng)計(jì)工作，統(tǒng)計(jì)對(duì)比選擇優(yōu)良備件與確定各個(gè)部件庫(kù)存報(bào)警線(xiàn)值?，F(xiàn)場(chǎng)物流受甲方船舶限制：現(xiàn)場(chǎng)與甲方代表做好充分的溝通，以保障目的，及時(shí)有效地將所需物資送達(dá)平臺(tái)。

5.結(jié)語(yǔ)

縱觀整個(gè)在墨西哥灣進(jìn)行高溫高壓井的作業(yè)過(guò)程，通過(guò)公司領(lǐng)導(dǎo)、兄弟平臺(tái)的大力支持下，在平臺(tái)所有人員的共同努力下，安全高效地完成了高溫高壓井鉆完井作業(yè)任務(wù)，得到了甲方以及公司的高度好評(píng)。在當(dāng)下石油寒冬季節(jié)取得甲方信任和為進(jìn)一步合作奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)高溫高壓井作業(yè)平臺(tái)收獲了墨西哥灣作業(yè)區(qū)塊高溫高壓井的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，比如作業(yè)區(qū)塊地質(zhì)形態(tài)、甲方作業(yè)要求、與第三方合作方案等，為今后的工作開(kāi)展打下了良好的基礎(chǔ)。