LWD測量儀器井下安全因素淺析

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摘要:本文介紹了LWD無線隨鉆測斜儀使用中呈現(xiàn)的井下平安問題,所采取的對策措施,對同類儀器的使用具有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞:LWD無線隨鉆測斜儀;井下平安;程度井

LWD無線隨鉆測斜儀,具有地質(zhì)參數(shù)、定向參數(shù)、地磁參數(shù)丈量等功能,是目前國際上先進(jìn)的定向井、程度井丈量儀器,其性能可靠、精度高、實時性強(qiáng)。它可以在鉆井施工中隨鉆實時測取地質(zhì)參數(shù),實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井,是提升復(fù)雜油藏勘探開發(fā)才能,回避鉆探風(fēng)險,簡化施工工序,縮短鉆井周期和進(jìn)步鉆探勝利率的有效工具。

近年來,隨著程度井技術(shù)的開展和完善,LWD丈量儀器得到廣泛應(yīng)用,僅勝利油田2004年所施工的84口程度井,有75%以上的井使用了該儀器,它在開發(fā)薄油藏、邊底水油藏以及復(fù)雜油藏等方面效果顯著,已成為油田勘探開發(fā)的重要手段。但該儀器在鉆井施工過程中,呈現(xiàn)了損壞嚴(yán)重、發(fā)生井下事故以及不能有效躲避儀器自身風(fēng)險等問題,如何處置其使用中的井下平安問題非常重要。

1、LWD儀器使用情況

勝利鉆井工程技術(shù)公司引進(jìn)了美國哈里伯頓公司的LWD,全稱為LWD(FormationEvaluationWhileDrilling)地質(zhì)評價無線隨鉆測斜儀,具有地質(zhì)參數(shù)丈量(自然伽瑪、電阻率、中子孔隙度和巖石密度)、工程參數(shù)丈量(井斜角、方位角、磁性/高邊工具面角和井下溫度)、地磁參數(shù)丈量等功能,井下儀器串屬于鉆鋌式組合。該儀器投入使用以來,在國內(nèi)外油田施工各類程度井100多口,其中勝利油田內(nèi)部64口,印度尼西亞4口,為油田的勘探開發(fā)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,同時為石油工業(yè)施行“走進(jìn)來〞戰(zhàn)略,闖入國際市場提供了技術(shù)裝備保證。

1.1準(zhǔn)確地找準(zhǔn)了油層,程度井回填的情況明顯減少

該儀器在勝利油田內(nèi)部使用效勞64口程度井,準(zhǔn)確地找準(zhǔn)了油層,沒有呈現(xiàn)填井的現(xiàn)象。而同期沒有使用該儀器施工的156口程度井,呈現(xiàn)進(jìn)A點無油填井側(cè)鉆18口,占總量的11.5%。

1.2保證了程度段在油層最正確位置的有效延伸

根據(jù)LWD儀器丈量的地層變化情況,實時調(diào)整軌跡,最大限度地保證井眼軌跡在油層最正確位置穿行,有42口井在進(jìn)入A點或程度段鉆進(jìn)中因油層層位變化,調(diào)整軌跡到油層最正確位置,占用LWD施工程度井的65.3%,充沛表達(dá)了LWD在程度井施工中所發(fā)揮的重要作用,程度井的勝利率大大進(jìn)步。

1.3程度井的施工程度得到進(jìn)步

程度井的軌跡控制精度到達(dá)了縱向±0.5m、橫向±5m,在原來縱向±2m、橫向±10m的根底上有了大幅度進(jìn)步。施工工藝技術(shù)有了較大進(jìn)步,形成了油藏、地質(zhì)、采油、鉆井的快速反映機(jī)制,減少了程度井中間電測等施工環(huán)節(jié),進(jìn)步了鉆井速度,減少了油層受污染的時間。

2、存在的井下平安問題

LWD儀器在程度井施工過程中,儀器使用發(fā)生井下事故和損壞嚴(yán)重以及不能有效躲避風(fēng)險等問題。

1.1儀器使用發(fā)生井下事故

儀器使用屢次發(fā)生卡、落事故。自2002年以來,LWD儀器在程度井施工共呈現(xiàn)4次嚴(yán)重的井下卡落事故。其中兩次斷鉆具事故:H10-平2井和Z17-平516井?dāng)嚆@具事故;兩次嚴(yán)重卡鉆事故:H90-平2井粘卡卡鉆事故和GD8-平3井壓差卡鉆事故。上述4次井下事故中,形成兩套LWD儀器落井,另外兩套受到嚴(yán)重?fù)p害。

1.2儀器損壞嚴(yán)重

儀器局部配件沖蝕損壞嚴(yán)重。LWD儀器投入使用以來,局部配件沖蝕損壞嚴(yán)重。同國際市場和國內(nèi)其他油田使用情況相比,備件報廢速度快,消耗數(shù)量大。儀器電阻率短節(jié)維修頻繁,LWD儀器的電阻率短節(jié)接收極損壞嚴(yán)重,自2000年以來共送美國維修5次,每次的維修費用為6萬美圓左右。

1.3缺乏風(fēng)險機(jī)制

缺乏合理的風(fēng)險共擔(dān)機(jī)制,井下儀器的作業(yè)風(fēng)險全部由效勞方一家承當(dāng)。

3、原因分析

3.1造斜率偏高;

3.2鉆井液性能達(dá)不到儀器使用要求;

3.3技術(shù)措施得不到落實;

3.4高風(fēng)險不能承當(dāng)。

4、國際市場以及其他油田經(jīng)歷

該儀器先后在卡塔爾、印度尼西亞等國際市場,以及大慶、冀東、新疆等油田外部市場進(jìn)展程度井技術(shù)效勞。由于甲方對造斜率和泥漿性能的控制有合理的機(jī)制約束,技術(shù)措施落實到位,因而,較少發(fā)生儀器的意外損害。例如:卡塔爾工程已經(jīng)運作了4年,除密封圈、固定螺絲外等消耗件外,未補(bǔ)充配件;2004年大慶、冀東油田已累計完成14口程度井,未發(fā)生一起井下平安事故,零配件也未明顯消耗。

5、對策措施

5.1嚴(yán)格控制造斜率

增大程度井靶前位移,嚴(yán)格控制設(shè)計造斜率在25°/100m以下。科學(xué)、合理的選擇動力鉆具,嚴(yán)格控制LWD施工井段,實際造斜率控制在儀器要求范圍內(nèi)。

5.2嚴(yán)格技術(shù)措施,規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)

根據(jù)技術(shù)措施執(zhí)行不徹底,現(xiàn)場作業(yè)不規(guī)范的情況,應(yīng)進(jìn)一步完善現(xiàn)有的儀器操作規(guī)程,并要求施工人員嚴(yán)格執(zhí)行。對局部年輕技術(shù)人員,強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn),從技術(shù)素質(zhì)、業(yè)務(wù)程度和責(zé)任心幾方面從嚴(yán)要求。強(qiáng)化技術(shù)措施,使現(xiàn)場施工做到規(guī)范化、規(guī)范化,杜絕不規(guī)范作業(yè),降低儀器作業(yè)風(fēng)險。針對儀器作業(yè)中經(jīng)常呈現(xiàn)的問題和事故,制定應(yīng)急措施和應(yīng)急預(yù)案,配套相應(yīng)的工具,特別是要針對儀器斷鉆具落井事故,研制配套專用打撈工具,進(jìn)步事故處置的效率和勝利率。杜絕儀器的落井報廢事故,防止資產(chǎn)損失。

5.3加強(qiáng)橫向協(xié)調(diào)和技術(shù)交流,改善儀器施工環(huán)境

注重利用合理的途徑與各施工單位加強(qiáng)橫向的協(xié)調(diào)和技術(shù)交流。使其詳細(xì)解儀器作業(yè)的性能指標(biāo)和對施工環(huán)境的要求,便于現(xiàn)場技術(shù)措施的落實,改善儀器施工環(huán)境,進(jìn)步儀器作業(yè)勝利率和井下平安性。特別是加強(qiáng)對泥漿技術(shù)指標(biāo)的監(jiān)控,整體進(jìn)步泥漿性能。

5.4依靠技術(shù)進(jìn)步,進(jìn)步儀器性能和抗沖蝕性

加強(qiáng)技術(shù)革新和配件國產(chǎn)化,進(jìn)步儀器性能和抗沖蝕性,降低儀器運行本錢,是減少儀器受到意外損害時形成的損失的有效途徑。根據(jù)調(diào)研分析,完成了儀器耐磨環(huán)和下井零配件的國產(chǎn)化,使用效果良好。進(jìn)一步針對伽瑪短節(jié)封裝鉆鋌和控制短節(jié)封裝鉆鋌開展國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān),以降低下井儀器的整體費用,降低風(fēng)險。

5.5建立風(fēng)險機(jī)制

形成風(fēng)險共擔(dān)機(jī)制,使施工各方對井下平安和儀器的意外損害都負(fù)有責(zé)任,易于技術(shù)措施的落實。

6、獲得的效果

自2004年下半年以來,由于采取了以上對策措施,各施工方都能較好地落實LWD丈量儀器使用技術(shù)要求,使該儀器的使用走上了科學(xué)化、規(guī)范化的軌道,所完成的30口程度井沒有發(fā)生一起井下事故,儀器配件損壞嚴(yán)重的問