贾洪革 ,张宝瑞,薛 勇,贾凡飞 ,朱万雨,于春颖
1.中国石油海外勘探开发公司 (北京 100724)
2.东北石油大学地球物理学院 (黑龙江 大庆 163318)
3.中国石油新疆油田分公司工程技术研究院 (新疆 克拉玛依 834000)
十月采油厂在行政区域上属于哈萨克斯坦西部阿克纠宾州的木戈贾尔地区。位于哈萨克斯坦阿克纠宾市正南240km处,由阿克纠宾油气股份公司管理,厂部设在十月城。1987年全面投入开发,到2013年全油田共有油井617口,注水井220口,年产量在200万t以上。自1997年中国石油接管后,年均进行井下工具检修、机械堵水、井下事故处理、转气举采油、分层改造、水井转注分注、老井眼内侧钻等工艺措施160余井次以上。
十月采油厂井下作业中高发事故主要有管柱与工具断脱、卡钻及遇阻、注灰失败、井下工具失效等,从2010年至2013年4年间共发生133井次。其各项事故占总事故的比率及各项事故的年发生井次数如图1、图2所示。
主要包括油管断脱、钻杆断脱及打捞工具断脱。近4年共发生83井次,占总事故率的62.4%,是发生最为高频的井下作业事故。
图1 近4年各项井下作业高发事故率
图2 近4年各项井下作业高发事故年发生井次数
2373井完井管柱落井。作业目的:检修井下分注管柱。事故过程:下完井分注管柱至840m时,油管悬重突降至3.2t,次日起出管柱204.63m,油管末端丝扣严重损坏(图3)。事故分析:从起出的油管末端公扣损坏情况分析,施工人员在进行上扣作业时未将油管居中对扣便进行紧扣,较大扭矩造成偏扣螺纹损坏,致使丝扣连接处抗拉强度大大降低,在继续作业时管柱与井壁的摩擦与管柱的摆动造成下部管柱脱离[1]。
图3 损坏的丝扣
450井油管传输射孔作业校深时管内遇阻。作业目的:补孔后酸化再转注水。事故过程:在下完射孔管柱后进行测井校深时,校深仪器在1 968m遇阻,起管柱至第177根油管距公扣1.7m处堵塞,堵塞物为锈屑和黑泥。事故分析:洗井作业不合理,致使未将脏物完全从井内带出。
注灰失败共21井次,占全部高发事故的15.8%,其中15井次是无灰面,6井次是灰面高于设计灰面。一直以来,注灰是大修处施工的薄弱环节。例如5631井设计灰塞2 510~2 500m,共注灰3次,2次打塞失败,作业后只形成3.9m灰塞。事故分析:管柱下入深度不够,灰浆注入量不够,顶替量不准。
井下工具失效占全部高发事故的12%,由于工具大多是管柱的核心,工具失效往往会造成整个工序失败。工具失效主要包括:密封胶圈发生位移并断裂造成工具不密封,封隔器不坐封,桥塞不能实现丢手,井气举阀失效等[2]。其主要原因是:工具质量不过关或超过使用寿命;没有专业人员进行现场指导,操作不合理。
目前在十月采油厂进行井下作业的队伍只有大修处一家,该队伍技术人员素质不高,与国内相比还有较大差距。针对这种情况阿克纠宾油气股份公司已经与国内的高校与企业联合,选派技术人员到中国进行培训,并在修井队伍中树立示范队,通过示范队的建设一方面找出与国内队伍的差距,另一方面为其他队伍树立标杆与榜样。同时,阿克纠宾油气股份公司在2013年引进了中国的高水平修井队伍在其他区块进行作业,目的是让大修处有一个实例进行参考,最终提高修井队伍的整体技术水平。同时,建立相应的技术规范,让相关人员在执行程序时有据可依[3]。比如,有些井内管柱超过了油管或者井下工具的寿命而造成强度不够,进而造成在修井时管柱发生断脱,对于这类情况根据区块的腐蚀速率与油管参数情况,制定合理的检修周期。
在有些施工中,因没有专业的设备而被动采用其他设备、工具替代,常会影响施工的效率,甚至发生事故。例如注灰作业,因为没有专用的计量罐,常造成顶替量不准,影响注灰质量[4]。
忽视对设备与工具的管理,往往造成工具锈蚀、设备安全度下降,影响施工安全和施工效率。因此要定期对其进行探伤,并及时进行清理、保养[5]。
在钻磨、套铣施工中,合理确定排量并充分循环,防止未将碎屑全部带出地面,在后续施工中易造成卡钻事故;打捞过程中,在打捞工具下至距鱼头2~3m处,开泵大排量将鱼头冲洗干净,并将碎屑全部循环出井;打捞时操作要平稳,防止顿钻导致鱼头、打捞工具丝扣损坏、管柱弯曲;组下管柱时,丝扣要按扭矩规范上紧,并使管柱居中,预防在作业中由此造成的管柱脱扣。
侧钻井施工是一项系统工程,整体协调组织是保障施工安全、提高作业时效的基础。施工前制定合理的井身轨迹,特别是造斜段,施工过程中严格按设计执行,避免卡钻。十月采油厂油藏地质状况复杂,在这种情况下泥浆性能也是安全钻进的关键,控制泥浆固相含量,增强润滑性,有效降低摩阻,同时增加流变性和携岩能力,及时把井内岩屑带出来。每钻进50m进行短提下作业防止粘附卡钻,操作要平稳,力求使井眼轨迹平滑。
通过学习与培训,示范队人员的技能储备与操作水平与其他队伍相比有明显提高,减少了事故发生率,并提高了作业效率。后续将在示范队上取得的经验移植到其他队伍之中,逐步提高整个修井队伍水平。注灰作业,通过现场取样确定水泥浆初凝时间、制定合理的管柱下入深度、配备专业计量罐准确计量等手段 ,从2011年开始事故发生率明显下降,并且作业质量也得到了显著提高。
[1]孙树强.井下作业[M].北京:石油工业出版社,2006.
[2]吴奇.井下作业大修技术[M].北京:石油工业出版社,2009.
[3]王胜启,高志强,曲兆峰,等.井下作业监督案例汇编[M].北京:石油工业出版社,2010.
[4]吴奇.井下作业监督[M].北京:石油工业出版社,2002.
[5]石兴春.井下作业工程监督手册[M].北京:中国石化出版社,2008.