渤海油田新型防碰管理模式浅谈

王晓鹏

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452)

渤海油田新型防碰管理模式浅谈

王晓鹏

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452)

近年来，渤海油田应用整体加密调整技术，实现了提高采收率的目的，但也导致井间距越来越小，有些井中心距甚至小于 1,m。井眼碰撞由浅层存在风险逐步演变为深浅层同时存在风险，由单点存在风险逐步扩展为多点存在风险。防井眼碰撞是钻井工程面临的一道难题和挑战。渤海油田结合碰撞原因分析和作业经验，建立了新型丛式井防碰“全过程控制、全员参与、制定专项风险预案”的管理模式，形成了逐级控制、人人有责、专项预防的作业机制，有效降低了丛式井碰撞风险。

渤海油田 新型管理模式 丛式井 防碰 风险

随着渤海油田大规模勘探开发，丛式井防碰技术也得到长足发展，但是根据井眼碰撞原因分析，井眼碰撞风险只能尽量降低风险程度，而无法规避，因此井眼防碰问题是客观存在的。[1]如何降低井眼碰撞风险程度以及正确处理钻遇或钻穿邻井套管事故，已不单单是技术问题，而是涉及项目运行管理、设备管理及人员管理等多方面的综合问题，所以需要有效可控的管理模式为其保驾护航。基于此，“全过程控制、全员参与、制定专项风险预案”的管理模式应运而生，并在渤海油田调整井项目的实践应用中发展成熟。

全过程控制包括：前期研究、油田整体设计、防井眼碰撞专项设计、施工作业、总结等 5个阶段。在前期研究和油田整体设计阶段辨识油田整体防碰风险，复核老井数据的完整性和精度，必要时对老井数据进行陀螺复测。根据前期资料，编写“分段控制、分段绕障”的单井防井眼碰撞设计，优选钻具组合(钻头型号、扶正器尺寸等)，优化关键井段钻井参数，精细化操作程序。施工阶段加强现场管理，认真执行设计及相关规定，增强作业人员的执行力。作业完成后，分别进行单井和油田整体防碰作业总结，且要及时、客观、准确，为后续作业奠定基础。

全员参与是指与作业相关的全体人员(包括现场作业人员和基地技术支持人员)共同承担作业风险及责任。这种“风险共担，责任共担”的工作理念，使全体人员能够积极主动参与防碰工作，提高防碰意识。在作业现场，防碰不仅是钻井监督和定向井工程师的责任，而且是整个作业团队的共同责任。钻井监督是作业过程中组织协调的核心，定向井工程师是控制井眼轨迹的具体执行者，而钻井承包商则是具体的操作者，录井服务商则是井下情况的监视者。在基地，钻完井部及相关服务商建立技术支持中心，如果出现复杂情况，可以第一时间得到基地的技术支持。所以丛式井防碰是一项全员参与的工作。同时要注意加强参与人员的防碰意识，防碰意识的提高可以大大降低防碰风险，且当出现防碰征兆时，作业人员可以第一时间做出正确的判断，采取正确的处理措施，将碰撞风险降至最小。[2-4]

制定专项风险预案是指针对丛式井防碰这一专项，制定了《防碰技术要求》和《钻井碰撞应急预案》，同时监督项目组根据每一口井轨迹具体情况，进一步制定《单井防碰措施及应急预案》。同时，依托国家重大科技项目，建立丛式井防碰预警装置研制专项课题，该装置在渤海调整项目进行了试用，提高了对复杂情况分析判断的科学性和准确性，并取得了成功。

新型管理模式的应用，达到了作业前周详准备，降低风险；作业中能实现提前预警，即使出现碰撞，也可以立即启动预案，做到合理有序处理相应事故的目的。

1 井眼碰撞原因分析

1.1 工程建造方面

①由于地层不均一性及群桩效应，致使隔水导管在锤入过程产生偏斜；②受表层掏空及邻井水泥环等因素影响，直井段产生偏斜。

1.2 设备仪器局限性

①测量仪器、工具自身以及人员操作过程中会产生误差，处理采集数据时，不同井眼轨迹计算方法以及测点间距不同也会产生误差，使计算出来的井眼轨迹与实际轨迹存在偏差；②由于浅层磁干扰存在，使随钻测斜仪(MWD)浅层数据失真。[5]

1.3 开发模式的动态性

为了提高储量动用程度，实施边钻井边认识边调整的“滚动开发”模式，开发过程中随着对储层认识程度不断加深，钻井顺序及井眼轨迹也跟着适当调整，造成本无防碰风险的井也存在了碰撞可能。

1.4 老井数据方面

老井定向井数据精度及准确性低，且具有不完整性，大大降低了防碰扫描的可信度。

1.5 人为因素

①定向井工程师对定向井工具使用熟练程度和对地层特性的认识程度，都会影响井眼轨迹控制的好坏；②作业人员防碰意识不强，警惕性不高；③基础资料收集不全及现场作业中信息反馈不及时或不真实。

2 丛式井防碰管理模式

2.1 前期研究

一方面，在项目实施前，要进行预可行性研究、可行性研究、ODP研究和编制。这一阶段要对井位及平台进行优化和筛选，对项目的可实施性及风险进行合理化分析，实现分级优化作业方案，使后续施工作业得以顺利进行并降低作业风险。另一方面，通过项目监督组组织，定向井服务公司参与收集和调研先进且适用于海洋钻井的丛式井防碰技术，同时充分总结渤海油田丛式井防碰作业经验，为后续作业奠定技术基础。此外还要准备相关资料，包括收集和整理作业范围内所有井的数据，分析各项数据真实性。如根据初步井眼轨迹设计，针对碰撞风险高且轨迹数据精度低、不完整的老井，要进行陀螺复测，准确、全面掌握碰撞相关井的轨迹数据；[6]对于可能钻遇弃井后的探井，应提前收集好探井地层数据(原始地层压力、温度、孔渗饱及岩性等)和弃井资料(如井身结构、套管封固状况、试油射孔位置、桥塞、弃井水泥塞等)。

2.2 设计阶段

2.2.1 相关措施

①设计工作主要由设计部门与定向井服务公司共同完成，每批井指派专人负责，做到前期、设计、施工全过程跟踪，并根据作业情况及时总结，为后续类似井作业积累经验；同时项目组也指派钻井监督提前参与到前期准备及设计工作，全面了解防碰井的情况，以便有利于现场精细化控制井眼轨迹。②进行油田整体防碰设计，辨识相关井的碰撞风险，且油田开发初期要合理优化布置井槽，降低后续加密调整井的防碰风险。③与地质油藏部门及时沟通，对靶点做优化调整，并根据最终靶点进行绕障优化设计。④防碰扫描的判别标准采用分离系数结合理论井眼间距的方法，新油气田的井设计分离系数不小于 1.5，常压油田的加密调整井设计分离系数应大于1.0，异常高压的油田、气油比大于 350 的油田、气田的加密调整井设计分离系数应大于 1.5。⑤对相关的所有井进行防碰扫描，对于需要停产、停注或停抽的生产井、注水井及水源井在设计中予以体现。⑥设计中要针对每一口井轨迹情况，编写防井眼碰撞专项设计，主要内容是分析每口井的碰撞形式，是浅层防碰或深层防碰，是点防碰或线防碰，是与生产井防碰或水源井防碰等情况，然后进行绕障优化设计，[6]细化防碰措施及作业程序，同时根据可能出现的风险，编写《单井防碰措施及应急预案》，即为每一口井“量身定制”防碰措施及应急预案，使现场作业有的放矢。⑦设计遵循 5个“要”的原则，即设计要会签、内容要全面、器材要到位、措施要严谨、指导性要强。

2.2.2 建立防碰技术要求及应急预案

根据防碰的不同情况，分别制定防碰技术要求及应急预案。第一种情况，设计阶段存在防碰风险或钻进过程中出现钻遇邻井套管的异常情况，制定了《防碰技术要求》。第二种情况，针对已经钻穿邻井套管的情况，制定了《钻井碰撞应急预案》，主要内容是根据钻穿井的类型(生产井、水源井、注水井、弃井后探井及已完钻但未完井的邻井)，分析可能出现的各种复杂情况，制定针对性的处理措施。同时包括应急汇报程序及岗位职责。钻井作业中遇到第一种情况较多，如果此刻能采取正当有效措施，则能避免钻穿邻井套管事故。

2.3 施工阶段的相关管理措施

①首先在基地召开防碰风险分析及技术交底会。作业前现场再次召开防碰风险分析会，根据现场情况细化各项防碰措施并请示主管领导，经其同意后实施；会上要强调防碰风险，提高作业人员责任心，增强“风险共担、责任共担”的意识。②在基地项目组建立每日作业分析会制度，组织专家对作业情况进行分析，并制定下一步作业风险提示及技术支持。③现场每日召开生产安全例会，会议上针对防碰风险井段的数据及相应措施着重讲解，提高整个作业团队的参与及防碰意识。④钻完井部及相关服务商建立基地技术支持中心。提供24小时技术支持，现场作业中出现任何异常情况，可以及时得到基地技术支持，增强海上技术力量。⑤现场根据实钻井眼轨迹，实时进行防碰扫描，对定向井设计进行优化，现场总监负责审查批准现场优化的定向井施工设计，但如果需要对签字版钻井施工设计轨迹作出较大调整，需执行设计变更管理程序。⑥作业指令中要着重、详细、准确体现出防碰相关数据(相关井名、防碰井段、分离系数及中心距)。⑦组合钻具时要求钻井监督、定向井工程师必须在现场，共同确认钻具组合顺序及offset值测量正确。⑧防碰井段作业时，定向井工程师现场指导并向监督及时汇报数据、反映问题，且实时模拟轨迹变化，[7]有重大风险须向基地主管汇报请示；录井人员每 2,m 捞砂 1次，实时进行酚酞滴定检测水泥含量，并保留对比，直至安全井段；队长和司钻必须同在钻台，由司钻或队长操控钻机，禁止使用自动送钻，绞车处于开启状态，可以随时上提钻具，严格执行指令，负责观察钻台钻井参数变化并及时向监督汇报；钻井监督观察相关参数变化及趋势，负责整体协调，对各岗位进行巡检，确保人员到岗及各岗位通讯畅通，并根据作业情况，决定现场加密测量轨迹数据、加密捞砂、临时停钻循环观察等作业措施，风险变大时必须汇报项目经理或陆地主管。⑨应用丛式井防碰预警装置，实现提前预警，为井下情况的判断提供科学依据。⑩严格执行行业和企业标准、钻井工程设计、防碰技术要求及应急预案，注重细节，以严谨的态度对作业进行控制。11项目组制定《项目组管理规定》及《现场工作管理规定》，加强现场钻井监督的管理力度及作业的规范性，落实责任到每一个作业人员。保证各项防碰措施落实到位，降低防碰风险。

3 总结阶段

为了使作业经验能及时继承传播，实施了“边施工边总结”、“分段分项总结”的作业模式，即在作业过程中每完成一个井段，各个服务商(包括项目监督组、定向井、泥浆、固井)都要进行各自的总结，实现了每一个井段作业，每一个技术专项都有总结。

同时项目作业结束后，各个服务商对整个作业过程进行总结，并形成书面文件上交给项目监督组。项目监督组根据作业情况及各个服务商提交的文件，进行总体的归纳分析，总结出丛式井防碰技术和管理方面的推荐做法或建议，为后续类似井作业提供参考。

4 重视不同部门间的沟通协调

4.1 重视与开发部、生产部、研究院进行及时有效的沟通

①靶点优化设计时，通过沟通，达到既能降低防碰风险，又能实现地质油藏的目的；②施工作业时，通过沟通，明确本井开发目的、风险及储层特性，利于井眼轨迹控制。

4.2 重视与作业区沟通

了解作业平台的人员组成、平台结构及作业内容等，有利于作业方案的执行及《单井防碰措施及应急预案》的编制。

4.3 重视作业现场与采油生产方沟通

召开钻前防碰风险分析会，邀请采油生产方主要负责人参加。会议上需要沟通的主要内容为：①明确防碰相关井的井名。②采油生产方介绍相关井的作业情况。③针对不同井的情况双方协商制定相应的预防措施。如防碰风险井是注水井，根据井控要求协商停注时间；如为水源井，则协商是否可以停抽；如为生产井，可根据具体生产情况落实相应的防碰应急措施；如为已完钻但未完井的井，可在井口提前安装带压力表和接口的盲法兰或者采油树，以便特殊情况时观察压力变化。④钻井与采油生产方必须确立 24小时通讯值班制度，一旦有任何异常情况，及时互相通报，并按应急预案执行。

4.4 重视与健康、安全、环保部门沟通

保证作业过程中健康、安全、环保及节能减排方面符合国家和企业要求。

4.5 重视与作业协调部门沟通

保证现场所需的人员、物质能及时运输，启动应急预案时能及时得到基地资源的支持，以及协调好与地方政府和相关职能部门的关系，保证作业能够连续有序进行。

5 结 语

根据井眼碰撞原因分析及多年实践经验，渤海油田建立的新型“全过程控制、全员参与、制定专项风险预案”的防碰管理模式，在渤海油田取得了良好的应用效果。该方法从5个阶段进行严格管控，同时引入“风险共担、责任共担”的工作理念，能够有效提高员工的防碰意识，并且针对防碰难题制定专项风险预案，形成了防碰风险逐级控制、作业人员积极参与、作业程序科学严谨的管理模式，大大降低了丛式井防碰风险。同时为类似井作业积累了管理经验。■

［1］ 姜伟. 渤海绥中36-1油田生产套管修复技术[J]. 中国海上油气，2004，16(6)：404-407.

［2］ 李培佳，冯志明，李红，等. 浅层丛式井钻井工艺[J]. 钻采工艺，2004，27(2)：90-91.

［3］ 李绪红. 大组丛式井工程设计与施工[J]. 西部探矿工程，2006，119(3)：74-77.

［4］ 王恒，崔永辉. 草 4 丛式井组相碰事故经验与教训[J]. 钻采工艺，2007，30(3)：151-152.

［5］ 魏刚，张春琳，邵明仁. 小井距密集丛式定向井防碰技术[J]. 内蒙古石油化工，2010(2)：99-101.

［6］ 张晓诚，刘亚军，王昆剑. 海上丛式井网整体加密井眼轨迹防碰绕障技术应用[J]. 石油科技论坛，2010(5)：13-18.

［7］ 王正，樊迎春，陈小元，等. 兴瓦油田定向井、丛式井整体开发钻井技术[J]. 西部探矿工程，2007(4)：55-58.

Discussion on a New Management Model of Cluster-wells’ Anti-collision in Bohai Oilfield

WANG Xiaopeng
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China)

In recent years，the application of integral well pattern thickening adjustment technique to Bohai oilfield has achieved the purpose of enhancing oil recovery rate. However，the inter well distance has became closer and closer，and for some wells，the minimum inter well distance is even less than 1,meter. Therefore，wellbore collision risk has gradually evolved from shallow layer risk to both shallow and deep layer risk，and from a single point risk to a multiple-point risk. Cluster-well anti-collision becomes a hard problem for drilling engineering. Based on an analysis of collision reasons and work experiences in the Bohai oilfield，a new management model called “controlling the whole process，advocating team involvement and preparing special risk plan” was established to reduce lower cluster wells’ collision risks.

Bohai oilfield；new management model；cluster well；anti-collision；risk

TE242

A

1006-8945(2015)07-0086-03

2015-06-15