摘要:本文介紹了LWD無線隨鉆測(cè)斜儀使用中出現(xiàn)的井下安全問題,所采取的對(duì)策措施,對(duì)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(cè)斜儀;井下安全;水平井
　　LWD無線隨鉆測(cè)斜儀,具有地質(zhì)參數(shù)、定向參數(shù)、地磁參數(shù)測(cè)量等功能,是目前國(guó)際上先進(jìn)的定向井、水平井測(cè)量?jī)x器,其性能可靠、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)。它能夠在鉆井施工中隨鉆實(shí)時(shí)測(cè)取地質(zhì)參數(shù),實(shí)現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井,是提升復(fù)雜油藏勘探開發(fā)能力,回避鉆探風(fēng)險(xiǎn),簡(jiǎn)化施工工序,縮短鉆井周期和提高鉆探成功率的有效工具。
　　近年來,隨著水平井技術(shù)的發(fā)展和完善,LWD測(cè)量?jī)x器得到廣泛應(yīng)用,僅勝利油田2004年所施工的84口水平井,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)雜油藏等方面成效顯著,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,出現(xiàn)了損壞嚴(yán)重、發(fā)生井下事故以及不能有效規(guī)避儀器本身風(fēng)險(xiǎn)等問題,如何解決其使用中的井下安全問題十分重要。
　　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(guó)哈里伯頓公司的LWD,全稱為L(zhǎng)WD(Formation Evaluation While Drilling)地質(zhì)評(píng)價(jià)無線隨鉆測(cè)斜儀,具有地質(zhì)參數(shù)測(cè)量(自然伽瑪、電阻率、中子孔隙度和巖石密度)、工程參數(shù)測(cè)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)測(cè)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(guó)內(nèi)外油田施工各類水平井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(shí)為石油工業(yè)實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略,闖入國(guó)際市場(chǎng)提供了技術(shù)裝備保障。
　　1.1精確地找準(zhǔn)了油層,水平井回填的情況明顯減少
　　該儀器在勝利油田內(nèi)部使用服務(wù)64口水平井,精確地找準(zhǔn)了油層,沒有出現(xiàn)填井的現(xiàn)象。而同期沒有使用該儀器施工的156口水平井,出現(xiàn)進(jìn)A點(diǎn)無油填井側(cè)鉆18口,占總量的11.5%。
　　1.2保證了水平段在油層最佳位置的有效延伸
　　根據(jù)LWD儀器測(cè)量的地層變化情況,實(shí)時(shí)調(diào)整軌跡,最大限度地保證井眼軌跡在油層最佳位置穿行,有42口井在進(jìn)入A點(diǎn)或水平段鉆進(jìn)中因油層層位變化,調(diào)整軌跡到油層最佳位置,占用LWD施工水平井的65.3%,充分體現(xiàn)了LWD在水平井施工中所發(fā)揮的重要作用,水平井的成功率大大提高。
　　1.3水平井的施工水平得到提高
　　水平井的軌跡控制精度達(dá)到了縱向±0.5m、橫向±5m,在原來縱向±2m、橫向±10m的基礎(chǔ)上有了大幅度提高。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,減少了水平井中間電測(cè)等施工環(huán)節(jié),提高了鉆井速度,減少了油層受污染的時(shí)間。
　　2、存在的井下安全問題
　　LWD儀器在水平井施工過程中,儀器使用發(fā)生井下事故和損壞嚴(yán)重以及不能有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)等問題。
　　1.1儀器使用發(fā)生井下事故
　　儀器使用多次發(fā)生卡、落事故。自2002年以來,LWD儀器在水平井施工共出現(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,造成兩套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
　　儀器部分配件沖蝕損壞嚴(yán)重。LWD儀器投入使用以來,部分配件沖蝕損壞嚴(yán)重。同國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)其他油田使用情況相比,備件報(bào)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(guó)維修 5次,每次的維修費(fèi)用為6萬美元左右。
　　1.3缺乏風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制
　　缺乏合理的風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制,井下儀器的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)全部由服務(wù)方一家承擔(dān)。
　　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(shí);
　　3.4高風(fēng)險(xiǎn)不能承擔(dān)。
　　4、國(guó)際市場(chǎng)以及其他油田經(jīng)驗(yàn)
　　該儀器先后在卡塔爾、印度尼西亞等國(guó)際市場(chǎng),以及大慶、冀東、新疆等油田外部市場(chǎng)進(jìn)行水平井技術(shù)服務(wù)。由于甲方對(duì)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(shí)到位,因此,較少發(fā)生儀器的意外損害。例如:卡塔爾項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)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(jì)完成14口水平井,未發(fā)生一起井下安全事故,零配件也未明顯消耗。
　　5、對(duì)策措施
　　5.1嚴(yán)格控制造斜率
　　增大水平井靶前位移,嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)造斜率在25°/100m以下?？茖W(xué)、合理的選擇動(dòng)力鉆具,嚴(yán)格控制LWD施工井段,實(shí)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(chǎng)作業(yè)
　　根據(jù)技術(shù)措施執(zhí)行不徹底,現(xiàn)場(chǎng)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(duì)部分年輕技術(shù)人員,強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn),從技術(shù)素質(zhì)、業(yè)務(wù)水平和責(zé)任心幾方面從嚴(yán)要求。強(qiáng)化技術(shù)措施,使現(xiàn)場(chǎng)施工做到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,杜絕不規(guī)范作業(yè),降低儀器作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)儀器作業(yè)中經(jīng)常出現(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(duì)儀器斷鉆具落井事故,研制配套專用打撈工具,提高事故處理的效率和成功率。杜絕儀器的落井報(bào)廢事故,避免資產(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(duì)施工環(huán)境的要求,便于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)措施的落實(shí),改善儀器施工環(huán)境,提高儀器作業(yè)成功率和井下安全性。特別是加強(qiáng)對(duì)泥漿技術(shù)指標(biāo)的監(jiān)控,整體提高泥漿性能。
　　5.4依靠技術(shù)進(jìn)步,提高儀器性能和抗沖蝕性
　　加強(qiáng)技術(shù)革新和配件國(guó)產(chǎn)化,提高儀器性能和抗沖蝕性,降低儀器運(yùn)行成本,是減少儀器受到意外損害時(shí)造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(guó)產(chǎn)化,使用效果良好。進(jìn)一步針對(duì)伽瑪短節(jié)封裝鉆鋌和控制短節(jié)封裝鉆鋌開展國(guó)產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān),以降低下井儀器的整體費(fèi)用,降低風(fēng)險(xiǎn)。
　　5.5建立風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制
　　形成風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制,使施工各方對(duì)井下安全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(shí)。
　　6、取得的效果
　　自2004年下半年以來,由于采取了以上對(duì)策措施,各施工方都能較好地落實(shí)LWD測(cè)量?jī)x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口水平井沒有發(fā)生一起井下事故,儀器配件損壞嚴(yán)重的問題也有所好轉(zhuǎn),極大地提高了儀器的使用效率。
　　7、結(jié)束語(yǔ)
　　LWD測(cè)量?jī)x器的推廣應(yīng)用為油田的勘探開發(fā)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,但在使用中出現(xiàn)的井下安全問題,只要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,采取有效的對(duì)策措施就能避免。建議國(guó)內(nèi)石油行業(yè)鉆井工程應(yīng)遵循國(guó)際慣例,以利于高新技術(shù)裝備的推廣應(yīng)用。