摘要:本文介紹了LWD無線隨鉆測斜儀使用中出現(xiàn)的井下安全問題,所采取的對策措施,對同類儀器的使用具有一定借鑒作用。
　　關鍵詞:LWD無線隨鉆測斜儀;井下安全;水平井
　　LWD無線隨鉆測斜儀,具有地質參數、定向參數、地磁參數測量等功能,是目前國際上先進的定向井、水平井測量儀器,其性能可靠、精度高、實時性強。它能夠在鉆井施工中隨鉆實時測取地質參數,實現(xiàn)地質導向鉆井,是提升復雜油藏勘探開發(fā)能力,回避鉆探風險,簡化施工工序,縮短鉆井周期和提高鉆探成功率的有效工具。
　　近年來,隨著水平井技術的發(fā)展和完善,LWD測量儀器得到廣泛應用,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)了損壞嚴重、發(fā)生井下事故以及不能有效規(guī)避儀器本身風險等問題,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
　　勝利鉆井工程技術公司引進了美國哈里伯頓公司的LWD,全稱為LWD(Formation Evaluation While Drilling)地質評價無線隨鉆測斜儀,具有地質參數測量(自然伽瑪、電阻率、中子孔隙度和巖石密度)、工程參數測量(井斜角、方位角、磁性/高邊工具面角和井下溫度)、地磁參數測量等功能,井下儀器串屬于鉆鋌式組合。該儀器投入使用以來,在國內外油田施工各類水平井100多口,其中勝利油田內部 64 口,印度尼西亞4口,為油田的勘探開發(fā)帶來了顯著的經濟效益,同時為石油工業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略,闖入國際市場提供了技術裝備保障。
　　1.1精確地找準了油層,水平井回填的情況明顯減少
　　該儀器在勝利油田內部使用服務64口水平井,精確地找準了油層,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A點無油填井側鉆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LWD儀器測量的地層變化情況,實時調整軌跡,最大限度地保證井眼軌跡在油層最佳位置穿行,有42口井在進入A點或水平段鉆進中因油層層位變化,調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到了縱向±0.5m、橫向±5m,在原來縱向±2m、橫向±10m的基礎上有了大幅度提高。施工工藝技術有了較大進步,形成了油藏、地質、采油、鉆井的快速反映機制,減少了水平井中間電測等施工環(huán)節(jié),提高了鉆井速度,減少了油層受污染的時間。
　　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重以及不能有效規(guī)避風險等問題。
　　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井斷鉆具事故;兩次嚴重卡鉆事故: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,另外兩套受到嚴重損害。
　　1.2儀器損壞嚴重
　　儀器部分配件沖蝕損壞嚴重。LWD儀器投入使用以來,部分配件沖蝕損壞嚴重。同國際市場和國內其他油田使用情況相比,備件報廢速度快,消耗數量大。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6萬美元左右。
　　1.3缺乏風險機制
　　缺乏合理的風險共擔機制,井下儀器的作業(yè)風險全部由服務方一家承擔。
　　3、原因分析
　　3.1造斜率偏高;
　　3.2鉆井液性能達不到儀器使用要求;
　　3.3技術措施得不到落實;
　　3.4高風險不能承擔。
　　4、國際市場以及其他油田經驗
　　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行水平井技術服務。由于甲方對造斜率和泥漿性能的控制有合理的機制約束,技術措施落實到位,因此,較少發(fā)生儀器的意外損害。例如:卡塔爾項目已經運作了4年,除密封圈、固定螺絲外等消耗件外,未補充配件;2004年大慶、冀東油田已累計完成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、對策措施
　　5.1嚴格控制造斜率
　　增大水平井靶前位移,嚴格控制設計造斜率在25°/100m以下?？茖W、合理的選擇動力鉆具,嚴格控制LWD施工井段,實際造斜率控制在儀器要求范圍內。
　　5.2嚴格技術措施,規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)
　　根據技術措施執(zhí)行不徹底,現(xiàn)場作業(yè)不規(guī)范的情況,應進一步完善現(xiàn)有的儀器操作規(guī)程,并要求施工人員嚴格執(zhí)行。對部分年輕技術人員,強化技術培訓,從技術素質、業(yè)務水平和責任心幾方面從嚴要求。強化技術措施,使現(xiàn)場施工做到標準化、規(guī)范化,杜絕不規(guī)范作業(yè),降低儀器作業(yè)風險。針對儀器作業(yè)中經常出現(xiàn)的問題和事故,制定應急措施和應急預案,配套相應的工具,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,提高事故處理的效率和成功率。杜絕儀器的落井報廢事故,避免資產損失。
　　5.3加強橫向協(xié)調和技術交流,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橫向的協(xié)調和技術交流。使其詳細解儀器作業(yè)的性能指標和對施工環(huán)境的要求,便于現(xiàn)場技術措施的落實,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。特別是加強對泥漿技術指標的監(jiān)控,整體提高泥漿性能。
　　5.4依靠技術進步,提高儀器性能和抗沖蝕性
　　加強技術革新和配件國產化,提高儀器性能和抗沖蝕性,降低儀器運行成本,是減少儀器受到意外損害時造成的損失的有效途徑。根據調研分析,完成了儀器耐磨環(huán)和下井零配件的國產化,使用效果良好。進一步針對伽瑪短節(jié)封裝鉆鋌和控制短節(jié)封裝鉆鋌開展國產化技術攻關,以降低下井儀器的整體費用,降低風險。
　　5.5建立風險機制
　　形成風險共擔機制,使施工各方對井下安全和儀器的意外損害都負有責任,易于技術措施的落實。
　　6、取得的效果
　　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測量儀器使用技術要求,使該儀器的使用走上了科學化、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,儀器配件損壞嚴重的問題也有所好轉,極大地提高了儀器的使用效率。
　　7、結束語
　　LWD測量儀器的推廣應用為油田的勘探開發(fā)帶來了顯著的經濟效益,但在使用中出現(xiàn)的井下安全問題,只要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,采取有效的對策措施就能避免。建議國內石油行業(yè)鉆井工程應遵循國際慣例,以利于高新技術裝備的推廣應用。