楊保健，劉寶生，付建民，李曉剛，和鵬飛.中海石油（中國）天津分公司，天津30045.中海油能源發(fā)展有限公司工程技術(shù)分公司，天津30045

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海上平臺超大尺寸預(yù)留隔水導(dǎo)管井槽高效利用技術(shù)

楊保健1，劉寶生1，付建民1，李曉剛2，和鵬飛2
1.中海石油（中國）天津分公司，天津300452
2.中海油能源發(fā)展有限公司工程技術(shù)分公司，天津300452

摘要：考慮到后期調(diào)整井的需要，海上油田建造導(dǎo)管架時(shí)一般會(huì)預(yù)留部分井槽，這些預(yù)留井槽一般尺寸較大，且未錘入隔水導(dǎo)管。目前海上通過鉆入法下入的隔水導(dǎo)管最大尺寸為φ 762 mm，要下入φ 914.4 mm單筒雙井隔水導(dǎo)管需要解決一系列技術(shù)問題。以錦州25- 1南油田平臺φ 914.4 mm單筒雙井隔水導(dǎo)管下入為例，結(jié)合槽口情況，分析了單筒雙井隔水導(dǎo)管的技術(shù)要求，優(yōu)化了隔水導(dǎo)管串、相配套的套管串及井口裝置的設(shè)計(jì)，避免了轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)向槽的限制，成功實(shí)現(xiàn)了φ 914.4 mm井槽單筒雙井隔水導(dǎo)管的鉆入法下入。該技術(shù)在國內(nèi)尚屬首次應(yīng)用，這為充分利用海上油田的有限槽口資源，節(jié)省海洋浮吊資源，降低開發(fā)成本，摸索出一套成功的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：海上平臺；大尺寸井槽；鉆入法；單筒雙井隔水導(dǎo)管

單筒雙井技術(shù)在國內(nèi)最早在1999年應(yīng)用于渤海渤西油田的開發(fā)中，借鑒國外的相關(guān)技術(shù)，成功地在一個(gè)井筒內(nèi)下入2套套管［1］。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是在有限的平臺條件資源下，增加平臺井?dāng)?shù)，有效利用了平臺井槽，降低開發(fā)成本。之后作為海上井槽高效利用的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)在渤海油田不斷發(fā)展，逐步形成了非對稱單筒雙井和單筒雙井預(yù)斜技術(shù)［2- 6］，進(jìn)一步拓展了單筒雙井的應(yīng)用空間。這些單筒雙井技術(shù)中的大尺寸井槽，均是前期已經(jīng)錘入了大尺寸的隔水導(dǎo)管；但隨著渤海油田開發(fā)的深入進(jìn)行，在某些平臺后期調(diào)整井作業(yè)時(shí)出現(xiàn)了部分預(yù)留井槽尺寸大，前期未錘入隔水導(dǎo)管，而調(diào)整井作業(yè)需要優(yōu)化利用這些井槽的局面。目前國內(nèi)成熟的鉆井技術(shù)［7- 9］，其中的鉆入法最大可以鉆φ914.4 mm井眼，下φ762 mm隔水導(dǎo)管。這樣的話，單筒雙井井槽只能鉆常用井身結(jié)構(gòu)的單井，或者小尺寸井眼的單筒雙井，這將會(huì)影響到平臺井槽的利用率，對油田的進(jìn)一步開發(fā)也將產(chǎn)生較大的影響。為此，在錦州25- 1南油田開發(fā)中，通過一年多的綜合研究，成功地突破了該項(xiàng)技術(shù)。

1　技術(shù)背景與難點(diǎn)分析

錦州25- 1南油田位于渤海遼東灣，WHPA平臺有12×4共48個(gè)槽口。2009年由于浮吊資源的緊張，隔水導(dǎo)管由模塊鉆機(jī)打樁錘入，兩個(gè)φ914.4 mm的大尺寸井槽作為預(yù)留槽口，隔水導(dǎo)管未錘入，導(dǎo)管架在泥面、水下8 m及采油樹甲板下分別留有導(dǎo)向槽，開口直徑φ914.4 mm。在后續(xù)開發(fā)過程中，需要利用這兩個(gè)井槽鉆4口井，如果單獨(dú)動(dòng)員海工浮吊錘入，兩個(gè)槽口需要等待浮吊的空閑時(shí)間，費(fèi)用較高，這將推遲投產(chǎn)。

如果通過鉆井的方法下入隔水導(dǎo)管，按照目前國內(nèi)的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，受轉(zhuǎn)盤開口直徑及導(dǎo)向槽開口直徑的影響，鉆入法最大可以鉆φ914.4 mm的井眼，下入φ762 mm的隔水導(dǎo)管，后續(xù)無法實(shí)現(xiàn)鉆兩口常規(guī)井身結(jié)構(gòu)的井。因此該平臺下入的單筒雙井隔水導(dǎo)管需滿足以下要求：

（1）為滿足常規(guī)井身結(jié)構(gòu)，單筒雙井隔水導(dǎo)管內(nèi)必須下入兩串φ339.7 mm套管（接箍外徑φ368.3 mm），按照極限計(jì)算，隔水導(dǎo)管內(nèi)徑至少需要φ736.6 mm。

（2）遼東灣冬季冰情嚴(yán)重，為滿足冬季抗冰的要求，海面上下5 m需要采用φ914.4 mm的隔水導(dǎo)管。

（3）為滿足單筒雙井井口裝置能夠正常安裝要求，包括環(huán)板、套管頭、采油樹等，要求隔水導(dǎo)管尺寸為φ914.4 mm。

2　技術(shù)思路與作業(yè)措施

針對預(yù)留井槽的開發(fā)平臺越來越多的狀況，項(xiàng)目組通過對單筒雙井隔水導(dǎo)管的研究，結(jié)合自身?xiàng)l件，提出了優(yōu)化鉆具組合、優(yōu)化隔水導(dǎo)管及雙管串、優(yōu)化井口的配套裝置等措施，成功地采用鉆入法下入常規(guī)井身結(jié)構(gòu)的單筒雙井隔水導(dǎo)管。節(jié)省了海洋浮吊資源，節(jié)省了開發(fā)成本，提高了采收率，形成一套成功的高效利用大尺寸井槽的鉆井技術(shù)，后來在金縣1- 1油田獲得推廣應(yīng)用。

2.1開拓思路，優(yōu)化管材

根據(jù)上面對單筒雙井隔水導(dǎo)管的分析和研究，項(xiàng)目組認(rèn)為可以通過設(shè)計(jì)和加工非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的隔水導(dǎo)管，實(shí)現(xiàn)滿足單筒雙井隔水導(dǎo)管要求，而不受轉(zhuǎn)盤與導(dǎo)向槽的限制。

設(shè)計(jì)的隔水導(dǎo)管串為φ838.2 mm +φ914.4 mm的復(fù)合隔水導(dǎo)管串，φ838.2 mm隔水導(dǎo)管的內(nèi)徑為φ787.4 mm，可以滿足下入兩串φ339.7 mm套管的要求；水下8 m導(dǎo)向槽以下下入φ838.2 mm隔水導(dǎo)管（接箍外徑914.4 mm），以上下入φ914.4 mm隔水導(dǎo)管，φ914.4 mm隔水導(dǎo)管兩頭加工變徑與φ838.2 mm本體（接箍外徑914.4 mm）相連，同時(shí)能夠配合吊卡使用；φ914.4 mm隔水導(dǎo)管本體長度設(shè)計(jì)為10 m以上，下入時(shí)通過配長來滿足抗冰要求。隔水導(dǎo)管串結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　隔水導(dǎo)管串結(jié)構(gòu)

2.2優(yōu)化鉆具組合

依據(jù)隔水導(dǎo)管串組合，優(yōu)化鉆具組合，把常規(guī)鐘擺鉆具中的φ914.4 mm擴(kuò)眼器換成φ863.6 mm，具體組合如下：

φ660.4 mm牙輪鉆頭+φ863.6 mm擴(kuò)孔器+變扣接頭（631×730）+φ228.6 mm浮閥接頭+ φ228.6 mm鉆鋌×2根+φ660.4 mm穩(wěn)定器+變扣接頭（731×630）+φ203.2 mm鉆鋌+φ203.2 mm機(jī)械震擊器+變扣接頭+φ127 mm加重鉆桿×14根的鉆具組合。

此鉆具組合能夠順利通過φ914.4 mm的導(dǎo)向槽，鉆進(jìn)期間提高排量和轉(zhuǎn)速，通過井眼擴(kuò)大率下入φ838.2 mm的隔水導(dǎo)管串（接箍直徑914.4 mm）。

2.3優(yōu)化井口配套裝置

φ838.2 mm隔水導(dǎo)管內(nèi)徑只有787.4 mm，常規(guī)的φ339.7 mm套管（接箍外徑368.3 mm）的雙管串間隙只有16.9 mm，為確保順利下入雙管串，加工了特殊的薄接箍套管，接箍外徑355.6 mm。結(jié)合隔水導(dǎo)管內(nèi)徑及套管接箍的變化，設(shè)計(jì)加工了相配套的環(huán)板、心軸、套管頭及采油樹。常規(guī)φ914.4 mm隔水導(dǎo)管的兩管串中心距離較遠(yuǎn)，采用常規(guī)的補(bǔ)心將套管座在環(huán)板上，兩管串距離較遠(yuǎn)。而現(xiàn)在兩管串中心距離太近，直接將套管座在環(huán)板上，無法安裝套管頭，所以設(shè)計(jì)加工了配套的心軸以及套管頭、采油樹等井口裝置。井口配套優(yōu)化前后對比見圖2。

3　應(yīng)用效果

通過前期的精細(xì)設(shè)計(jì)與理論研究，在現(xiàn)場作業(yè)中不斷地摸索解決出現(xiàn)的問題，最終成功地在錦州25- 1南CEPA平臺下入第一口井的φ838.2 mm隔水導(dǎo)管。在第一口井作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場及時(shí)總結(jié)，不斷優(yōu)化，最終完成了第二口井的隔水導(dǎo)管作業(yè)，大大提高了作業(yè)效率，縮短了非生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約了大量作業(yè)費(fèi)用。兩口井的時(shí)效對比見圖3。

圖2　優(yōu)化的井口配套裝置與常規(guī)的對比

圖3　兩口井作業(yè)時(shí)效對比

后續(xù)在金縣1- 1油田WHPB平臺作業(yè)的兩口井的單筒雙井隔水導(dǎo)管作業(yè)中，作業(yè)方案不斷成熟，作業(yè)經(jīng)驗(yàn)不斷提高，作業(yè)效率再次提高，平均一口井作業(yè)時(shí)間縮短至25 h，極大地推廣了該技術(shù)的應(yīng)用。

4　技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

（1）節(jié)省浮吊資源。海洋大型浮吊資源較少，作業(yè)任務(wù)較緊，一般都是提前排好作業(yè)計(jì)劃，大部分用于新建導(dǎo)管架平臺的海上施工，像這種剩余個(gè)別槽口的作業(yè)，都不在計(jì)劃內(nèi)，所以采用浮吊資源作業(yè)，工期將會(huì)延長，同時(shí)大型浮吊資源動(dòng)復(fù)員一次，作業(yè)費(fèi)用昂貴。因此，通過應(yīng)用鉆入大尺寸隔水導(dǎo)管技術(shù)，可節(jié)省大型浮吊資源，節(jié)約費(fèi)用上千萬，同時(shí)，也加快了項(xiàng)目進(jìn)度，提前投產(chǎn)。

（2）解決了大尺寸槽口的利用問題。受成熟作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的影響，鉆入法最大可以下入30 in（1 in = 25.4 mm）的隔水導(dǎo)管，無法滿足下入常規(guī)井身結(jié)構(gòu)的雙管串。所以對于這種大尺寸無隔水導(dǎo)管的單筒雙井槽口的高效利用是鉆完井的挑戰(zhàn)和難題。通過應(yīng)用鉆入大尺寸隔水導(dǎo)管技術(shù)，一個(gè)槽口成功地下入常規(guī)井身結(jié)構(gòu)的雙管串，解決了這一難題，為大尺寸槽口的高效利用提供了技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，打開了新局面。

（3）開拓了浮托法安裝項(xiàng)目的新思路。渤海灣很多采用浮托法的安裝項(xiàng)目，如JX1- 1 WHPB平臺，導(dǎo)管架預(yù)留有很多槽口而未錘入隔水導(dǎo)管，后期調(diào)整井增加，需要用到這些槽口的時(shí)候，由于無隔水導(dǎo)管，給鉆完井提出了挑戰(zhàn)。本次采用鉆入復(fù)合導(dǎo)管技術(shù)，通過鉆完井技術(shù)完成工程作業(yè)，開拓了鉆完井的新思路。

5　結(jié)束語

通過對無隔水導(dǎo)管的單筒雙井井槽的研究，優(yōu)化了隔水導(dǎo)管串、鉆具組合及配套的井口裝置，首次成功地采用鉆入法下入單筒雙井隔水導(dǎo)管，在技術(shù)上獲得突破的同時(shí)，獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益，開拓了鉆完井思路，其應(yīng)用前景廣闊。

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Efficiently Utilizing Reserved Drilling Slot on Offshore Platform for Ultra- large Riser

YANG Baojian1，LIU Baosheng1，F(xiàn)U Jianmin1，LIXiaogang2，HE Pengfei2
1. CNOOC Tianjin Branch，Tianjin 300452，China
2. CNOOC EnerTech- Drilling &Production Co.，Tianjin 300452，China

Abstract：In consideration of well adjustment at later production phase in offshore oilfield，some drilling slots are commonly reserved on offshore platform，which usually have large size and there is no riser in the slot. Up to now，the biggest diameter of riser dilled into soil is 762 mm. For the riser containing two wells，its diameter is 914.4 mm，so some technical problems should be solved to let the riser be drilled into soil. Taking the φ914.4 mm riser at JZ 25- 1S WHPA platform for example and based on the drilling slot condition，this paper analyzes the technical requirement of the two wells riser，optimizes the designs of riser string，matched casing string and wellhead equipment to avoid rotary table and guide slot restrictions. The two wells riser has successfully been drilled into soil for the first time in China. This technique makes full use of the limited drilling slot resources，saves marine crane resources and reduces the cost. Also，a set of successful experience is gained.

Keywords：offshore platform；large slot；drilling method；two wells riser

doi：10.3969/j.issn.1001- 2206.2016.03.006

作者簡介：

楊保健（1983-），男，陜西延安人，工程師，2006年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（現(xiàn)東北石油大學(xué)）資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)從事海洋石油鉆井監(jiān)督技術(shù)工作。Email：yangbj2@cnooc.com.cn。

收稿日期：2015- 12- 25