摘 要:目前渤海區(qū)域使用鉆修機(jī)進(jìn)行鉆完井作業(yè)普遍面臨設(shè)備能力有限、場(chǎng)地不足及人員住宿緊張等問題,對(duì)鉆完井作業(yè)效率影響較大。在渤海S油田通過對(duì)鉆修機(jī)原有設(shè)備加裝頂驅(qū)、循環(huán)系統(tǒng)、固控系統(tǒng),以及對(duì)支持平臺(tái)的循環(huán)系統(tǒng)、灰罐設(shè)備、固井設(shè)備等進(jìn)行適應(yīng)性改造,實(shí)現(xiàn)了工程支持的作用,最終滿足了鉆完井作業(yè)要求,該技術(shù)對(duì)于解放鉆機(jī)資源、利用修井機(jī)及支持平臺(tái)進(jìn)行鉆完井作業(yè)以及降本增效具有重要意義。
關(guān)鍵詞:鉆修機(jī);支持平臺(tái);設(shè)備改造;鉆完井;渤海
渤海油田生產(chǎn)平臺(tái)(即采油平臺(tái),屬于海上固定導(dǎo)管架結(jié)構(gòu))一般自帶鉆修機(jī)設(shè)備,可滿足修井作業(yè)和低負(fù)荷條件的鉆完井作業(yè)?,F(xiàn)有的鉆修機(jī)可分為二大類,一類為“井架式鉆修機(jī)”模式[1-2],一類為“純鉆修機(jī)”模式[3-5]。井架式鉆修機(jī)的配置為井架、鉆機(jī)等提升設(shè)備,BOP及高壓管匯等井控設(shè)備,滿足鉆完井要求,但場(chǎng)地、泥漿泵、循環(huán)系統(tǒng),動(dòng)力系統(tǒng)、壓縮空氣、海水供給等均需要支持平臺(tái)提供。
在渤海S油田新增調(diào)整井作業(yè)中,完成鉆完井工程設(shè)計(jì)后,校核設(shè)備能力可知,純粹利用生產(chǎn)平臺(tái)自有井架式鉆修機(jī)及配套設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)作業(yè)。利用高能力自升式鉆井平臺(tái)則無法實(shí)現(xiàn)井槽覆蓋,同樣不能實(shí)現(xiàn)鉆完井作業(yè)。為此提出,采用鉆修機(jī)設(shè)備升級(jí)改造+支持平臺(tái)適應(yīng)性改造,配合完成調(diào)整井作業(yè)的思路。
1 適應(yīng)性改造方案及思路
1.1 鉆修機(jī)配套設(shè)備改造
(1)安裝頂驅(qū)。根據(jù)鉆井設(shè)計(jì),選擇安裝70D型頂驅(qū),額定載荷4500kN,最大連續(xù)鉆井扭矩(<110r/min)50kN.m,電源電壓600VAC(+5%,-10%)。保證復(fù)雜井作業(yè)安全。
(2)對(duì)井控裝置進(jìn)行達(dá)標(biāo)改造。原始設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能器距離井口較近,根據(jù)《海洋石油安全管理細(xì)則》(第25號(hào)),對(duì)儲(chǔ)能器進(jìn)行移位和增加防火墻等裝置。對(duì)設(shè)備及管線加裝保溫裝置,保證冬季作業(yè)安全。
(3)按鉆完井作業(yè)要求完善循環(huán)系統(tǒng)。
(4)對(duì)存在安全隱患的安全通道、高壓管匯、井架扶梯等進(jìn)行完善改造。
(5)增加備用變壓器。鉆機(jī)設(shè)備采用生產(chǎn)平臺(tái)電力,由于生產(chǎn)平臺(tái)電力系統(tǒng)新建,存在不穩(wěn)定性。為了鉆完井作業(yè)安全,在支持平臺(tái)上配備了備用變壓器,以防生產(chǎn)平臺(tái)停電對(duì)鉆完井作業(yè)造成風(fēng)險(xiǎn),確保井下安全。
1.2 生活支持平臺(tái)升級(jí)改造為作業(yè)支持平臺(tái)
作業(yè)支持平臺(tái)可提供人員住宿、鉆完井作業(yè)需求的設(shè)備(泥漿泵、固井泵、散料罐)及場(chǎng)地(完井防砂設(shè)備和必須的散料堆場(chǎng)),生活支持平臺(tái)只能提供人員食宿,無鉆完井作業(yè)的設(shè)備。由于渤海鉆井平臺(tái)數(shù)量有限,項(xiàng)目只鎖定了HY2作業(yè)支持平臺(tái),該平臺(tái)為純生活支持平臺(tái),無作業(yè)支持能力。由于場(chǎng)地及平臺(tái)載荷限制,通過反復(fù)調(diào)研論證,決定在HY2平臺(tái)上加裝鉆井液配漿系統(tǒng)、1個(gè)5m3緩沖罐、1個(gè)45m3加重材料罐用來確保井控安全、2個(gè)45m3固井水泥罐及固井設(shè)備等,使其升級(jí)改造為作業(yè)支持平臺(tái),能達(dá)到鉆完井要求。
改造原則:(1)場(chǎng)地方面能滿足鉆井與完井作業(yè)連續(xù)進(jìn)行;(2)在不卸載新增設(shè)備的條件下,能夠滿足平臺(tái)冬季應(yīng)急撤離的要求。(3)增加設(shè)備需要CCS的確認(rèn),確保平臺(tái)的作業(yè)安全。
面臨困難與應(yīng)對(duì)措施:(1)場(chǎng)地狹小,平臺(tái)載荷受限。按鉆井工況最低要求配備相關(guān)設(shè)備,根據(jù)作業(yè)工況隨時(shí)調(diào)整設(shè)備用途(如加重材料罐可調(diào)整為土粉罐),在邊鉆邊完工況下統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)劃甲板,提前預(yù)留完井防砂設(shè)備位置。(2)原有設(shè)備能力不足。增加相關(guān)設(shè)備(固井泵、配漿系統(tǒng)),保障作業(yè)。(3)平臺(tái)載荷管理。升級(jí)改造后,鉆井作業(yè)期間幾乎滿載荷,需要結(jié)合作業(yè)工況、天氣情況及最大可變載荷情況,合理有序安排物料的上下平臺(tái)。即要滿足作業(yè)要求,同時(shí)又要保證平臺(tái)整體穩(wěn)定性。(4)冬季作業(yè)。冬季作業(yè)期間,海水供應(yīng)對(duì)保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。支持平臺(tái)海水塔設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,抗冰能力差,由于鉆完井作業(yè)需要跨兩個(gè)冬季作業(yè),為了確保正常生產(chǎn),在導(dǎo)管架平臺(tái)增加兩臺(tái)潛水泵,作為支持平臺(tái)主機(jī)冷卻的備用海水,保證了冬季作業(yè)的順利進(jìn)行。
2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)介紹
2.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
在S油田作業(yè)中累計(jì)完成25口井的鉆完井作業(yè),對(duì)比設(shè)計(jì)工期,實(shí)際節(jié)約20天以上。
2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)平臺(tái)空間充分利用。通過整體規(guī)劃、模擬計(jì)算、加固等方式,對(duì)生產(chǎn)平臺(tái)布局進(jìn)行優(yōu)化與改造,充分利用場(chǎng)地、空間,使“平面”擺放變成“立體”擺放。保證了作業(yè)所需物料就位[6]。
(2)降低管理難度采用“鉆修機(jī)+支持平臺(tái)”模式,減少了和生產(chǎn)平臺(tái)非必要聯(lián)合作業(yè),比如檢修泥漿泵等作業(yè),單獨(dú)在支持平臺(tái)上可以完成。
(3)首次將生活支持平臺(tái)升級(jí)為作業(yè)支持平臺(tái)。HY2平臺(tái)作為支持平臺(tái),起初只是單純的生活支持平臺(tái),在符合相關(guān)法規(guī)及環(huán)保要求的條件下,通過加裝固井泵、灰罐及鉆井液配漿系統(tǒng)等,使其升級(jí)為作業(yè)支持平臺(tái)。節(jié)省了作業(yè)支持平臺(tái)費(fèi)用,解決了鉆井平臺(tái)及作業(yè)支持平臺(tái)資源緊缺、生產(chǎn)平臺(tái)場(chǎng)地有限等難題。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過前期調(diào)研、方案評(píng)估,并經(jīng)過相關(guān)部門的審查與認(rèn)證,對(duì)原設(shè)計(jì)的鉆修機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造,對(duì)支持平臺(tái)進(jìn)行適應(yīng)性改造,采用“鉆修機(jī)+支持平臺(tái)”及“無支持平臺(tái)”作業(yè)模式,完成了調(diào)整井的鉆完井作業(yè)。經(jīng)過該作業(yè)模式的實(shí)踐,為渤海油田大開發(fā)尋找到了新的鉆機(jī)資源,探索了“降本增效”的新思路。同時(shí),積累了從設(shè)備改造、安裝調(diào)試到鉆完井作業(yè)的系列工作模式的經(jīng)驗(yàn),為今后推廣應(yīng)用該模式奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]李小龍.海上平臺(tái)鉆(修)井機(jī)井架檢測(cè)與承載能力評(píng)估探討[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2013,29(3):43-45.
[2]畢小鈞,程鵬,楊秀菊,等.2250kN海洋鉆修機(jī)模塊設(shè)計(jì)[J].石油機(jī)械,2014,42(11):155-158.
[3]馮定,柳進(jìn),楊志遠(yuǎn),等.海洋鉆修機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械,2009,37(9):151-155.
[4]和鵬飛,孔志剛.Power Drive Xceed指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)在渤海某油田的應(yīng)用[J].探礦工程:巖土鉆掘工程,2013(11):45-48.
[5]姬洪剛,卓振洲,張雪峰,等.渤海某油田利用模塊鉆機(jī)調(diào)整井鉆井作業(yè)的難點(diǎn)與對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(6):77-78.
[6]陳龍,和鵬飛,張?chǎng)?,?水力振蕩鉆井提速技術(shù)在渤海油田中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(10).
作者簡(jiǎn)介:齊斌(1985-),男,寧夏回族自治區(qū)西吉縣人,2008年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位,工程師,主要從事海洋石油鉆井技術(shù)監(jiān)督與管理工作。