龍 黎，劉 賓，劉 錚，軒義華，薛志剛，孫永全

（中海石油（中國）有限公司 深圳分公司，廣東深圳 518067）

井場調(diào)查是海上油氣田開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，其目的是為了勘察井場范圍內(nèi)地形起伏、水深變化情況和海底淺層土層力學(xué)特性，分析井場范圍內(nèi)中淺部地層內(nèi)可能對鉆井平臺產(chǎn)生危害的地質(zhì)災(zāi)害因素（如斷層、滑坡、淺層氣、異常反射等），評估井場內(nèi)土層是否滿足承鉆平臺的定位要求，為鉆井平臺的安全作業(yè)提供可靠的地質(zhì)評價資料[1-9]。根據(jù)水深及鉆井平臺類型的不同，一般可將井場分為四類：淺水半潛式井場、淺水自升式井場、深水半潛式井場、深水動力定位井場。

一個標(biāo)準(zhǔn)的井場調(diào)查作業(yè)包括十個項目，可根據(jù)實際需求選擇作業(yè)內(nèi)容（表1）。

1 問題提出

南海東部海域位于南海北部陸架-陸坡區(qū)，包括珠江口盆地的大部分區(qū)域及臺西南盆地的一部分區(qū)域，其水深小于300 m，屬于淺水勘探成熟區(qū)，也是我國海洋油氣勘探的主戰(zhàn)場之一[10-15]。近年來，隨著南海東部海域勘探投入力度的加大，從井位確定到鉆井平臺拖航開鉆的時間間隔越來越短，留給井場調(diào)查的作業(yè)時窗也越來越短，這給井場調(diào)查現(xiàn)場工作的作業(yè)效率提出了更高的要求（圖1）。

表 1 井場調(diào)查作業(yè)可選項目Table 1 Optional items for wellsite survey operations

圖 1 2015—2019年南海東部海域井場調(diào)查作業(yè)時窗統(tǒng)計Fig. 1 The time window statistical histogram of the well site investigation in eastern South China Sea during 2015—2019

在南海東部海域的勘探成熟區(qū)，工作人員提出“以點(diǎn)帶面”的工作思路，充分利用已有的井場資料，加強(qiáng)桌面研究的力度，對現(xiàn)有井場調(diào)查現(xiàn)場作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行全面評估，通過合理調(diào)整現(xiàn)場作業(yè)內(nèi)容，優(yōu)化作業(yè)順序，在保證井場安全的同時，減少現(xiàn)場工作量，提出了一套針對位于勘探成熟區(qū)淺水半潛式井場的快速井場調(diào)查方法，達(dá)到了提升作業(yè)效率的目的。

2 案例分析

以近期在南海東部海域進(jìn)行的XJ-A和XJ-B淺水半潛式井場調(diào)查作業(yè)為例。前期研究掌握的資料表明，兩井井位相距3 547 m，井位處水深皆為82 m左右，井場內(nèi)海底地勢平坦，周邊井場的調(diào)查報告中均未提及存有淺層地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，故判斷上述兩井場屬位于勘探成熟區(qū)的常規(guī)淺水半潛式井場。根據(jù)當(dāng)時的鉆探安排，承鉆XJ-A、XJB井的半潛式鉆井平臺將于3天后上鉆，留給井場調(diào)查的作業(yè)時窗非常窄，若按常規(guī)淺水半潛式井場設(shè)計作業(yè)方案則會致使現(xiàn)場作業(yè)耗時太長，難以趕上承鉆鉆井平臺的上鉆時間節(jié)點(diǎn)。

因此，在XJ-A井和XJ-B井的井場調(diào)查現(xiàn)場作業(yè)設(shè)計方案中，每個井場布置10條模擬物探測線，其中主測線7條，聯(lián)絡(luò)測線3條，同時增加一條穿越兩井場且連通兩井位點(diǎn)的聯(lián)井測線，測線長度5 762 m，用于對比兩井場內(nèi)橫向地層變化。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)[16]，半潛式井場調(diào)查范圍應(yīng)為水深的5～9倍，最小范圍為2.5 km×2.5 km，但可根據(jù)錨泊區(qū)域的實際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。考慮到承鉆平臺實際定位系泊需求，XJ-A井場主測線和聯(lián)絡(luò)測線長均設(shè)計為2.5 km，XJ-B井場因有XJA井場和聯(lián)井測線資料作為參考，同時考慮到現(xiàn)場作業(yè)船舶上下線調(diào)頭方便，因此設(shè)計XJ-B井場主測線長2.0 km，聯(lián)絡(luò)測線長2.5 km；海底表層取樣方面，通過對比參考周邊井場的取樣結(jié)果，判斷XJ-A、XJ-B井的海底表層土層應(yīng)與周邊井場相似，因此僅安排在上述兩個井場的井位中心處取一個樣品以供對比（表2）。又因兩井距離較近，若分別安排勘察作業(yè)，則耗時較長，現(xiàn)場通過聯(lián)井作業(yè)（一艘調(diào)查船舶同時對兩井進(jìn)行勘察作業(yè)），可縮短作業(yè)船舶的調(diào)頭時間，達(dá)到提升作業(yè)效率的目的（圖2、圖3）。

表 2 井場調(diào)查現(xiàn)場作業(yè)內(nèi)容對比表Table 2 The comparison table of the field work content of well site investigation

圖 2 常規(guī)淺水半潛式井場施工設(shè)計圖示Fig. 2 Construction design diagram of conventional shallow water semi-submersible well site

圖 3 XJ-A、XJ-B井場作業(yè)施工設(shè)計圖示Fig. 3 The working design drawing of the XJ-A & XJ-B well site investigation

3 應(yīng)用效果及啟示

根據(jù)上述施工設(shè)計完成XJ-A、XJ-B井場調(diào)查現(xiàn)場作業(yè)后，可取得兩口井深水、地貌、中淺地層和海底表層樣品的數(shù)據(jù)，由此做出井場水深圖（圖4、圖5）、井場海底地貌圖（圖6、圖7）。

3.1 水深、地貌數(shù)據(jù)

圖 4 XJ-A井場水深圖Fig. 4 The water depth diagram of the XJ-A well site

圖 5 XJ-B井場水深圖Fig. 5 The water depth diagram of the XJ-B well site

由圖4、圖5可知，XJ-A、XJ-B兩井水深都在80～83 m之間，且水深等值線較為稀疏，說明兩井場內(nèi)水深變化不劇烈，兩井井位處水深分別81.9 m、82.7 m；由圖6、圖7可知，兩井場內(nèi)海底地貌圖灰度大致均勻，說明海底地勢平坦，適合半潛式鉆井平臺定位系泊作業(yè)。同時，在井場區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)一些錨溝、拖痕，推測為漁業(yè)活動遺留下的痕跡。

圖 6 XJ-A井場海底地貌圖Fig. 6 The submarine geomorphology diagram of the XJ-A well site

圖 7 XJ-B井場海底地貌圖Fig. 7 The submarine geomorphology diagram of the XJ-B well site

3.2 中淺地層剖面

通過對中淺地層剖面資料（圖8、圖9）的綜合分析、對比，以及中淺地層內(nèi)部的反射結(jié)構(gòu)及沉積特征的變化情況，可對井場中淺部沉積地層進(jìn)行地層劃分和解釋，用以分析井場內(nèi)海底及其中淺部地層潛在的地質(zhì)災(zāi)害的活動性、規(guī)模、發(fā)育特征和危害性。

圖 8 XJ-A井中淺地層剖面Fig. 8 The survey results of sub-bottom profile of the XJ-A

圖 9 XJ-B井中淺地層剖面Fig. 9 The survey results of sub-bottom profile of the XJ-B

由圖8、圖9可知，XJ-A、XJ-B兩井中淺地層剖面資料可以看出，在調(diào)查區(qū)域內(nèi)，兩井井位海底至海底以下約100 m深度范圍內(nèi)，存在局部地層反射結(jié)構(gòu)雜亂，地層連續(xù)性差，反射特征變化大的現(xiàn)象，推測是因為河流相沉積導(dǎo)致的局部沉積物成分不均勻。除此之外，未發(fā)現(xiàn)其它如斷層、淺層氣等對鉆井船就位及鉆井作業(yè)有潛在危害的災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象和制約因素。

3.3 井位處表層取樣

半潛式平臺是采用拋錨實現(xiàn)定位系泊，不同土層條件下，其拋錨方式、錨體貫入深度、錨鏈拖曳距離都有所差異。因此，一般需要了解井場內(nèi)每個錨系點(diǎn)的海底表層土質(zhì)類型。井位表層取樣目的是通過分析海底表層土層的成分及其物理力學(xué)性質(zhì)，為半潛式鉆井平臺拋錨作業(yè)提供用于計算錨系固力的基礎(chǔ)資料。根據(jù)周邊井場資料，推測XJ-A、XJ-B兩井海底表層土質(zhì)類型差別不大，因此本次作業(yè)僅在XJ-A、XJ-B兩井預(yù)定井位處海底取表層土樣2份用于對比，結(jié)果表明兩井井位處海底0.7 m以下土層成分一致：0～0.6 m主要為非常軟的褐灰色粉質(zhì)黏土含較多粉質(zhì)細(xì)砂包，0.6～0.7 m主要為松散的淺棕色細(xì)砂（表3）。同時結(jié)合兩井場水深、地貌、淺剖等物探資料及周邊井場的取樣結(jié)果，可以認(rèn)為XJ-A、XJ-B兩井場內(nèi)海底表層土層成分變化不大，井位處海底所取樣品成分可代表整個井場海底表層土層特性。

表 3 井位處表層取樣土質(zhì)參數(shù)Table 3 The characteristic of the surface soil samples of the XJ-A & XJ-B well site

根據(jù)計算，XJ-A和XJ-B井海底土層能提供的錨系固力為146～165 t，可滿足承鉆半潛式鉆井平臺的定位系泊需求。

3.4 小結(jié)

綜上所述，通過合理布設(shè)模擬物探測線，XJA井和XJ-B井模擬物探測線有資料面積分別為3.17 km2和2.68 km2，相對常規(guī)淺水半潛式井場模擬物探測線有資料面積6.25 km2（2.5×2.5 km），占比分別為51%和43%。在模擬物探測線有資料面積減少的情況下，獲得了井場調(diào)查的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為鉆井船的定位系泊作業(yè)提供了可靠的技術(shù)參考（表4）。

表 4 模擬物探測線有資料面積對比表Table 4 The comparison table of the available data of the conventional well and XJ-A & XJ-B

與此同時，根據(jù)作業(yè)后時效統(tǒng)計，XJ-A、XJB井場調(diào)查單井作業(yè)時間為10.5 h，遠(yuǎn)低于當(dāng)年井場現(xiàn)場作業(yè)的平均時間，其單井作業(yè)費(fèi)用也僅為常規(guī)淺水半潛式井場的1/3，達(dá)到了現(xiàn)場作業(yè)“提質(zhì)增效”的效果（圖10）。

圖 10 2015—2019年南海東部海域井場調(diào)查單井作業(yè)時效統(tǒng)計Fig. 10 The statistical histogram of the efficiency of the single-well site investigation in eastern South China Sea during 2015—2019

4 認(rèn)識

（1）隨著近年來南海東部海域勘探力度的加大，留給井場調(diào)查工作的時窗越來越窄，充分做實前期的研究工作是保障油氣田有序開發(fā)的重要法寶之一。

（2）通過借鑒周邊已有井場的資料，優(yōu)化設(shè)計施工內(nèi)容，對于淺層地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率較小的常規(guī)井場可通過如稀疏模擬物探測線密度、削減海底表層取樣數(shù)等方法達(dá)到節(jié)約作業(yè)時間、節(jié)省作業(yè)費(fèi)用的目的。

（3）對距離不遠(yuǎn)的井場可靈活安排作業(yè)順序，通過如聯(lián)井作業(yè)等方法減少作業(yè)船舶調(diào)頭時間，提升現(xiàn)場工作效率。