張冠杰

中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300459

隨著渤海油田調(diào)整井作業(yè)日益增多，鉆井船就位采油平臺的次數(shù)急劇增加，就位滑移問題也越來越突出，渤海油田各礦區(qū)都有此類情況的發(fā)生，僅2021年就多達5次，增加工期73天，增加費用2800余萬元，近幾年渤海油田鉆井船就位滑移統(tǒng)計見表1。

表1 近幾年渤海油田鉆井船就位滑移統(tǒng)計表

一旦就位滑移曠日持久，甚至最后失敗，將形成更加復雜的樁靴坑，使用其他鉆井平臺再就位時會更加困難，產(chǎn)生大量不必要的費用，增加就位風險，嚴重影響工程作業(yè)計劃和油田開發(fā)進程。因此，研究滑移原因，制定有效措施，減少就位時間顯得愈發(fā)重要。本文將深入探討滑移的原因，并提出有效的預防和應對措施。

1 常見滑移風險

鉆井船設計就位采油平臺的位置，往往伴隨著海底各類管線、海纜等無法移除的障礙物，同時需要比較高的就位精度，常見風險見表1。

1.1 無法滿足一批次作業(yè)井的全覆蓋

渤海井全為叢式井，調(diào)整井作業(yè)，數(shù)量一般只有幾口，即使只有兩口井，槽口分布位置也可能處于兩個極端位置，就位滑移時，同樣將無法滿足全覆蓋，造成二次動員其他平臺就位作業(yè)，從而大大增加作業(yè)費用。

1.2 鉆井船升降裝置受損

渤海油田鉆井船都采用自升式，樁腿數(shù)量通常為3腿或4腿，需要通過升降裝置的作用，來完成樁腿的上下活動，從而完成就位作業(yè)，滑移對升降裝置造成的沖擊負荷較大，可能引起電機過載、樁腿斜撐彎曲變形、樁腿齒條齒面擠壓變形等情況，除了設備損壞以外，還會造成無法插樁臨時升船，無法滿足鉆井船原地升船避風條件[1]。在就位期間出現(xiàn)大風天氣時，必須臨時升船避風，否則將帶來鉆井船自存安全問題和作業(yè)人員的生命安全問題。

1.3 碰撞采油平臺

渤海油田自升式鉆井船本身不具備航行動力，就位作業(yè)時需要靠鉆井平臺四個錨控制船體位置，加上1條主拖輪和2條輔助拖輪的纜繩帶力，實現(xiàn)鉆井船的就位作業(yè)[2]。采油平臺布局一般有吊車、燃燒臂等突出物，考慮覆蓋作業(yè)井的同時，要避讓開突出物。一般的，鉆井船就位的船尾側(cè)距離采油平臺最近距離只有4～5米的距離，在鉆井船就位期間，滑移的方向不確定，有碰撞采油平臺的風險。

1.4 刮蹭海管、海纜等

海上各采油平臺的原油，都需通過海底管道運輸，平臺所需電力，很多都需要海底電纜輸送，單個采油平臺附近，往往具有3條以上的海底線纜，這些線纜承擔著整個平臺的原油和電力輸送，一旦鉆井船滑移，樁靴就有可能刮斷海管海纜等，造成平臺斷電斷油事故，甚至出現(xiàn)原油污染海洋，釀成環(huán)保事件。

1.5 鉆井船嚴重傾斜甚至傾覆

老樁靴印的深度，一般在4～8米，初始插樁滑移時，如果向老樁靴印處滑移，極易造成鉆井船傾斜，在此期間，升降裝置易受損，操控不到位，甚至會發(fā)生鉆井船傾覆的風險。

2 滑移原因

2.1 土質(zhì)原因

就位插樁易滑移區(qū)塊表層土質(zhì)分為兩類，一種是表層為軟到非常軟的粘土，抗剪切強度低；二是表層有一層很薄的鐵板砂，下層為軟黏土。黏土層插樁較為容易，同時側(cè)向支撐力不足，不易固定樁靴；表層出現(xiàn)“軟+薄硬+軟”的地層結構形式，更加容易出現(xiàn)平臺側(cè)傾，進而出現(xiàn)更嚴重的滑移現(xiàn)象，大大增加操控鉆井船的難度。

2.2 老腳印多且分布混亂

多次就位同一個采油平臺可能會選用不同的鉆井船，這就會出現(xiàn)多組老腳?。ㄆ毡?組以上，大部分老平臺達到了5組以上），導致腳印分布雜亂，樁靴坑深淺不一、大小不一。樁靴受力不均時，易產(chǎn)生側(cè)向力，鉆井船就位時，受插樁深度、就位方案、舊樁靴坑坡度深度等影響，導致再就位滑移量和滑移方向的不確定性，克服滑移將變得更加困難[3]。

2.3 地層壓實作用

部分地層已被前期就位過的鉆井船樁靴踩踏多次，受壓實作用的影響，導致部分地層由軟變硬，留存深淺不一的樁靴坑，常規(guī)手段不易修復，存在“硬臺階”現(xiàn)象，導致海床凹凸不平、軟硬兼有，加劇了滑移的可能性。

2.4 鉆井船選擇不匹配

對于計劃作業(yè)的采油平臺，如果未進行合理有效的鉆井船選型，未能充分考慮鉆井船的滑移量、滑移方向、踩實能力、覆蓋能力等，導致樁靴尺寸、插樁深度、滑移傾向大等不合理的鉆井船被動安排到不匹配的采油平臺處就位，滑移風險加大。

2.5 就位操作方案有限

通常情況下，除了滿足一批次井的全覆蓋以外，還需考慮盡量滿足一個采油平臺所有槽口的覆蓋，增加作業(yè)井數(shù)的同時，也盡量利用老樁靴腳印來穩(wěn)定鉆井船，同時也減少了單個采油平臺的歷史腳印數(shù)量，方便后期鉆井船的就位作業(yè)。當然，單個平臺所有槽口全覆蓋的設計方案，也會帶來負面影響，會導致就位方案可調(diào)整的余地變小，就位過程中，可能出現(xiàn)頻繁操作，不易消除滑移或劈腿的帶來的負面效應。

3 應對措施

2021年出現(xiàn)的滑移較為嚴重的平臺是BZ35-2B平臺，具有典型的代表作用。本平臺設計作業(yè)3口調(diào)整井，槽口分布距離遠，鉆井船實際就位過程中，無論是正就位還是斜就位方案，HYSY942都出現(xiàn)嚴重劈腿現(xiàn)象，始終無法升船，最終累計耗時18天，就位宣布失敗，改用CPOE12就位。CPOE12實際就位過程中，正就位方案失敗，滑移也很嚴重，但未劈腿，最終斜就位方案成功，但只能覆蓋2口井，累計耗時18天（其中臨時升船避風時間7天）。兩次鉆井船實際就位情況見表2。

表2 HYSY942與CPOE12在BZ35-2B采油平臺就位情況表

綜合HYSY942及CPOE12的實際就位情況，能夠得出以下結論：老腳印太多、近采油平臺側(cè)的5m左右位置存在斜坡，且斜坡附近的地層特別硬，難以增加入泥深度，導致滑移嚴重，并最終造成樁腿劈腿，甚至出現(xiàn)無法升船離開水面的現(xiàn)象。如果斜就位三口井，意味著鉆井船需距離平臺更近4m左右，這個位置的地層有斜坡且特別硬，最終還是會滑移，無法滿足最遠端一口的覆蓋。CPOE12斜就位成功二口井的因素主要有兩個：鉆井船本身樁靴分布避讓老腳印能力最好、樁腿距離采油平臺較遠后可實現(xiàn)入泥深度明顯增加、樁靴結構防滑設計更好。

2021年其他區(qū)塊也陸續(xù)都有類似滑移、劈腿（無法升船）、不滿足設計覆蓋等復雜情況發(fā)生，下面根據(jù)本平臺實際就位中出現(xiàn)的復雜情況的處理措施及注意事項分析如下：

3.1 滑移，但不劈腿

3.1.1 可能的原因

與老腳印重合多，且未避讓開；存在斜坡；向旁邊入泥更深的坑內(nèi)滑移。

3.1.2 應對措施

根據(jù)滑移方向，朝對應的反方向多調(diào)整一點船位，給滑移量留空間，通過反復試插樁，向坑內(nèi)不斷刮泥填坑，一般嘗試幾次后，情況會明顯好轉(zhuǎn)。

對于滑移不見好轉(zhuǎn)的情況，可用兩條輔拖在平臺尾側(cè)持續(xù)帶力，減小滑移趨勢，同時逐漸插樁，嘗試增加入泥深度。

插樁過程中，配合沖樁方式會非常有效，但斜坡很硬的就顯得無效果，此時可嘗試沖樁時間更長一些。

3.1.3 注意事項

充分考慮滑移量，插樁要注意速度，防止刮蹭采油平臺；輔助拖輪要根據(jù)滑移的方向來調(diào)整船位，持續(xù)輸出拖帶力，穩(wěn)住鉆井船。

3.2 劈腿，但不滑移

3.2.1 可能的原因

老腳印太多，且未避讓開；平臺本身存在缺陷，比如樁靴尺寸和結構形式不合適。

3.2.2 應對措施

壓載前充分活動樁腿釋放扭矩，必要時可考慮整體壓載法，不采用單腿壓載法，使各樁腿受力均衡，平穩(wěn)入泥；平臺方允許時，可部分壓載后嘗試升船至作業(yè)氣隙，觀察劈腿值大小，減少后期壓載完畢或快壓載完畢時，再次劈腿導致無法升船，有的平臺已經(jīng)出現(xiàn)壓載完畢后無法升船的情況，作業(yè)時間浪費太多。

3.2.3 注意事項

劈腿意味著不能正常升船，強制升船可能導致升降系統(tǒng)損壞，另外當遇到惡劣海況時，可能升船無法升到8m以上的氣隙，涌浪大時，可能拍打船底，造成平臺升降系統(tǒng)損壞、平臺移位、刮蹭采油平臺甚至傾覆。當不能正常升船時，應根據(jù)預測海況情況，果斷做決定拖離到外部初就位點附近，盡快臨時升船避風。

3.3 滑移，且劈腿

3.3.1 可能的原因

這種綜合了滑移和劈腿兩種情況的原因，也是最嚴重的一種情況，安全風險極高。

3.3.2 應對措施

應做足準備工作，操作每一步都需更加小心，充分討論作業(yè)方案，將可能遇到的風險先桌面演練一遍，做到遇到突發(fā)情況時，可立即采取措施應對，增強決策能力。當耗時較長不能滿足設計就位時，應果斷決定放棄部分井槽，選取只覆蓋一部分井的方式，必要時采取斜就位甚至換鉆井船的措施。

3.3.3 注意事項

控制安全距離，選擇平潮、海況好、能見度好的條件下進行作業(yè)，保人員安全、保升降系統(tǒng)安全、保平臺安全、保不刮蹭采油平臺及海底線纜，不可冒進。

4 鉆井船選型

設計階段應做好如下工作：盡量避讓老腳印至少直徑的一半（0.5D）以上，否則很容易滑移；明確老腳印的入泥深度；平臺樁靴入泥深度預測要準確；200m×200m范圍內(nèi)的海底障礙物要全部打撈，給斜就位等特殊就位方案留出空間。

選擇合適鉆井船最重要，不同的鉆井船，具有不同類型的樁靴結構、樁腿長度、平臺重心高度、樁腿升降系統(tǒng)等，每一個因素都至關重要。要主動出擊，選擇合適的鉆井船，而不是選擇作業(yè)能力強的船，不被動等待船舶安排，滑移風險大的鉆井船應主動放棄，根據(jù)樁靴形狀、尺寸等與地層的配伍關系，樁腿長度、平臺重心與劈腿的關系，根據(jù)土質(zhì)調(diào)查、老腳印分析、插樁深度、覆蓋能力、海底管線等進一步優(yōu)選鉆井船。覆蓋能力強的鉆井船，能設計更多就位操作方案，比如可比較大范圍的改變樁靴入泥位置、保留斜就位方案等，大大降低滑移帶來的困難。

5 結束語

鉆井船在就位過程中出現(xiàn)的滑移、劈腿等問題需被高度重視，因為這些問題可能引發(fā)更復雜的情況和安全隱患，決策時應當果斷，避免優(yōu)柔寡斷和強制夜間作業(yè)等可能增加風險的行為。選擇覆蓋能力強的鉆井船，可增加就位方案數(shù)量，在平潮、能見度好、海況好等條件下進行就位作業(yè)，降低海水涌浪和流速的客觀影響，增強鉆井船就位作業(yè)的操船性能，保護好設備的完整性，結合實際發(fā)生滑移類型，采取對應的防滑措施，可以進一步降低就位作業(yè)的總時間，實現(xiàn)安全高效的目的。這些方法和建議不僅為當前的作業(yè)提供了指導，也為未來的決策和工作流程提供了重要的參考。