生產(chǎn)與支持平臺雙向適應(yīng)性改造實現(xiàn)鉆完井技術(shù)

摘 要：目前渤海區(qū)域使用鉆修機進行鉆完井作業(yè)普遍面臨設(shè)備能力有限、場地不足及人員住宿緊張等問題，對鉆完井作業(yè)效率影響較大。在渤海S油田通過對鉆修機原有設(shè)備加裝頂驅(qū)、循環(huán)系統(tǒng)、固控系統(tǒng)，以及對支持平臺的循環(huán)系統(tǒng)、灰罐設(shè)備、固井設(shè)備等進行適應(yīng)性改造，實現(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)對于解放鉆機資源、利用修井機及支持平臺進行鉆完井作業(yè)以及降本增效具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鉆修機；支持平臺；設(shè)備改造；鉆完井；渤海

渤海油田生產(chǎn)平臺（即采油平臺，屬于海上固定導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)）一般自帶鉆修機設(shè)備，可滿足修井作業(yè)和低負荷條件的鉆完井作業(yè)?，F(xiàn)有的鉆修機可分為二大類，一類為“井架式鉆修機”模式[1-2]，一類為“純鉆修機”模式[3-5]。井架式鉆修機的配置為井架、鉆機等提升設(shè)備，BOP及高壓管匯等井控設(shè)備，滿足鉆完井要求，但場地、泥漿泵、循環(huán)系統(tǒng)，動力系統(tǒng)、壓縮空氣、海水供給等均需要支持平臺提供。

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)計后，校核設(shè)備能力可知，純粹利用生產(chǎn)平臺自有井架式鉆修機及配套設(shè)備無法實現(xiàn)作業(yè)。利用高能力自升式鉆井平臺則無法實現(xiàn)井槽覆蓋，同樣不能實現(xiàn)鉆完井作業(yè)。為此提出，采用鉆修機設(shè)備升級改造+支持平臺適應(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 鉆修機配套設(shè)備改造

（1）安裝頂驅(qū)。根據(jù)鉆井設(shè)計，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）對井控裝置進行達標改造。原始設(shè)計的儲能器距離井口較近，根據(jù)《海洋石油安全管理細則》（第25號），對儲能器進行移位和增加防火墻等裝置。對設(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）對存在安全隱患的安全通道、高壓管匯、井架扶梯等進行完善改造。

（5）增加備用變壓器。鉆機設(shè)備采用生產(chǎn)平臺電力，由于生產(chǎn)平臺電力系統(tǒng)新建，存在不穩(wěn)定性。為了鉆完井作業(yè)安全，在支持平臺上配備了備用變壓器，以防生產(chǎn)平臺停電對鉆完井作業(yè)造成風險，確保井下安全。

1.2 生活支持平臺升級改造為作業(yè)支持平臺

作業(yè)支持平臺可提供人員住宿、鉆完井作業(yè)需求的設(shè)備（泥漿泵、固井泵、散料罐）及場地（完井防砂設(shè)備和必須的散料堆場），生活支持平臺只能提供人員食宿，無鉆完井作業(yè)的設(shè)備。由于渤海鉆井平臺數(shù)量有限，項目只鎖定了HY2作業(yè)支持平臺，該平臺為純生活支持平臺，無作業(yè)支持能力。由于場地及平臺載荷限制，通過反復(fù)調(diào)研論證，決定在HY2平臺上加裝鉆井液配漿系統(tǒng)、1個5m3緩沖罐、1個45m3加重材料罐用來確保井控安全、2個45m3固井水泥罐及固井設(shè)備等，使其升級改造為作業(yè)支持平臺，能達到鉆完井要求。

改造原則：（1）場地方面能滿足鉆井與完井作業(yè)連續(xù)進行；（2）在不卸載新增設(shè)備的條件下，能夠滿足平臺冬季應(yīng)急撤離的要求。（3）增加設(shè)備需要CCS的確認，確保平臺的作業(yè)安全。

面臨困難與應(yīng)對措施：（1）場地狹小，平臺載荷受限。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）平臺載荷管理。升級改造后，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。即要滿足作業(yè)要求，同時又要保證平臺整體穩(wěn)定性。（4）冬季作業(yè)。冬季作業(yè)期間，海水供應(yīng)對保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。支持平臺海水塔設(shè)計簡單，抗冰能力差，由于鉆完井作業(yè)需要跨兩個冬季作業(yè)，為了確保正常生產(chǎn)，在導(dǎo)管架平臺增加兩臺潛水泵，作為支持平臺主機冷卻的備用海水，保證了冬季作業(yè)的順利進行。

2 現(xiàn)場應(yīng)用及優(yōu)勢介紹

2.1 現(xiàn)場應(yīng)用

在S油田作業(yè)中累計完成25口井的鉆完井作業(yè)，對比設(shè)計工期，實際節(jié)約20天以上。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢

（1）平臺空間充分利用。通過整體規(guī)劃、模擬計算、加固等方式，對生產(chǎn)平臺布局進行優(yōu)化與改造，充分利用場地、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+支持平臺”模式，減少了和生產(chǎn)平臺非必要聯(lián)合作業(yè)，比如檢修泥漿泵等作業(yè)，單獨在支持平臺上可以完成。

（3）首次將生活支持平臺升級為作業(yè)支持平臺。HY2平臺作為支持平臺，起初只是單純的生活支持平臺，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，使其升級為作業(yè)支持平臺。節(jié)省了作業(yè)支持平臺費用，解決了鉆井平臺及作業(yè)支持平臺資源緊缺、生產(chǎn)平臺場地有限等難題。

3 結(jié)束語

通過前期調(diào)研、方案評估，并經(jīng)過相關(guān)部門的審查與認證，對原設(shè)計的鉆修機進行升級改造，對支持平臺進行適應(yīng)性改造，采用“鉆修機+支持平臺”及“無支持平臺”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)模式的實踐，為渤海油田大開發(fā)尋找到了新的鉆機資源，探索了“降本增效”的新思路。同時，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，為今后推廣應(yīng)用該模式奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

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[6]陳龍，和鵬飛，張鑫，等.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)于西安石油大學石油工程專業(yè)，獲學士學位，工程師，主要從事海洋石油鉆井技術(shù)監(jiān)督與管理工作。