自升式悬臂钻井船重返井口就位方式浅析

潘亿勇， 齐恒之

(中海石油(中国)有限公司蓬勃作业公司， 天津 300457)

自升式悬臂钻井船重返井口就位方式浅析

潘亿勇， 齐恒之

(中海石油(中国)有限公司蓬勃作业公司， 天津 300457)

该文对自升式悬臂钻井船重返井口就位方式进行分析，在对渤海海域高密度丛式井平台钻井方式研究的基础上，分析了自升式悬臂钻井船重返井口打调整井不同的就位方式的困难和不足，提出了更为合理的就位方式，对海洋油田开发有着积极意义，也为海洋工程设计人员提供重要参考。

自升式悬臂钻井船；调整井；原脚印

0 引言

随着对油气藏的进一步认识，油田投产后势必进行开发调整,打调整井是开发调整中的一项重要措施,自升式悬臂钻井船重返井口进行钻井作业是一项重要的作业方式。在以往的平台设计中，虽然设计者考虑了油田投产后打调整井的需要，但由于海洋工程部门与钻井部门技术沟通不够，实际上的平台设计方案给钻井船重返井口实施钻调整井的作业带来很多困难，造成只能钻成少数井，因此无法满足油田开发调整的需要。

1 自升式悬臂钻井船重返井口平台钻井情况

在海洋石油行业标准《渤海海域井口平台工艺设计规定》中有以下内容：钻井船再就位时的脚印要与以前打井时的脚印完全重叠,如若不能,则二次脚印的最小间距应不小于2 m。

基于以上标准设计的生产平台，在自升式悬臂钻井船重返井口重复就位时由于平台设计的原因不能与原脚印完全重叠，因此造成不能充分利用更多的剩余井槽进行钻井作业。

2 自升式悬臂钻井船的基础数据

典型的自升式悬臂钻井平台的3个独立桩腿均在其根部设计有桩靴，自升式悬臂钻井船的桩靴数据和悬臂梁的纵向横向移动范围见表1、表2，钻井平台在固定式生产平台导管架作业示意图如图1所示。

表1 自升式悬臂钻井船的桩靴数据

表2 目前自升式悬臂钻井船悬臂梁移动范围表

图1 固定式生产平台导管架与钻井平台示意图

3 钻井船重复就位方式

要在以前插过的位置或其附近重新插桩，即平台重复就位时，由于初次就位对土层的扰动和旧桩穴的存在，不可避免地要对重复就位时的桩基产生影响，主要表现在：

(1) 个别旧桩穴有影响时，平台向旧桩穴一侧滑移和桩腿弯曲变形，导致平台倾斜和不均匀下沉。

(2) 所有旧桩穴同时发生影响时，造成平台整体滑移或扭转。

平台重复就位可能有三种情况，如图2所示。

3.1 桩靴与旧桩穴完全重叠

钻井平台在旧桩穴处就位压载下沉时，虽然旧桩穴周围土体有一定程度的扰动，但其侧壁所受土压力相对于桩轴对称，桩穴底面均为旧桩穴内回填的扰动土，底面阻力仍为轴向作用，所以不会发生桩穴侧向滑移。该方法是一种重要的自升式钻井平台打调整井的再就位方式，但是对海洋工程方面提出某些限制性要求，如导管架腿的多维度及就位一侧的平台组块突出物等，这就要求钻井设计人员和海洋工程设计人员协同讨论达成一致。

图2 桩靴重复就位的可能情况

3.2 桩靴与旧桩穴部分重叠

由于旧桩穴的存在，桩靴一侧为原状土或稍有扰动的土，强度较高，另一侧为旧桩穴内回填的强度低的扰动土，致使桩靴两侧壁土的压力不再对称。更重要的是桩靴底接触的土体部分为扰动土，部分为原状土，强度有明显差异，使桩靴底阻力不再与桩轴重合，即偏心受阻，产生水平力分量。两种力联合作用，导致桩靴所受水平力不平衡，从而发生平台侧向滑移或桩腿本身弯曲。

此法存在钻井船滑移的危险，但是在紧急情况下，插桩时可用水冲法，边冲边压，并在接近预定位置前停止水冲，进行全荷载压桩[2]。在某生产平台重复就位时，桩靴与旧桩穴部分重叠，边冲边压，比正常压载就位多出数倍时间，钻井平台日作业费很高，从而造成钻井费用大量增加。

3.3 桩靴与旧桩穴不重叠

当平台重复就位时，地基土体发生深层滑动，进而带动桩靴滑移。该方法存在钻井船滑移的危险，为防止平台滑移，要求桩靴与旧桩穴边缘之间应大于某一距离(称之为最小安全距离)。以B8为例，在某海区重复就位的最小安全距离为0.8D(D为桩靴最大外径)，考虑土层性质和海况条件的变化、旧桩穴回填程度、扰动土性质的差异等因素，实际允许的安全距离为1.04D～1.2D。

4 针对高密度丛式井平台重复就位方式分析

4.1 现有X海域平台井口区设计

图3 钻井平台在导管架两侧就位后的示意图

QHD32-6油田，井槽排列5排×7列,井口间距1.5m×1.7m；SZ36-1油田二期工程，井槽排列5排×7列,井口间距1.5m×1.8m，安装工程组块后组块向原桩穴一侧突出2m～2.5m。

4.2 初次开发钻井方式

由于受钻井船悬臂覆盖范围限制，一次就位不能覆盖所有槽口，所以采用两侧就位覆盖全部井槽钻井，如图3所示。

4.3 重复就位方式分析

在QHD32-6等油田重返井口进行钻井作业，安装工程组块后组块向原桩穴一侧突出2m～2.5m，因此不能踩原脚印进行重复就位。

(1) 桩靴与旧桩穴部分重叠

在QHD32-6D平台实施的D27井钻井作业，由于平台结构的限制不能踩原桩穴就位，由于旧桩穴的影响，该次作业采取调整钻井船艏向方式，一个桩靴与旧桩穴部分重叠，钻井船悬臂只能有限地覆盖井口区；QHD32-6D平台初次开发钻井22口，后来补打一口调整井，还有12个剩余井槽没有利用，从而不利于油藏开发调整。

(2) 桩靴与旧桩穴不重叠

钻井船初次就位进行钻井作业已充分利用悬臂梁的横向纵向移动覆盖范围。考虑到桩靴的尺寸，在横向上重新插桩，即便不考虑安全距离紧挨着原来脚印，钻井船悬臂梁已经完全离开井口区。

由以上分析可知，重返井口进行钻井作业由于平台设计的原因不能踩原脚印进行重复就位，由于初次钻井在导管架两边就位，留下4个旧桩穴，综合考虑桩靴直径和悬臂梁长度，采取其他措施只能钻成极少数井，难以较好利用预留井槽。

5 结论

目前即将开发的油田考虑到自升式悬臂钻井船重返井口打调整井的需要，钻井平台再就位踩原脚印重复就位对平台设计提出一定的要求，设计部门接受钻井方面的建议以便更好地利用预留井槽。

(1) 二次脚印的最小间距不应小于2 m，如果2 m最小间距不够安全，容易造成钻井平台滑移的危险。

(2) 钻井船再就位的脚印应与在导管架钻井时就位的脚印完全重叠。

(3) 自升式悬臂钻井船重复就位打调整井钻井作业应该与海洋工程设计统筹考虑。

[1] 叶洪东，孙红同.海洋移动式桩基钻井平台重复就位时滑移的计算和分析[J].中国海洋平台，1999，17(3)：17-22.

[2] 刑延.自升式钻井船重返井口作业的地基问题[J].中国海上油气(工程)，1989，1(4)：29-35.

[3] 叶洪东，要明伦.移动式钻井平台重复就位安全距离计算与分析[J].中国海洋平台，2000，15(1)：28-32.

Analysis on Positioning in the Jack-up Reentry to the Wellhead Platform

PAN Yi-yong, QI Heng-zhi

(Pengbo Operation Company of CNOOC Limited Tianjin，Tianjin 300457,China)

In this paper, positioning in the Jack-up reentry to the wellhead platform in Bohai Oilfield was analyzed. Based on reseach for drilling way of high-dentist directional well platform in Bohai oilfield, some difficulties and shortage in the Jack-up reentry to the wellhead platform was discussed. The author put forward the more rational way of drilling than ever. It not only be beneficial to development and adjustment in Bohai oilfield，but also apply important reference for offshore engineering designer.

jack-up rig with cantilever; adjustment well; original leg hole

2014-01-12

潘亿勇(1973-)，男，高级工程师。

1001-4500(2015)02-0001-03

TE52

A