海上丛式井平台位置优选原则及方法

万圣良，张瑞纲

海上丛式井平台位置优选原则及方法

万圣良，张瑞纲

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津塘沽 300452）

海上丛式井组平台位置优选是丛式井钻井技术中的关键问题之一，直接影响了整个油田的效益。结合地质油藏专业和工程专业，从减少投资和降低钻井作业风险方面考虑，介绍和总结了影响海上平台位置优选的各种因素和海上平台位置选择的方法；最后以渤中19-4油田平台位置选择为例，介绍了海上平台位置优选的原则和方法，为海上类似项目的实施提供了宝贵经验。

海上丛式井平台位置；优选；原则和方法；渤中19-4油田

海上丛式井组平台位置优选不仅影响海上平台及相关设施的建设费用，也影响钻井总成本，是海洋石油开发初期和后期调整开发阶段的重要决策项目之一。海上丛式井组平台位置的选择需要考虑海上的工程设施、泥面以下地质灾害等因素的影响，在满足安全作业的前提下，根据靶点位置保证钻井难度不增加的情况下尽量减少钻井总进尺，保证总进尺基本不变的情况下尽量降低钻井难度。

1 海上丛式井组平台位置优选考虑的因素

1.1 航道、各种管线及FPSO等设施对平台位置的影响

1.1.1 航道的影响

根据《1972年国际海上避碰规则》及相关规则的要求，船舶按航海习惯做法，与固定或移动式船舶、结构、设施通过时的距离一般不小于2海里[1]。即海上新建平台离航道的距离应尽量大于2海里。

1.1.2 管线的影响

根据《海洋石油天然气管道保护条例》第十九条“管道安全距离内禁止从事危害活动”，在下列海域范围内，禁止从事底拖捕捞、抛锚、脱锚、挖砂、钻探、爆破、打桩倾废及影响海洋管道安全的活动[2]：

（1）沿海宽阔海域为海洋管道两侧各500 m；

（2）海湾等狭窄海域为海洋管道两侧各100 m；

（3）海港区内为海洋管道两侧各50 m。

即在上述范围内，避免建设海上固定式平台。

1.1.3 FPSO设施的影响

根据国际海事论坛相关规范，大型FPSO安全作业距离应该大于2.4 km（以单点为中心），中小型FPSO安全作业距离应大于：（FPSO船长+穿梭油轮船长）×（4~5），即新建平台距离应大于FPSO的安全作业距离。

1.2 尽量避开因地质因素对平台就位有潜在影响的区域[3]

断层、古河道、浅层气、塌陷、侵蚀沟槽、滑坡、埋藏沙丘等地质因素，影响海上丛式井组平台的安装、钻井平台的就位以及后续钻井作业的安全。平台位置选择时，应尽量避开此类区域，如果无法避开，应充分分析和评估地质灾害的影响，保证平台安装、钻井平台就位以及后续钻井作业安全。

1.3 考虑依托周边已有工程设施

对于海上综合调整项目，为减少项目的投资，在满足作业的条件下，尽量依托周边已有的工程设施。依托现有的平台设施，进行钻完井作业，目前主要有以下两种方式：平台外挂槽口和新建平台通过栈桥与老平台连接。

外挂槽口方式：需要考虑钻井平台和平台修井机对新老平台槽口的覆盖能力，如果无法满足条件，建议不采用外挂槽口方式。

栈桥连接方式：需要考虑新老平台的钻井平台就位和供应船的靠船情况等。

1.4 考虑潜力区的井位，保证单井最大水平位移和井深在可接受范围内，尽量减少三维井和高水垂比井

由于潜力区井位的位置和井数调整的可能性比较大，因此平台位置的选择，一般以推荐井位作为平台位置选择的依据，同时兼顾及确保潜力井和全寿命方案井的可实施性。根据推荐井靶点位置，初步确定的平台的位置、个数及各平台所包含的井数。

为了降低作业难度和钻井投资，在整体考虑各个井位的基础上，尽量减少三维井和高水垂比井。

1.5 尽可能减少绕障作业。

由于海上钻井作业投资较大，一般一个平台考虑尽可能的多打井，来降低整体投资，这样就增大了海上平台井的防碰风险。因此在平台位置选择的初期，需要尽可能的减少绕障作业，来降低钻井作业风险和投资。

平台位置选择在考虑以上因素的条件下，根据靶点位置保证钻井难度不增加的情况下尽量减少钻井总进尺；保证总进尺基本不变的情况下尽量降低钻井难度。

2 海上丛式井平台位置选择的计算方法

无论如何选择平台位置，各个待钻井的靶点位置不变，而靶点水平位移随平台位置而变化。靶点水平位移直接影响钻井总井深，最终影响钻井周期及钻井成本。目前丛式井平台位置和区域平台优化计算方法中，分别以水平位移之和最小、总井深之和最小、大位移井数等多方面进行平台的优选[4-5]。

而上述几种方法，一般通过专门的定向井软件（比如Landmark软件里面的Compass），根据计算的结果，来进行综合分析和评估，确定平台的最终位置。

3 渤中19-4油田海上丛式井平台位置选择实例

3.1 目前油田概况

渤中19-4油田地处渤海西南部海域，目前共有2个井口平台，即渤中19-4WHPA和渤中19-4WHPB（图1），开发层位为明化镇组和馆陶组。WHPA平台位于油田的南块，WHPB平台位于油田的北块，且WHPB平台目前已无剩余槽口。本次综合调整位于油田的北块和中块，为实现调整的目的，需要在油田北块新建一座具有32个槽口的平台，来实现油田北块和中块的开发。

图1 WHPA和WHPB平台的位置

3.2 平台位置选择需要考虑的因素

（1）综合调整的靶点大部分分布在WHPB平台的周边；

（2）黄骅至长山航道距离已建的渤中19-4WHPB平台正好为2海里；

（3）目前渤中19-4油田WHPA和WHPB平台之间有一条电缆，一条注水管线和一条混输管线（图2）。

图2 WHPA和WHPB平台海底管线位置

油田综合调整的靶点大部分分布在WHPB平台的周边（图3），为减少项目的投资，考虑依托周边已有的工程设施，新建平台位置建在WHPB平台的周边，两个平台采用栈桥进行连接。同时，考虑到航道和海底管线的影响，新建平台位置只能分布在WHPB平台西北侧和东南侧。具体位置见图4。

图3 综合调整井的靶点分布

图4 新建平台的可选区域

3.3 平台位置的确定

新建平台选择在WHPB平台的东南侧（图5），由于栈桥干扰，钻井平台无法就位WHPB平台，此方案不可行。

最终确定新建平台放在WHPB平台的西北侧（图6），通过40 m的栈桥与WHPB连接；该位置既不影响钻井平台就位WHPB平台，也不影响钻井平台就位新建平台。新建平台定向井数据见表1。

根据油田的作业经验及现有的钻井技术，新建平台在该位置所有的井均可以实施。

图5 栈桥干扰钻井平台就位WHPB平台

图6 新建平台通过栈桥与WHPB平台相连

表1 新建平台定向井数据

4 结论和认识

（1）详细介绍了海上丛式井平台位置优选需要考虑的因素。

（2）目前海上丛式井平台位置优选分别以水平位移之和最小、总井深之和最小、大位移井数等多方面进行平台的优选。

（3）通过渤中19-4油田平台位置选择举例，为海上类似平台位置的优选，提供了宝贵的经验。

[1]国际海事组织.1972年国际海上避碰规则[S].北京：中华人民共和国交通部，2003.

[2]国家能源局，国家法制办.海洋石油管道保护条例[S]. 2012.

[3]董星亮，曹式敬，唐海雄，等.海洋钻井手册[M].北京：石油工业出版社，2011：316.

[4]李文飞，朱宽亮，管志川，等.大型丛式井组平台位置优化方法[J].石油学报，2011，32（1）：162-166.

[5]史玉才，管志川，陈秋炎，等.钻井平台位置优选方法研究[J]. 中国石油大学学报（自然科学版），2007，31（5）：44-47.

Principles and Methods for Optimization of Offshore Cluster Well Platform

WAN Shengliang, ZHANG Ruigang
（CNOOC Enertech-Drilling & Production Co., Tanggu Tianjin 300452, China）

Optimization of the location of the offshore cluster well platform is one of the key issues in drilling technology， influencing directly the benefits of the whole oilfield. In order to reduce investment and the risk of drilling operations， by combining with geology， reservoir and engineering， the factors influencing the optimization of the location of offshore platform and method for optimization of the location of offshore platform have been summarized. Finally, with optimization of the location of offshore platform in BZ19-4 oilfield as an example， the principles and methods for optimization of the location of offshore platform has been introduced，which provide valuable experience for the implementation of similar offshore projects.

Location of offshore cluster wells platform； optimization； principle and method； BZ19-4 oilfield

TE22；TE951

A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.03.114

1008-2336（2016）03-0114-05

2016-03-25；改回日期：2016-05-16

万圣良，男，1982年生，工程师，2005年毕业于西南石油大学石油工程专业，主要从事钻井设计及相关研究工作。

E-mail：wanshl@cnooc.com.cn。