墨西哥湾高温高压井作业经验浅谈

栾晓伟

（中海油田服务股份有限公司钻井事业部，山东威海 264200）

0.引言

高温高压井是近年来才成为海上钻井作业中最突出的技术难题，对钻井平台提出了更新、更高的要求。然而，目前在用的大部分钻井平台，一般在建造时都没有专门进行综合考虑，设计方面也存在着一定程度的不足之处。高温高压钻井有别于常规钻井作业的主要特点是：对钻井平台提出更高的整体要求；必须使用使用高温高压的热稳定性能好的高密度优质钻井液；选择合理的井深结构设计；坚持平衡钻井，做好压力检测及管理；地层压力变化幅度大，容易引发地层压力敏感问题；必须重视和处理好钻井作业中地层流体侵入井眼对钻井液性能和固井质量的影响。在墨西哥湾进行高温高压井作业，以高端自升式钻井平台作业为例，对作业准备、施工工艺、作业经验和风险和挑战方面进行了介绍，通过此文章的经验分享，能够更好地保障海洋石油钻井人员的安全，有利于降低高温高压井钻井作业中安全事故的产生可能。

1.基础数据及相关背景

（1）井深设计。施工的高温高压井设计井深6941M，完井井深6731M，最大泥浆比重2.1g/cm3，井温达到176℃。（2）地质构造。地质构造复杂，作业难度大。存在多处断层，形成不同地质沉积类型和岩性差异，盐层厚度大且分布多。以YAXCHE-B-23为例，在实际作业作业中盐层顶部位于3497M、底部位于5300M，且期间出现有煤层等其他类型岩层。（3）施工工艺。作业设计工艺实施难度大，设备工作负荷大：作业期间在四开与五开运用同心钻钻具，结合地层因数，形成了泥浆固相含量高、温度高、循环泵压高的特点，还运用了膨胀套管技术、9 5/8”套管回接等。（4）井控工艺。井控难度系数大、井下井况复杂。三口井在进入产层钻井作业时均采用了欠平衡钻井技术，提高了井控的要求。钻开新地层调整泥浆性能以后，钻进作业期间，泥浆可燃气含量一直高于30%，完钻后、循环期间出现泥浆漏失和硫化氢的现象。

2.作业经验分享

2.1 作业时效方面

作业前期有针对性对钻井队长、司钻、副司钻进行相关专业知识培训，利用班前班后会、现场作业安全会等加强墨方员工专业知识的培训，提高作业素质和安全意识，以保障作业质量和时效。以MAY-57为例，对比同期、同区块作业的外国钻井公司，作业进度明显高效。例如，同区块（MAY）作业的SEADRILL 公司平台west intrepid同时开钻，钻井设计相仿，平台完成表层套管13-3/8”下入2754m，其它平台还未完成20”套管作业。平台钻完成技术套管9-7/8”下入5285m，其它平台井深4000余米。

2.2 沟通与协调

在海上石油钻井作业中，作业准备是重中之重；依据作业设计，参照作业进度做好与甲方的沟通工作，做好前期准备工作。特殊、复杂联合作业期间，跟踪现场作业进度，组织协调现场物质和人员，保障现场作业进度。

2.3 设备维护保养

见缝插针，合理运用各个作业间歇，有针对性的对关键设备进行维保工作。例如，二开作业以及固井作业对钻井水的需求大、泥浆固相含量高对泥浆循环系统密封件消耗大、泵压高的等特点，平台合理利用作业间歇对造水设备进行维保，提前准备水量、对泥浆泵、灌注泵进行检修、紧固泥浆高压管线法兰螺栓等方法确保作业顺利进行。

2.4 井控管理

按要求检查井控设施、对现场作业人员进行井控知识培训和演习演练、做好日常数据记录和统计工作、井控操作时严格按照正确操作流程进行操作。平台要求班前对井控设施检查详细到位并做好记录、作业间隙设备部门做好井控设施的维保工作，日常通过班前会、演习演练及讲解，向现场作业人员灌输正确的井控知识以及佩戴呼吸器的要求，要求司钻做好当班工作数据记录，如地层完整性、低泵速等参数，井控作业期间按正确进行操作并即使向甲方做出汇报工作，同时做好各项参数记录，做好压井准备工作。

2.5 团队协作

强化沟通能力、强调良好的团队协作文化。为了快速高效的理解甲方的作业指令及要求，分配日常工作任务，依据现场作业实际情况，平台在加强现场作业人员专业知识培训的同时，利用休息时间利用平台中西、英西翻译的资源对中方人员进行简单日常西语交流培训，提升中方人员的日常沟通能力，提升现场作业效率。同时，为提供良好的钻井服务的基础和环境，针对平台员工不良工作习惯，针对本平台制定特定的“低、老、坏”整治条例，明确到个人，为建立良好的工作环境和服务质量做基础。

3.设备完整性管理

3.1 做好设备预防性检查保养

设备工作“保”在前，针对作业井深大、泥浆固相含量高、设备工作负荷大等特点，做好日常的检查工作是基础，确认设备及部件工况是关键，如日常做好大绳排绳器、顶驱冲管、液压管线与电缆、阀组、灌注泵机械密封、橡胶短接的检查工作，明确工况，做好提前预防和更换工作。

3.2 做好备件储备工作

做好材料备件的日常统计工作，选择质量良好的备件。四开作业期间，发现原备件更换以后使用寿命很短，一方面由于现场所使用的泥浆为柴油配制的油基泥浆腐蚀性强，另一方面由于之前所定制的备件橡胶部分不具备抗高压、抗高温或抗腐蚀性，后选择抗高温、高压和腐蚀属性的备件使得设备运用率得到提高，保障了作业正常。

3.3 做好技改技革

推行公司技改技革，依据现场实际情况对现场设备及管汇进行改进及优化。在MAY-57作业期间，发现更换使用的波纹短接还不如之前橡胶短接，咨询兄弟平台后发现其使用与我们实际情况不符，后发现原因在灌注泵工作时振动大、排除管汇和上水管汇偏差导致波纹管使用时间短，平台利用作业间隙将管汇行了校正工作。在YAXCHE-B-23作业期间由于原设计的误区导致除砂除泥器处理后的沉沙无法正常处理，后期通过改造达到要求，得到甲方的高度认可。

3.4 做好设备合理使用

合理分配设备工作时间，平台充分利用平台设备资源合理调节设备使用时间，达到减小设备工作负荷。比如钻台依据七开作业排量小的情况，选择用一台灌注泵为3台泥浆泵供液的方案，使得其他灌注泵的密封件和橡胶短接减少消耗，依据海况合理调控靠船方位，合理的使用3台吊车。

3.5 做好本地员工技能培训

做好传帮带的工作，加强对墨方员工的设备操作、维护保养知识的培训工作以减少设备误操作而影响作业进度。比如对“三除”设备的使用，针对除砂除泥器的旋流器的清洁和卡箍的正确的安装以及除气器使用后的清洁工作进行现场的讲解，使得设备在之后的作业中得到了良好使用。

3.6 做好物资保障

针对在墨西哥作业和国内作业不同之处，在这边作业要求备件库存要足够，较之国内只要衔接上就行，为适应这边的作业要求，在备件订购上平台做出相应转变，由之前的衔接上转变为保证库存有足够量以满足现场作业要求。

选择适宜现场作业要求的部件，统计相关耗件的相关基础数据，比如井口返出泥浆温度达到80°时，普通筛布时间不到3h就需更换，后选择抗高温筛布，使得筛布使用寿命得到保障。在进行KAB-16四开、五开作业时，对比前期YAXCHE-B-23、MAY-57相同井段作业期间活塞、凡尔、凡尔座、筛布等消耗情况，做好了前期准备工作，满足了后期作业需求。

4.高温高压井作业难点及管控方法

4.1 作业方面

地质构造复杂，作业难度大。作业前详细解读作业设计，做好相应准备工作；钻进作业过程中结合现场实际作业指令，关注各项钻进参数变化情况，如扭矩、钻压、回流以及泥浆漏失量的变化。作业期间，关注各项钻进参数的变化，要求振动筛房人员跟踪返出岩屑的变化情况，并做出了相应处理方案，如泥浆漏失量大使、气含量高、扭矩变化较大等处理方案[1]。

盐膏层分布多处且厚度大，在实际作业作业中盐层顶部位于3497M、底部位于5300M，且期间出现有煤层等其他类型岩层。在进行盐膏层钻进作业期间强调：实时调整钻进参数，控制机械钻速，密切关注各项参数变化情况，如有异常，立即上提钻具倒滑；尽量保持钻具旋转上下活动；合理减少接立柱的时间，开泵时平稳操作；保证泥浆中的盐分含量，控制其固相含量，保证静液柱压力；做好缩颈、沉沙卡钻预防和处理准备工作。

作业设计工艺实施难度大。在进行KAB-16井三、四开钻进作业期间，合理分配人员，不定时巡查各个区域的设备工况。振动筛房，因高温及出砂量大的特点，通常安排两钻工值守，主甲板岩屑回收处也会安排三名甲板工进行岩屑回收。泥浆泵房，会安排一名钻工协助井架工及副钻值守泵房，其职责为关注设备工况及协助架工调整泥浆；司钻在钻进期间，密切关注泵压、扭矩的变化，由于扩眼器以下的岩屑返出较为困难，要求停泵时间尽可能的短。

运用膨胀套管技术（YACHE-B-23完井）和9 5/8”套管回接技术。在YAXCHE-B-23井运用膨胀套管时，作业前期充分与套管公司沟通，了解其属性及相关参数，明确作业指令相关步骤及注意事项，作业前进行作业前安全会，由作业者与套管公司专业人员讲解作业步骤及相关注意事项，下入过程中现场套管下入由套管公司专业人员把关，司钻确认下入顺序及确保井口作业安全，同时司钻注意控制下入速度已经钻压变化情况，监测井内泥浆返出与灌浆量并记录，套管进入裸眼断以后，控制送入速度并保证匀速。

井控难度系数大、井下井况复杂。三口井在进入产层钻井作业时均采用了欠平衡钻井技术，提升了井控的要求。平台作业前期，进行了油气层作业前设备专项检查，找出不符合并及时整改；进行了各类实战演习，如井控、防硫化氢、防溢油等演习；要求专业呼吸器公司对现场员工进行呼吸器使用培训工作；利用作业间隙或班前会及安全会等讲解相关产层钻井注意事项。作业期间，密切关注各项钻进参数的变化情况，如钻压、扭矩、泥浆漏失量、返出量、气含量等，同时，密切与旋转防喷器专业人员做好沟通工作，关注套压变化情况，一旦发现套压或返出不正常，即可停止钻进上提钻具至安全位置并进行观察，如需关井，应迅速做出判断和决定，同时在关井后做好向参数的记录。

4.2 设备方面

作业期间，平台设备存在运行时间长、负荷大、易损部件及常规耗件消耗大的特点。作业前期，平台依据现场作业需求，加强日常以及作业前的设备检查与维保工作，其次，做好相关准备工作，相关耗件的备件准备工作，作业期间，依据作业情况和设备状态允许，适时调整设备使用时间调整，减轻设备运行负荷，做好提前量，不定时的巡回检查，注意易损件的工作状态，为保证作业需求，提前更换一被损坏的易损部件。

平台合理利用各个作业间隙，进行各项设备维修和技改工作，如在固井侯凝、组合钻具、起下钻等期间，进行离心泵机械密封、橡胶短接的更换、泥浆泵活塞冷却系统改造工作。高温、高压、高固相含量、腐蚀性强导致设备部件使用寿命短，尤其以常耗件为突出。平台依据实际情况，做好使用中的各项数据记录工作，通过统计、对比选择抗高温、抗高压、腐蚀的备件，比如选择不同压力等级的活塞、抗高温的振动筛布。

4.3 材料方面

本地供应商数量少，国外备件到货周期长，作业区域清关手续时间不确定以及手续繁琐。平台针对在墨西哥作业和国内作业不同之处，在这边作业要求备件库存要足够，较之国内只要衔接上就行，为适应这边的作业要求，在备件订购上平台做出相应转变，由之前的衔接上转变为保证库存有足够量以满足现场作业要求。平台作业现场做好各项相关耗件的使用时间统计工作，统计对比选择优良备件与确定各个部件库存报警线值。现场物流受甲方船舶限制：现场与甲方代表做好充分的沟通，以保障目的，及时有效地将所需物资送达平台。

5.结语

纵观整个在墨西哥湾进行高温高压井的作业过程，通过公司领导、兄弟平台的大力支持下，在平台所有人员的共同努力下，安全高效地完成了高温高压井钻完井作业任务，得到了甲方以及公司的高度好评。在当下石油寒冬季节取得甲方信任和为进一步合作奠定良好的基础。同时，通过高温高压井作业平台收获了墨西哥湾作业区块高温高压井的作业经验，比如作业区块地质形态、甲方作业要求、与第三方合作方案等，为今后的工作开展打下了良好的基础。