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摘要:地质录井技术是油田勘探开发过程中的一个重要环节,项目工程干得好與坏,源头质量起重要作用。自成立工程技术服务公司后,甲方单位压减投资,对技术服务质量相应增加了更多严苛的要求,不断打造核心技术,向非油领域拓展、延伸,更加精确预测地层压力,利用好地理、勘探等系统技术手段,拓宽技术推广,是提高自主创新能力向高端发展的基本需求。
关键词:核心技术、预先危险分析、地层压力预测、设计软件、闭环管理
油气勘探和开发过程中,录井技术具有科学性、先进性、可操作性的特点,是地质资料的录取、油气层的识别评价的基础,更是现场施工和开发作业的安全保障。近几年,随着勘探难度不断加大,对施工技术要求越来越高,原模式虽然在地层、岩性等分析结论的基础上进行了相应故障提示,但方法上主要靠经验分析,缺乏核心技术支撑,内容过于笼统,抽象,辨识程度不足,基于上述问题的考虑,旨在健全符合自身特点的、基于打造核心技术的市场管理,使其在市场萎缩的情况下,提高技术服务质量及经营话语权,达到经济效益、管理效益平衡,促进企业的可持续发展。
1 预先风险分析
预先风险分析,是一项实现系统安全危害分析的初始工作,在工程施工之前,对系统中存在的危险性类别、出现条件、导致事故的后果进行分析,目的是识别系统中的潜在一切主要危险,鉴别产生危害的原因和危害对系统的影响,确定危险等级,制定防范措施,防止危险发展成事故。把分析工作做在行动之前,避免由于考虑不周而造成损失。预先危险分析主要围绕四个步骤:
1.1收集齐全资料
收集区域地质资料、物探资料、邻井实钻资料、试油试采资料和后期开发资,料综合统计井区曾经发生过的风险和事故,预测设计井实钻过程中可能出现的风险。
1.2划分风险种类
地质风险评价主要参数包括设计井区地层、岩性,地下流体性质,地层孔隙压力,地下有毒有害气体、地物、敏感区要素等,归纳建库后,进行分类入库。
1.3建立风险等级
筛查老井资料,通过综合地质研究技术、辅助胜利油区井位地理信息及胜利油田综合地理信息系对存在风险划分低、中、高三个风险等级,对未实施井进行风险提示,做好风险记录。
1.4制定预防措施
对可能发生的事故制定预防措施,实现设计本质安全。对区域可能存在的风险进行了认真的统计,九种事故和风险中确有盐水侵、浅层气、井漏和溢流等四种风险在邻井实钻中发生,甚至造成了工程事故。对可能会发生的这四种风险进行全面分析,进行风险预测和评估,现场施工依据设计,严格遵守操作规程,确保不会发生井下安全事故。
2 地层压力预测
地层压力是石油及天然气勘探、开发中非常重要的一个参数。钻井工程涉及的地层压力是“地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力”的总称。多年以来,石油行业一直致力于不同油藏条件下地层压力预测技术的研究,并形成了预测、监测地层压力的技术理论。目前,就地层压力的成因、地层压力预测的基本理论,已经有了比较统一的认识,在预测方法主要集中在声波时差法、等效深度法、经验公式法、正常压实趋势法、有效应力法和密度测井法等六种方法。基于基础理论和预测方法开发了多款地层压力预测软件。以应用该系统进行各类井正确的压力预测方法为主,推广应用测井曲线和地震数据设计地层压力剖面,进行压力剖面分析、地层压力评价、钻井液密度设计等。
3 数据库自动提取
原《设计系统》由于开发较早,功能不齐全,软件开发使用的系统、语言等与现有的勘探数据库不匹配,导致系统中累计有6523口井10万多条数据未录入完成井数据库,依靠人工录入,效率较低,不能确保新完钻井资料在新井设计时提供依据,直接影响设计质量。经过技术创新,通过对程序的重新编写和部分程序的变更,开发出了一套融入原系统的自动导入功能模块,修改和完善完成井数据库中的完成井坐标数据库、地层分层库、钻井液性能使用库、测井解释成果库及复杂情况库等5个模块内容,满足勘探开发对完成井资料使用的需求,实现将勘探数据库与钻井地质设计系统数据库的无缝对接,降低了设计出错率及人工输入成本。
4特殊井区定制设计
4.1“井工厂”设计模式
白鹭湖“井工厂”位于滨州市白鹭湖景区,部署新井43口,井台面积小、井位密集度高,安全环保高,实施难度大。建立“井工厂”运行模式,通过开展综合地质研究,对区域地层岩性、构造、储层、地层压力等进行综合分析,准确预测设计井地层、压力、钻井液密度、井身结构等设计关键内容,采取钻一口井,出一口井设计的方式,实现在新的设计中及时应用新钻探井的资料,确保设计数据的准确性。通过采取随钻跟踪,了解最新的井下信息,及时调整区块的研究认识,及时入库新钻井数据,提示防碰井,为现场安全钻进提供准确依据。
4.2介入外部市场模式
印尼Kasuri项目施工区域钻探完成的井大都井身结构复杂,开次多,钻井周期长,井下钻遇复杂情况较多。前期,由于地层划分不统一,设计编写人组底界的划分原则各不相同,造成划分深度差异较大。通过查阅实钻资料,网上数据库筛查老井底界分层数据,对岩电组合特征进行对比分析,总结归纳厚度变化规律,确定各区块厚度范围值,为后期每口井的底界确立、现场施工奠定了基础。进行综合地质分析,上新世弹性带下有厚度超过1000m的灰岩和白云岩层,在钻井过程中易造成泥浆失返性漏失,Faumai地层发育有新几内亚灰岩(NGL),容易发生恶性漏失、断钻具、卡钻事故。集中梳理探区的地质构造、地层压力、温度、钻井施工等多方面资料,搞清甲方意图,对该区钻井液使用情况进行统计,设计中根据岩性变化特征和复杂情况发生的规律,科学调配钻井液性能有效降低复杂情况发生。
5归纳总结,闭环管理
认真归纳总结专项研究成果,总结典型经验和好的做法,定期组织员工进行管理知识培训,将研究成果进行交流展示,提高设计过程中异常情况的分析能力和对事故的判断、防范、处理能力。通过管理培训的方式总结查找“长板”和“短板”,通过“身边人”传授工作经验、点亮技术绝活的形式,开展从“人人上讲台”到“人人是专家”再到“人人创效益”活动,实现人才培养的层层递进,积极塑造“实践—创新—创效”的培训学习风气。
做到“油藏提前介入—现场随钻跟踪—钻后误差分析”,排查完成井资料,形成风险区块集中总结,实现从点到面的跃进将各区域“零散”的技术方案和措施进行优化整合,因区制宜、因井制宜地总结形成不同井型、不同井深的设计模式,提高设计运行速度及预测的准确度。在每口井完钻后,将设计中技术措施与实钻情况进行比较,针对误差较大或出现复杂情况的,及时梳理修改技术参数,后期对该项目开展技术攻关。
结论
依靠核心技术拓宽市场经营管理,在甲方严控投资的情况下,对所有施工井进行风险分析,提高地质技术含量,源头作用明显增强,为每口油井设计最佳录井解决方案,现场施工没有出现任何大的风险事故,生产经营水平明显提高。
关键词:核心技术、预先危险分析、地层压力预测、设计软件、闭环管理
油气勘探和开发过程中,录井技术具有科学性、先进性、可操作性的特点,是地质资料的录取、油气层的识别评价的基础,更是现场施工和开发作业的安全保障。近几年,随着勘探难度不断加大,对施工技术要求越来越高,原模式虽然在地层、岩性等分析结论的基础上进行了相应故障提示,但方法上主要靠经验分析,缺乏核心技术支撑,内容过于笼统,抽象,辨识程度不足,基于上述问题的考虑,旨在健全符合自身特点的、基于打造核心技术的市场管理,使其在市场萎缩的情况下,提高技术服务质量及经营话语权,达到经济效益、管理效益平衡,促进企业的可持续发展。
1 预先风险分析
预先风险分析,是一项实现系统安全危害分析的初始工作,在工程施工之前,对系统中存在的危险性类别、出现条件、导致事故的后果进行分析,目的是识别系统中的潜在一切主要危险,鉴别产生危害的原因和危害对系统的影响,确定危险等级,制定防范措施,防止危险发展成事故。把分析工作做在行动之前,避免由于考虑不周而造成损失。预先危险分析主要围绕四个步骤:
1.1收集齐全资料
收集区域地质资料、物探资料、邻井实钻资料、试油试采资料和后期开发资,料综合统计井区曾经发生过的风险和事故,预测设计井实钻过程中可能出现的风险。
1.2划分风险种类
地质风险评价主要参数包括设计井区地层、岩性,地下流体性质,地层孔隙压力,地下有毒有害气体、地物、敏感区要素等,归纳建库后,进行分类入库。
1.3建立风险等级
筛查老井资料,通过综合地质研究技术、辅助胜利油区井位地理信息及胜利油田综合地理信息系对存在风险划分低、中、高三个风险等级,对未实施井进行风险提示,做好风险记录。
1.4制定预防措施
对可能发生的事故制定预防措施,实现设计本质安全。对区域可能存在的风险进行了认真的统计,九种事故和风险中确有盐水侵、浅层气、井漏和溢流等四种风险在邻井实钻中发生,甚至造成了工程事故。对可能会发生的这四种风险进行全面分析,进行风险预测和评估,现场施工依据设计,严格遵守操作规程,确保不会发生井下安全事故。
2 地层压力预测
地层压力是石油及天然气勘探、开发中非常重要的一个参数。钻井工程涉及的地层压力是“地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力”的总称。多年以来,石油行业一直致力于不同油藏条件下地层压力预测技术的研究,并形成了预测、监测地层压力的技术理论。目前,就地层压力的成因、地层压力预测的基本理论,已经有了比较统一的认识,在预测方法主要集中在声波时差法、等效深度法、经验公式法、正常压实趋势法、有效应力法和密度测井法等六种方法。基于基础理论和预测方法开发了多款地层压力预测软件。以应用该系统进行各类井正确的压力预测方法为主,推广应用测井曲线和地震数据设计地层压力剖面,进行压力剖面分析、地层压力评价、钻井液密度设计等。
3 数据库自动提取
原《设计系统》由于开发较早,功能不齐全,软件开发使用的系统、语言等与现有的勘探数据库不匹配,导致系统中累计有6523口井10万多条数据未录入完成井数据库,依靠人工录入,效率较低,不能确保新完钻井资料在新井设计时提供依据,直接影响设计质量。经过技术创新,通过对程序的重新编写和部分程序的变更,开发出了一套融入原系统的自动导入功能模块,修改和完善完成井数据库中的完成井坐标数据库、地层分层库、钻井液性能使用库、测井解释成果库及复杂情况库等5个模块内容,满足勘探开发对完成井资料使用的需求,实现将勘探数据库与钻井地质设计系统数据库的无缝对接,降低了设计出错率及人工输入成本。
4特殊井区定制设计
4.1“井工厂”设计模式
白鹭湖“井工厂”位于滨州市白鹭湖景区,部署新井43口,井台面积小、井位密集度高,安全环保高,实施难度大。建立“井工厂”运行模式,通过开展综合地质研究,对区域地层岩性、构造、储层、地层压力等进行综合分析,准确预测设计井地层、压力、钻井液密度、井身结构等设计关键内容,采取钻一口井,出一口井设计的方式,实现在新的设计中及时应用新钻探井的资料,确保设计数据的准确性。通过采取随钻跟踪,了解最新的井下信息,及时调整区块的研究认识,及时入库新钻井数据,提示防碰井,为现场安全钻进提供准确依据。
4.2介入外部市场模式
印尼Kasuri项目施工区域钻探完成的井大都井身结构复杂,开次多,钻井周期长,井下钻遇复杂情况较多。前期,由于地层划分不统一,设计编写人组底界的划分原则各不相同,造成划分深度差异较大。通过查阅实钻资料,网上数据库筛查老井底界分层数据,对岩电组合特征进行对比分析,总结归纳厚度变化规律,确定各区块厚度范围值,为后期每口井的底界确立、现场施工奠定了基础。进行综合地质分析,上新世弹性带下有厚度超过1000m的灰岩和白云岩层,在钻井过程中易造成泥浆失返性漏失,Faumai地层发育有新几内亚灰岩(NGL),容易发生恶性漏失、断钻具、卡钻事故。集中梳理探区的地质构造、地层压力、温度、钻井施工等多方面资料,搞清甲方意图,对该区钻井液使用情况进行统计,设计中根据岩性变化特征和复杂情况发生的规律,科学调配钻井液性能有效降低复杂情况发生。
5归纳总结,闭环管理
认真归纳总结专项研究成果,总结典型经验和好的做法,定期组织员工进行管理知识培训,将研究成果进行交流展示,提高设计过程中异常情况的分析能力和对事故的判断、防范、处理能力。通过管理培训的方式总结查找“长板”和“短板”,通过“身边人”传授工作经验、点亮技术绝活的形式,开展从“人人上讲台”到“人人是专家”再到“人人创效益”活动,实现人才培养的层层递进,积极塑造“实践—创新—创效”的培训学习风气。
做到“油藏提前介入—现场随钻跟踪—钻后误差分析”,排查完成井资料,形成风险区块集中总结,实现从点到面的跃进将各区域“零散”的技术方案和措施进行优化整合,因区制宜、因井制宜地总结形成不同井型、不同井深的设计模式,提高设计运行速度及预测的准确度。在每口井完钻后,将设计中技术措施与实钻情况进行比较,针对误差较大或出现复杂情况的,及时梳理修改技术参数,后期对该项目开展技术攻关。
结论
依靠核心技术拓宽市场经营管理,在甲方严控投资的情况下,对所有施工井进行风险分析,提高地质技术含量,源头作用明显增强,为每口油井设计最佳录井解决方案,现场施工没有出现任何大的风险事故,生产经营水平明显提高。