摘要:本文介紹了LWD無線隨鉆測斜儀使用中出現的井下安全問題,所采取的對策措施,對同類儀器的使用具有一定借鑒作用。
　　關鍵詞:LWD無線隨鉆測斜儀;井下安全;水平井
　　LWD無線隨鉆測斜儀,具有地質參數、定向參數、地磁參數測量等功能,是目前國際上先進的定向井、水平井測量儀器,其性能可靠、精度高、實時性強。它能夠在鉆井施工中隨鉆實時測取地質參數,實現地質導向鉆井,是提升復雜油藏勘探開發能力,回避鉆探風險,簡化施工工序,縮短鉆井周期和提高鉆探成功率的有效工具。
　　近年來,隨著水平井技術的發展和完善,LWD測量儀器得到廣泛應用,僅勝利油田2004年所施工的84口水平井,有75%以上的井使用了該儀器,它在開發薄油藏、邊底水油藏以及復雜油藏等方面成效顯著,已成為油田勘探開發的重要手段。但該儀器在鉆井施工過程中,出現了損壞嚴重、發生井下事故以及不能有效規避儀器本身風險等問題,如何解決其使用中的井下安全問題十分重要。
　　1、LWD儀器使用情況
　　勝利鉆井工程技術公司引進了美國哈里伯頓公司的LWD,全稱為LWD(Formation Evaluation While Drilling)地質評價無線隨鉆測斜儀,具有地質參數測量(自然伽瑪、電阻率、中子孔隙度和巖石密度)、工程參數測量(井斜角、方位角、磁性/高邊工具面角和井下溫度)、地磁參數測量等功能,井下儀器串屬于鉆鋌式組合。該儀器投入使用以來,在國內外油田施工各類水平井100多口,其中勝利油田內部 64 口,印度尼西亞4口,為油田的勘探開發帶來了顯著的經濟效益,同時為石油工業實施“走出去”戰略,闖入國際市場提供了技術裝備保障。
　　1.1精確地找準了油層,水平井回填的情況明顯減少
　　該儀器在勝利油田內部使用服務64口水平井,精確地找準了油層,沒有出現填井的現象。而同期沒有使用該儀器施工的156口水平井,出現進A點無油填井側鉆18口,占總量的11.5%。
　　1.2保證了水平段在油層最佳位置的有效延伸
　　根據LWD儀器測量的地層變化情況,實時調整軌跡,最大限度地保證井眼軌跡在油層最佳位置穿行,有42口井在進入A點或水平段鉆進中因油層層位變化,調整軌跡到油層最佳位置,占用LWD施工水平井的65.3%,充分體現了LWD在水平井施工中所發揮的重要作用,水平井的成功率大大提高。
　　1.3水平井的施工水平得到提高
　　水平井的軌跡控制精度達到了縱向±0.5m、橫向±5m,在原來縱向±2m、橫向±10m的基礎上有了大幅度提高。施工工藝技術有了較大進步,形成了油藏、地質、采油、鉆井的快速反映機制,減少了水平井中間電測等施工環節,提高了鉆井速度,減少了油層受污染的時間。
　　2、存在的井下安全問題
　　LWD儀器在水平井施工過程中,儀器使用發生井下事故和損壞嚴重以及不能有效規避風險等問題。
　　1.1儀器使用發生井下事故
　　儀器使用多次發生卡、落事故。自2002年以來,LWD儀器在水平井施工共出現4次嚴重的井下卡落事故。其中兩次斷鉆具事故:H10-平2井和Z17-平516井斷鉆具事故;兩次嚴重卡鉆事故:H90-平2井粘卡卡鉆事故和GD8-平3井壓差卡鉆事故。上述4次井下事故中,造成兩套LWD儀器落井,另外兩套受到嚴重損害。
　　1.2儀器損壞嚴重
　　儀器部分配件沖蝕損壞嚴重。LWD儀器投入使用以來,部分配件沖蝕損壞嚴重。同國際市場和國內其他油田使用情況相比,備件報廢速度快,消耗數量大。儀器電阻率短節維修頻繁,LWD儀器的電阻率短節接收極損壞嚴重,自2000年以來共送美國維修 5次,每次的維修費用為6萬美元左右。
　　1.3缺乏風險機制
　　缺乏合理的風險共擔機制,井下儀器的作業風險全部由服務方一家承擔。
　　3、原因分析
　　3.1造斜率偏高;
　　3.2鉆井液性能達不到儀器使用要求;
　　3.3技術措施得不到落實;
　　3.4高風險不能承擔。
　　4、國際市場以及其他油田經驗
　　該儀器先后在卡塔爾、印度尼西亞等國際市場,以及大慶、冀東、新疆等油田外部市場進行水平井技術服務。由于甲方對造斜率和泥漿性能的控制有合理的機制約束,技術措施落實到位,因此,較少發生儀器的意外損害。例如:卡塔爾項目已經運作了4年,除密封圈、固定螺絲外等消耗件外,未補充配件;2004年大慶、冀東油田已累計完成14口水平井,未發生一起井下安全事故,零配件也未明顯消耗。
　　5、對策措施
　　5.1嚴格控制造斜率
　　增大水平井靶前位移,嚴格控制設計造斜率在25°/100m以下。科學、合理的選擇動力鉆具,嚴格控制LWD施工井段,實際造斜率控制在儀器要求范圍內。
　　5.2嚴格技術措施,規范現場作業
　　根據技術措施執行不徹底,現場作業不規范的情況,應進一步完善現有的儀器操作規程,并要求施工人員嚴格執行。對部分年輕技術人員,強化技術培訓,從技術素質、業務水平和責任心幾方面從嚴要求。強化技術措施,使現場施工做到標準化、規范化,杜絕不規范作業,降低儀器作業風險。針對儀器作業中經常出現的問題和事故,制定應急措施和應急預案,配套相應的工具,特別是要針對儀器斷鉆具落井事故,研制配套專用打撈工具,提高事故處理的效率和成功率。杜絕儀器的落井報廢事故,避免資產損失。
　　5.3加強橫向協調和技術交流,改善儀器施工環境
　　注重利用合理的途徑與各施工單位加強橫向的協調和技術交流。使其詳細解儀器作業的性能指標和對施工環境的要求,便于現場技術措施的落實,改善儀器施工環境,提高儀器作業成功率和井下安全性。特別是加強對泥漿技術指標的監控,整體提高泥漿性能。
　　5.4依靠技術進步,提高儀器性能和抗沖蝕性
　　加強技術革新和配件國產化,提高儀器性能和抗沖蝕性,降低儀器運行成本,是減少儀器受到意外損害時造成的損失的有效途徑。根據調研分析,完成了儀器耐磨環和下井零配件的國產化,使用效果良好。進一步針對伽瑪短節封裝鉆鋌和控制短節封裝鉆鋌開展國產化技術攻關,以降低下井儀器的整體費用,降低風險。
　　5.5建立風險機制
　　形成風險共擔機制,使施工各方對井下安全和儀器的意外損害都負有責任,易于技術措施的落實。
　　6、取得的效果
　　自2004年下半年以來,由于采取了以上對策措施,各施工方都能較好地落實LWD測量儀器使用技術要求,使該儀器的使用走上了科學化、規范化的軌道,所完成的30口水平井沒有發生一起井下事故,儀器配件損壞嚴重的問題也有所好轉,極大地提高了儀器的使用效率。
　　7、結束語
　　LWD測量儀器的推廣應用為油田的勘探開發帶來了顯著的經濟效益,但在使用中出現的井下安全問題,只要嚴格執行操作規程,采取有效的對策措施就能避免。建議國內石油行業鉆井工程應遵循國際慣例,以利于高新技術裝備的推廣應用。