海上丛式井网加密调整防碰关键技术

海洋钻井装备智能防碰技术在海洋石油981平台上的应用【摘要】本文将从当今世界上海上钻井平台最先进的海洋钻井装备智能防碰技术——SZMS（SZMS：Smart Zone Management System）技术的研究背景、方法技术、发展现状及它在中国第一艘第6代超深水全动力定位半潜式钻井平台海洋石油981上的应用等几个方面进行简单的分析和探讨。

【关键词】海洋钻井装备；智能防碰；SZMS；海洋石油981；安全1.研究背景安全是一切生产实践活动的基础，特别是在高投入、高风险的海洋石油工业中更是如此，因此研究和发展深海海洋钻井装备的安全技术就显得尤为重要，也很有现实意义.作为海上石油钻井平台来说，钻台区域是整个海上石油钻井平台作业最危险的工作区域。

因此钻台设备的安全直接关系到生产作业，整个平台、平台上所有工作人员的安全。

为此科研人员总是在试图寻找各种办法去攻坚克难，采用各种先进技术去最大限度降低人为因素以外的设备安全风险。

而本文所探讨的SZMS技术则是现今世界上发展比较成熟技术，成功应用于中国第一艘动力定位超深水半潜式钻井平台海洋石油981平台，因此对SZMS技术的研究对于未来中国这方面的自主开发和其在海上石油平台上未来的更好应用有很大现实意义。

2.海上钻井装备智能防碰技术发展历程早期的海上石油钻井平台钻井设备的安全主要是单纯的靠人工去减少和防范事故风险的。

它的实现方法是先通过作业前的安全指导和风险分析，然后通过作业过程中的多人辅助查看钻井作业过程，发现危险状况就人为的告知危险区域的作业人员注意安全。

这种方法就要求钻井作业中的每个参与者都绷紧神经，集中精力。

但是人的精力和视野范围毕竟是有限的，因而早期钻井设备发生的事故是很多的，后果也是很严重的。

后来随着科技的进步，人们在一些存有高风险的重要的设备如钻井绞车上加上智能防碰天车系统，来减少事故的发生，但是这只是单个设备自身的安全防碰，并不能完全避免其与其他设备的碰撞，特别是对于现今很多自动化设备的平台而言，迫切的需要一种全新的钻井装备安全管理技术来确保人员和设备的安全，来确保海上钻井平台钻井作业的顺利进行，而现今很好的运用于世界上很多钻井平台的SZMS技术正是乘着科技发展的春风而应运而生的一种智能化的海洋钻井装备防碰技术。

井眼防碰实时监测技术在渤海某井组的应用刘刚;夏向阳;刘闯;蔡鹏;杨超【摘要】渤海油田某井组是海上丛式井组中井数最多、密集程度最高的井组之一.为了防止井眼碰撞、窜槽,针对井间距小、井网密集、井斜大、周围老井井眼轨迹参数不准、井眼净化难度大等问题,此井组采用了表层防碰实时监测技术.结果表明:在三口井的危险井段实施了防碰实时监测,在隔水管打偏的A-14井预警一次,经过WMD测斜数据和COMPASS扫描计算出的中心距与传感器采集的振动信号特征存在明显的对应关系,验证了预警的准确性,并说明该方法可有效降低井眼碰撞风险.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)021【总页数】4页(P123-126)【关键词】丛式井;定向;防碰监测;振动【作者】刘刚;夏向阳;刘闯;蔡鹏;杨超【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中海油能源发展安全环保分公司,天津300456;中海油能源发展安全环保分公司,天津300456【正文语种】中文【中图分类】TE243随着石油勘探开发进入深海，海上钻井技术面临越来越多的挑战，海上钻井作业受到海上平台的限制，作业空间狭小，通常采用丛式井作为主要井型。

丛式井加密技术推广后，由于井间距不断减小，丛式井碰撞问题日益凸显，井眼碰撞，轻者停产修井，造成经济损失，重者会造成原油泄漏，污染环境，甚至威胁到石油工人的生命安全。

因此，丛式井防碰一直是各大石油公司亟待解决的热点问题［1］。

现有常规防碰技术主要包括钻前防碰设计和钻井过程中各种井眼轨迹控制技术。

钻前防碰设计是丛式井防碰设计的基础，如果邻井井眼数据缺失或不全会给钻前设计带来很大困难，并且增加施工过程中井眼碰撞的风险。

井眼轨迹控制通常是建立在随钻测量仪测量数据准确的基础上，但是常用的钢制钻具组合在地下会被地磁场磁化产生局部磁场，磁力测量工具在该局部磁场和正常地磁场的合磁场下工作，其方位角输出值不能反映实际轨迹的真实值［2］。

56 近年来，随着新能源的快速发展，并逐步替代传统能源，能源供给竞争明显。

随着世界能源需求持续快速增长，油气开采仍将占据能源供给主要地位，钻完井投资占海上油气勘探开发生产投资的一半，因此，管控钻完井成本，进行钻完井降本增效是提高油气开采资产收益的关键一环[1-2]。

优快钻完井作为一种全新的钻完井模式，在发展中采用科学分析和积极进取的态度解决 钻井作业中的新问题，不断地创新思维、创新技术、创新管理、创新机制。

同时，钻井专业与其他专业部门、综合管理部门密切配合及相互渗透，形成一套对现场钻完井作业强有力的支持系统[3]。

本文以南海东部地区番禺4-2B油田6口加密井槽调整井为例，根据该区块地层特点、设备能力及作业难点，通过党建引领、管理提升、技术提升、区域协同等措施，高效完成该6口井的钻完井作业，通过总结和研究，建立了一套适应于调整井的优快钻完井配套技术，对于海上调整井降本增效具有借鉴和指导意义。

1 工程概况1.1 井身结构设计番禺4-2B油田6口加密井槽调整井设计井身结构为：一开打桩锤入Ø508.0mm隔水导管至泥面以下49m；二开钻表层Ø406.4mm井眼，下入Ø339.7mm表层套管；三开钻Ø311.15mm井眼至着陆井深，下入Ø244.5mm套管；四开钻Ø215.9mm井眼水平段至完钻井深；裸眼完井，优质筛管或流量控制装置（ICD）控水筛管防砂。

1.2 井槽设计番禺4-2B平台原井槽为5×7分布，槽口间距2.286m×2.286m，平台已无空余槽口。

 为减缓油田产量递减速度，实施加密井槽调整井进一步完善主区生产井网成为维持油田稳产的主要手段[4]。

为充分利用平台资源，降低勘探开发成本，本次调整井新设置并安装6个内置井槽在平台现有井槽内部，安装在现有井槽中间 [5]。

海上调整井优快钻井技术及管理实践程忠1 雷鸿1 聂斌21.中海石油（中国）有限公司深圳分公司 广东 深圳 5180672.中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司 广东 深圳 518067 摘要：随着勘探开发迈入新区新领域，为实现新的跨越，海上油田开启了新优快钻完井征程，通过技术和管理的全面提升，实现降本增效的目的。

小井距密集丛式定向井防碰技术
魏刚;张春琳;邵明仁
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2010(036)002
【摘要】越来越多的海洋、陆地的大型油田采用丛式井开发技术,随着大型油田的开发,丛式定向钻井技术得到了长足的发展和提高,平台的结构由2×2、4×4发展到5×7、5×8、4×10的丛式井平台,井距由2m×2m缩小到1.5m×1.7m.井距
1.5m×1.7m在国内渤海最早采用,查阅很多资料,国外也没有发现如此小的井距.井数多、井距小导致小井距密集丛式平台定向井防碰问尤为突出.小井距密集丛式平台在渤海油田开发中占举足轻重的地位,本文介绍渤海油田海上油田小井距密集丛式井定向井防碰技术,该技术在渤海海上油油田开发中取得了巨大成功.
【总页数】3页(P99-101)
【作者】魏刚;张春琳;邵明仁
【作者单位】中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司;中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司;中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司【正文语种】中文
【中图分类】TE243
【相关文献】
1.合川地区丛式定向井钻井技术实践
2.合川须家河油气藏丛式定向井钻井技术研究
3.芳90-96钻井平台小井距定丛井防碰技术研究
4.大平台丛式定向井施工防碰技术探讨
5.YSL油田丛式定向井钻井提速配套技术研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

海上丛式井组钻井顺序优化模型及求解方法
曹向峰;管志川;史玉才;薛磊;张欣
【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(040)003
【摘要】海上丛式井组待钻井较多且井口间距较小,优化钻井顺序有助于防碰和采用批钻井方式.综合考虑防碰要求并兼顾批钻井要求,以井眼分离系数作为井眼交碰风险评价指标,以整个井组的防碰井段总长度最小作为钻井顺序优化目标,建立海上丛式井组钻井顺序优化模型及遗传算法求解方法,给出实例计算分析.结果表明:以整个井组的防碰井段总长度最小作为海上丛式井组钻井顺序优化指标是可行的;建立的钻井顺序优化方法能够满足海上丛式井防碰及批钻井要求.
【总页数】6页(P96-101)
【作者】曹向峰;管志川;史玉才;薛磊;张欣
【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中海油安全技术服务有限公司,天津300452
【正文语种】中文
【中图分类】TE21
【相关文献】
1.多个气田整体开发优化模型及其求解方法 [J], 李强;钟海全;王渊;冷有恒;郭春秋
2.丛式井组总体防碰与钻井顺序优化技术及应用 [J], 刘晓艳;施亚楠;李培丽
3.海上密集丛式井组再加密调整井网钻井技术探索与实践 [J], 姜伟
4.基于凸优化模型的Sudoku求解方法及其GUI实现 [J], 胡静
5.丛式井组总体防碰与钻井顺序优化技术及应用研究 [J], 曹刚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

密集丛式井组优快钻井关键技术研究与应用——钻井工艺研究所一、项目背景随着胜利油区油气勘探开发不断深入，勘探开发的区域也不断扩大。

滩浅海（湖）井组的开发对于胜利油田的持续性发展具有重要的现实意义，利用人工岛密集丛式组开发滩浅海（湖）油气田有利于优快钻井技术的规模实施，实现从钻井、完井、作业等系统化的“井工厂”模式，钻井效率进一步提高，开发成本也得到大大降低。

青东5项目是胜利油田部署的大型海油陆采密集丛式井组，共部署井位61口，钻井施工具有以下难点：井间距小、造斜点浅、大尺寸井眼浅层定向造斜率低、防碰任务艰巨、部分井水平位移大，涉海作业环保要求高等。

另外，青东5井组属于勘探新区，控制井位少，存在四个大断块，地质构造复杂，油藏落实难度大，以少井地区断块油藏地质构造模型为基础，以井间防碰和避开断层为原则将地质构造模型与密集丛式井轨道设计结合形成初步井组轨道设计方案。

井组施工期间，根据油藏方案调整情况，通过井间防碰扫描形成预案，再通过地质工程一体化评价优化井组整体轨道设计方案，直至形成最终优化方案。

二、项目目标通过研究，形成大型密集丛式井组钻井工艺配套技术及三维绕障主动防碰技术。

三、关键技术及创新点1、大型密集丛式井组施工难点分析（1）项目运行管理1）多部门同时作业，生产组织运行难度高。

一个井场，二到四部钻机同时施工，钻井、录井、定向、测井、固井等多部门协同作业，且搬安、电测、固井加上泥浆拉运等作业环节施工车辆多，极易发生地面“拥堵、停待”现象，在生活、安全及管理方面压力巨大.（2）项目施工技术1）表层大井眼定向，造斜点浅，造斜率低。

平原组位于地表，地层非常疏松。

为了满足无线信号的正常传输和井下安全又必须达到一定的排量，井眼扩大率大，造斜率低，井眼轨迹控制难度大。

2)井网密集，防碰难度大。

井数多，井网密集，井口间距仅2-5mm，地下井眼轨道密集交错，既要考虑与已完钻井的防碰，又要考虑不能侵占待钻井的井眼轨道，且大位移井（>1500m）、大井斜井（>45°）多，轨迹控制精度要求更加严格，防碰绕障任务艰巨。

河50密集丛式井组井身轨迹控制与防碰技术摘要：胜利油田河50断块丛式井组1987年开发，共计钻井45口，经过20多年的开采，该区块已经进入高含水期。

为提高该区块的产量和采收率，2009年胜利油田在该区块部署了34口新井。

新老井网相当密集，防碰难度高。

针对河50的防碰难题，特别制订了各项防碰措施，合理控制井身轨迹，最终完成的34口井井身质量全部合格，未发生钻井事故，节约了钻井周期和钻井成本，顺利完成了河50区块的增产开发。

关键词：河50；丛式井组；防碰1 引言原《河50丛式井组》是石油天然气总公司“七.五”攻关项目，1987年12月至1989年4月共打45口井。

经过20多年的开采，进入高含水期，整个区块产量已不到80吨。

为了提高该区块的产量和采收率，搞好二次开发，该区块相继布署了34口井。

是油田2009年增油上产的重点区块之一。

该区老井45口比较密集，由于当时仪器精度低，老井眼数据准确性偏低，给防碰带来难度。

此区块于1989年投入开发。

目前由于多口井套管破损、管外窜槽，导致油水井沙三段不能正常开采。

随着地质专家对该区块地层的不断认识，为完善井网，恢复注水，补充地层能量，在该区块部署7个平台，油水井34口，新老井总计79口井。

新老井网相当密集，防碰难度高。

2 井身轨迹控制与防碰技术河50所有井的靶区半径都设计在15m之内，而且有20口井设计为双靶，这就对井身轨迹控制提出了更为苛刻的要求，不能够采取大范围的绕障措施，只能在十分有限的空间内进行防碰施工。

“尽量避免相碰，不能损坏临井套管”，这是河50项目参战各方在充分考虑诸多客观不利因素后达成的共识。

针对河50的防碰难题，我们特别制订了以下防碰措施：2.1 防碰扫描每口井接到设计后，在开钻前利用landmark软件的防碰扫描功能，把整个河50区块所有老井新井进行全盘扫描，做到一览无余，输出报告并画出扫描图，做出防碰预案，给现场监督汇报后进行技术交底，重点提示防碰危险井段。

第37卷 第4期2015年7 月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 37 No. 4July 2015文章编号：1000 – 7393（ 2015 ）04 – 0036 – 03 doi:10.13639/j.odpt.2015.04.010海上油田丛式井表层开路预斜技术陈爱国1　许　杰1　孟　炜2　李明磊3（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津　300452；2. 中国石油大学，北京　102249；3. 中国石油物资公司，北京　100029）引用格式：陈爱国，许杰，孟炜.海上油田丛式井表层开路预斜技术［J ］.石油钻采工艺，2015，37（4）：36-38.摘要：通过渤海地区开发井井筒布置密集易发生碰撞的特点说明了丛式井钻井作业中表层预斜技术的必要性。

针对传统表层预斜技术拆卸井口消耗时间长的缺陷，提出了不安装井口，直接采用海水钻进并辅以大弯角马达造斜的开路循环预斜技术，并确定了其钻具组合及施工参数的优化方案。

目前，该技术已成功应用于渤海地区54口井，节约了钻井成本，增加了钻进效率，对于渤海以外的其他海域油田本研究也具有一定的推广意义。

关键词：渤海油田；预斜技术；开路钻进；降本增效中图分类号：TE243 文献标识码：AResearch on open-hole surface pre-kickoff technology for cluster wells in offshore oilfieldsCHEN Aiguo 1, XU Jie 1, MENG Wei 2, LI Minglei 3（1. Tianjin Branch of CNOOC China Ltd., Tianjin 300452, China ; 2. China University of Petroleum , Beijing 102249, China ;3. China Petroleum Materials C orporation , Beijing 100029, China ）Abstract: This paper indicates the necessity of surface pre-kickoff technology in drilling cluster wells through the characteristics of dense placement of wellbores in development wells and easy collision in Bohai region. In view of the drawback of time-consuming dismantling of wellhead in traditional surface pre-kickoff technology, this paper presents the pre-kickoff technology with open-hole circulation without installing the wellhead but drilling directly with seawater and whipstocking by motor with large bend angle, and determines the optimizing scheme for BHA and drilling parameters. At present, this technology has been successfully applied in 54 wells in Bohai region, which has not only saved drilling costs but also greatly improved the drilling efficiency. This research is of some popularization significance to the offshore oilfields other than Bohai region.Key words: Bohai Oilfield; pre-kickoff technology; open-hole drilling; reduce cost and increase benefit作者简介：陈爱国，现任中海石油（中国）有限公司天津分公司工程技术部副经理，高级工程师。

冀东油田人工岛丛式井钻井防碰技术边瑞超;周洪林;曹华庆【摘要】冀东油田人工岛丛式井井网密度大,钻进中易发生井下碰撞问题,为解决该问题,研究了防碰技术.通过分析冀东油田人工岛丛式井的钻井技术难点,提出了针对性技术措施:正钻井碰撞高风险井段使用牙轮钻头;应用低刚性钻具组合,使井下钻具获得更大的挠度变形空间;进行随钻MWD磁场强度监测,根据磁场强度异常值判断正钻井与邻井套管的距离,预警碰撞风险,指导正钻井防碰.综合这些技术措施形成的冀东油田人工岛丛式井钻井防碰技术,在冀东3号人工岛丛式井组进行了应用,降低了钻进中发生井下碰撞的概率,表明该技术是防止正钻井与邻井套管碰撞的有效技术,可为冀东油田人工岛加密钻井提供安全保障.%Due to high-density well spacing for cluster wells in the artificial island of Jidong Oilfield,there was a high likelihood of down-hole collision problems.Therefore,anti-collision technology was studied for solving this drilling problem.By analysis of drilling technological difficulties of cluster wells in the artificial island of Jidong Oilfield,specific technical measures were put forward:cone bits were used at a specific locations to minimize the risk of collision while;low rigidity bottom hole assembly was applied to make down-hole drilling tools have more deflection deformation space;MWD magnetic field intensity monitoring while drilling was carried out and anti-collision drilling was guided by programming a pre-warning casing distance risk for downhole adjacent wells by detecting magnetic field intensity anomalies.Thus,the anti-collision technology of cluster wells in the artificial islands of Jidong Oilfield was developed by integrating these technicalmeasures and applying them in cluster well groups for the artificial islands of Jidong No.3,thereby reducing the downhole collision probability while drilling.To summarize,this study showed that this anti-collision technology is effective for preventing drilling collisions with casings of adjacent wells and can provide safety assurance for infill drilling in the artificial islands of the Jidong Oilfield.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】4页(P19-22)【关键词】丛式井;钻井;防碰;随钻监测;人工岛;冀东油田【作者】边瑞超;周洪林;曹华庆【作者单位】中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司,天津300280;中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司,天津300280;中石化华东石油工程公司六普钻井公司,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】TE28冀东油田自开发以来在陆地、滩海钻了数千口各种类型的定向井，由于各区块的钻井都较为集中，井网密布，因此新井钻井时防碰问题十分突出。