您现在的位置: 新晨范文网 >> 工程论文 >> 油气地质学论文 >> 正文

油气地质调查工程施工难点与措施

2019/08/28 阅读:

关键词:西部;油气地质调查;钻探

我国西部地区的自然资源种类丰富且资源量大,其中油气资源比较丰富的地区有四川、山西、青海、新疆、甘肃,油气资源的储量和产量都占到全国油气资源总量的一半以上。西部地区充分利用资源优势发展经济,加快了工业化的步伐,取得了良好的经济效益[1]。但是,由于相关条件的制约,西部地区的油气资源勘查仍然不足,还需要做大量的勘查与开发工作,才能与我国能源和经济发展相匹配。能源矿产地质调查作为中国地质调查的重要工作之一,对于发展国家经济具备重要的引领和推动作用。近年来,中国地质调查局在西部地区部署了大量的能源地质调查工作,其中油气地质调查作为工作重点,小口径油气地质调查井工作,可查明地层层序,验证地球物理信息,具备重要的工作意义。

1小口径油气地质调查井的意义

相比与常规的油气钻井,小口径油气地质调查井主要用于查明地质层序,验证地球物理信息。设计井深不超过2000m,终孔直径不小于76mm,一般要求覆盖层以下全孔取芯,并同步开展测井及录井工作,其主要具备以下重要意义:落实地质调查工程下达的地质任务,通过开展地质调查井,为相关工作区地质调查提供技术支撑。通过地质调查井,为盆地油气成藏地质条件和成藏规律研究提供科学依据。形成一套适用于研究区的油气地质调查井钻探技术体系。提供油气地质调查井成果和技术方法总结,提升对油气基础地质调查的支撑服务能力。

2西部地区的小口径油气地质调查井的施工难点

(1)工程风险高。在西部地区开展的油气地质调查井工作时,部署的井位一般位于未开展过钻探工作的新区块,这些区块往往没有开展过任何钻井工作,临井资料缺乏或者不具备参考性,对地层的认识往往严重不足,通过前期地震资料分析取得的地层预测往往与实际钻遇的地层偏差较大。在地层层序、岩性、压力梯度、水文条件、油气水层分布等信息不准确的情况下,开展钻井工作,存在技术难度大、工程风险较高的难点。(2)设备工艺仍需优化。现有小口径油气地质调查井工程主要施工队伍集中在地矿、煤田地质、核工业、冶金地质等行业[2]。基于历史原因,考虑到使用习惯和成本控制,其使用的主要钻探设备多集中在立轴式岩芯钻机,主要以XY-8和XY-6钻机为主[2]。设备能力基本满足施工要求,但是在钻井时效、处理事故能力、劳动强度等方面均存在明显的不足。配套的固控系统难以成为体系,无法满足复杂地层的施工要求,存在较大的施工风险。配套井控装置虽然基本满足要求,但是均需要做一定的非标准化改造,越来越难以满足日益严格的安全生产管理形势。(3)施工的外部环境恶劣。我国西部地区环境十分恶劣,降水少,高温及严寒周期长,风沙严重。以新疆托克逊县新库的1井为例,其所处的库米什盆地,年均降水不足8mm,3~6月风沙严重,风力一般为5~6级,极端情况超过10级。7~8月为高温天气,气温最高可超过50°C。下半年降温迅速,最低气温低至-30°C。在以上极端天气环境中,大风、高温、低温均存在导致生产中断的可能,影响了钻井时效,同时低温对钻井液循环、测井具有显著影响,容易导致相关工作中断,影响施工效率和工程质量。以新疆富蕴县新富地1井为例,其所处的福津盆地扎河坝凹陷,在夏季雨水充沛,容易导致局部洪灾,冬季风力强劲气温极低,且雪量较大,均对钻井工作产生较大影响。(4)井场物资补给困难。西部地区地广人稀,二三产业均较内地存在差距,物资的供应与补给均存在严重的困难。地质调查井一般在远离城镇的盆地凹陷,物资补给距离过远,补给的时效较长,容易影响井场的物资供应,导致因补给中断的工程停工事件发生。(5)项目管理制度落后。油气地质调查井工程实施是国家公益性地质调查的重要内容,其工程项目管理制度应严格按照地质调查项目管理模式进行管理。现有的项目管理方式仍然以岩芯钻探的项目管理制度为主,存在散、乱、差等显著缺点,管理制度不健全、执行难度大、责任机制不明确等顽疾难以根除。其已经难以适应地质调查项目的管理模式,对工程进度的保障难以起到引领作用,对地质调查成果的取得难以起到支撑作用。(6)外部管理要求高。西部地区作为我国的边疆民族地区,社会管理要求严格,与内地的社会管理具备显著的差异,尤其是新疆及西藏地区,社会治安管理尤其严格。在西部地区进行施工的的钻井队伍,有较大比例为内地队伍,这与这种社会管理模式,一时难以适应,间接影响到钻井的组织与生产。

3应对措施

(1)针对西部地区小口径地调调查井工程风险高的问题。应采取针对性的解决方法。对于地层资料信息不齐全的问题,采用多搜集地质资料,多搜集同类地质调查井资料的方法,参考正在周边地区进行的其他地质工作,不要局限于已有的地质设计。针对技术难度大的问题,应采用精心组织,预备多套施工预备方案的方法,不局限于预测的地层和施工难点。基于此,工程的风险,可在一定程度上有所降低。(2)针对施工设备工艺落后的问题。应采用用好已有设备,逐步更新设备的方法进行解决。考虑到施工成本及使用习惯,传统的立轴式岩芯钻机难以采用一刀切的方式进行更新换代,设备方面的重点工作是提高可靠性,采取提高维保能力和强大备件储备的方式,充分发挥已有设备的施工保障能力,对于提高工程施工能力,具备一定的作用。在后续的油气地质调查井施工工作中,应充分考虑新式钻探设备的应用,例如液压动力头、岩芯式顶驱钻机等新式,这些钻机具备处理事故能力强、钻进时效高等诸多优点。配备新式的固控系统集成系统(含离心机、除泥器、循环罐等)对于钻井液的性能维护具备重要作用,这也是以往简单的除泥循环手段难以达到的。(3)针对外部环境恶劣的问题。应采用重视且制定可行方案严格执行的方法应对。针对西部地区高温的问题,应提前制定高温施工方案,重点考虑人员、施工、生活保障等多方面,配备冷气扇或者空调、装备隔温野营房、井台搭建防晒网、井场洒水降温等多种方式,确保高温对施工的影响降到最低。针对大风和风沙的恶劣环境,在设备保护方面可以设置低位置风挡,人员劳动保护方面配备高档防风装置[3]。针对低温的恶劣环境,制定严格的低温施工方案,设计到人员御寒、人员取暖、设备防护、施工用水供应、施工用油供应等多个方面。针对夏季洪水的恶劣环境,在井场建设的时候应充分考虑井台基础的防洪能力,并设置防洪渠,配备一定的防洪设备。针对雪灾的恶劣环境,应配备除雪设备,已经提前预估大雪对井场的封闭隔离作用,提前做好物资储备。(4)针对井场物资补给的问题。采取因地制宜的方式进行解决。物资储备采取多备的方式,物资运输车辆采取用一备一的方式,确保井场补给不中断。(5)针对项目管理制度落后的问题。把项目管理提高到极高的位置,管理制度制定需具备可执行性,一切与项目考核和上级管理要求为准绳。制度落实到人,人人参与项目管理制度建设。这是一项长期的工作,必须持之以恒,才能从根本上解决此问题。(6)针对外部管理要求高的问题。作为一个客观存在的现实问题,采取正视与重视的方法予以解决。严格遵守国家与当地法律法规,在工程开工前,提前前往工作区相关政府职能部门了解情况,充分沟通,做好应对相关管理要求的工作方案,做到有备无患。发挥国家公益性地质调查工作的政策优势,全力推进地质调查井工程的有序实施。

4展望

近年来,在西部地区实施的油气地质调查井已经取得了一些成果,证明这项工作是有着重要意义的,后续的油气地质调查井工程十分有必要且具有重大的现实意义。

5结论与认识

现有的小口径油气地质调查井的技术和装备工艺能力,基本可以满足西部艰险地区的施工。建议加大对油气地质调查井设备、工艺、技术优化研发体系建设的投入。建议完善对小口径油气地质调查井的施工管标准,加大管理与技术标准体系的建设力度。

参考文献:

[1]张遥.西部地区油气产业集群竞争力研究[J].现代营销,2018(9):75.

[2]赵志涛,等.岩心钻机施工页岩气地质调查井的井控技术现状[J].地质装备,2018(1):8.

[3]尹良先,等.沙漠地区页岩气地质调查井施工技术[J].探矿工程(岩土与钻掘工程),2017(3):20.52.

作者:郭坤 刘文武 赵志涛 单位:北京探矿工程研究所

油气地质调查工程施工难点与措施

2019/08/28 阅读:

推荐度:

免费复制文章