提高潮河水域打井速度

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  2016年5月,胜利分公司Sinopec3101队承接了巴基斯坦Sirani三维过渡带地震勘探任务,设计8束线(第3-10束),共设计炮点20619炮,炮点施工面积329.9平方公里。该采集项目位于巴基斯坦信德省贾蒂地区以南20km,工区地表属于典型的潮间带地表,自西向东,分布三条潮河:Gungru Nalla、Navy Nalla和Harami Nalla,分布在河流水域的炮点约3500炮。甲方要求低潮水深小于5米的炮点采用井炮激发,然而该地区潮河涨退潮时水流急,河中打井非常困难。如何改进该环境下打井的钻机装备和钻井工艺,是顺利且优质高效完成该项目的重要环节。
  一、小组概况
  国际事业部Sinopec3101队打井QC小组,组建于2016年6月,注册编号为SLQC2017030,属于攻关型QC小组,小组有6人,平均年龄37岁,学历至少是技校以上,小组平均接受TQC教育32个小时。该小组是一个操作和质量管理相结合的综合小组,小组成员由副队长和操作技术人员组成。A、活动时间:2016年7月——2017年4月;B、活动形式:集中讨论分析,发现问题,组织攻关,及时解决;C、活动次数:6次;D、活动内容:寻找有效的方法提高河中水域打井的速度。
  二、选题依据
  1、河中炮点数量多
  Sirani三维工区潮河分布广,几乎每一束测线都有河流穿过,且工作量大,共涉及炮点3500个点,水深在超过5米的758个,水深0.5-5米的2742个点。由于该地区潮水张退潮潮差大,水流急。每月两次大潮,新月大潮和满月大潮,潮差大、水流急,且平潮时间非常短。受季风气候的影响,每年的3-9月份,该地区经常大风,受大风的影响,潮河中水流非常急。
  2、钻井平台难以适应潮间带打井需要
  胜利分公司接手该项目时,华北分公司采用的是2个外购的打井平台。这种平台宽度2.8米,长度4.0,高度1.0米,由于是金属焊制,平台自重较大,吃水深。具有以下缺点:
  ◎平台重,吃水深
  ◎水中移动阻力大,易受水流影响,移动困难
  ◎在水流急的潮河中难以固定,经常将固定杆别断;
  ◎平台面积小,高度大,回来晃动;
  ◎来回晃动,存在安全隐患
  基于以上因素,该钻井平台不能适用于该地区的潮河中打井的需要。
  三、现状调查
  Sinopec3101隊从第三束开始施工, 2016年5月22日由西向东顺序打井,2016年6月13日开始放炮激发,先陆地后进行水中部分生产。6月18日开始水中打井,由于铁质钻井平台拖动不方便,在流动的水流中无法固定,只能利用平潮时间打井,一个平台一天只能完成1-2口井。基于这种情况,打井组马上组织人员建造新型打井平台。
  四、活动目标及可行性分析
  1、目标值确定
  通过询问和调查,国内在潮间带采用渔船进行打井,基于这种思路,根据巴基斯坦Sirani项目的地形和潮河潮水情况,可以制作出适合该地区的钻井平台。所以,小组确定的课题目标为:开发适合该区域的钻井平台;每个平台日平均效率5口;成井率80%以上。
  2、目标值可行性分析
  1)领导高度重视:钻井速度直接影响项目的进度,各级领导高度重视。只有将水中井同时完成,每束线才能收线转入下一束生产。2)经验丰富:巴基斯坦项目施工人员,大部分来自滩浅海施工队伍,因此小组成员具有丰富的滩浅海生产的经验,了解潮间带施工的特点。
  五、提出方案
  这次QC活动的重点根据营地现有材料及周边能够采购的物资,进行平台建造。平台研制思路主要考虑以下几点:轻便型、稳定性、可操作性。
  1、平台材料的选择
  通过对铁质钻井平台的分析,主要是平台重量和吃水影响了平台的实用性。本次材料的选取应采用塑料空桶和木质材料,并考虑到平台的承重强度。
  2、大小尺寸的考虑
  选择平台大小时,考虑了人员打井时的操作空间、平台的移动性、水中的固定等因素。
  3、确定方案
  根据以上因素,确定本次平台改进的方案:浮力系统—密闭的塑料圆筒;框架材质—角铁;平台甲板—木板
  六、对策实施
  经过了充分的调查分析后,QC小组根据对策表展开活动。
  1、平台制作
  首先根据设计方案,打井组人员、机械师、木工等人员制作了“浮筒式”钻井平台。为了安全考虑,在平台的三个方向设置了栏杆。
  2、野外打井试验
  完成平台后,钻井班进行了试验,通过试验,浮筒式钻井平台完成一口井需要四个步骤:第一步,将平台固定在两部挂机之间;第二步,挂机拖动平台到达设计点;第三步,固定“浮筒式”钻井平台;第四步,完成水上打井完成以上四个,需要时间如下:
  表1“浮筒式”钻井平台完成一口井需要的时间
  第一步 第二步 第三步 第四步 总计
  30 分钟 1.5 小时 20 分钟 40 分钟 3小时
  在试验过程中,QC小组发现以下问题:
  1)由于平台没有动力系统,需要挂机拖动,移动速度慢;
  2)搬家拖动时,前段容易往水里扎,存在安全隐患
  3)潮流河中,水流导致此平台不够稳,钻井适应性差
  导致以上的主要原因是:重量和稳定性。该平台的日效较低,存在安全方面的隐患,因此该平台不能适应野外生存需要。
  3、“挂机组合”打井平台
  QC小组讨论分析,认为“浮筒式”钻井平台的思路是正确的,需要在稳定性方面进行升级改造。小组成员集思广益,提出挂机和浮筒类似,通过多年的野外操作经验,挂机稳定性非常好,在水上抗风浪的能力很强,而且自重也很轻,可以利用挂机来设计钻井平台。有了思路后,QC小组成员提出如何在比较狭窄的挂机上打井,并能站人。两台挂机并排固定,将钢板搭在两部挂机的船梆上,人员可以站在上面打井。“挂机组合”打井平台完成一口井需要三步完成,如下:第一步,两部挂机到达设计炮点;第二步,两部挂机并起来;第三步,水上打井
  通过挂机组合平台打井试验,认为挂机比较轻便,可以通过下铁锚的方式来固定“挂机组合”,在涨退潮也能保持船体稳定。通过野外打井,存在缺点是:空间狭窄。下一步的改进措施是重新设计打井板子。
  4、“挂机组合”打井平台的完善
  根据存在的缺点,主要是加大钻井平台“甲板”的尺寸,改进后的甲板由三部分组成,即三块厚木板搭建而成。该钻井平台在生产中不断完善,
  八、实施效果
  巴基斯坦Sirani三维项目,潮河中5米以内水深采用改进后的“挂机组合”打井平台,最多时投入了6-7个平台,每个平台日效7-8口。因此收到了良好的效果,满足生产进度的需要。
  九、效益分析
  1、潮河中利用低潮打井,尽可能的把井炮向深水区域推进,减少气枪的炮数,利用该平台完成潮河打井2054口。如果老平台每口井需时4小时计算,新平台每口井需时0.75小时,所以总共节约了6700个小时。因此有效的缩短了潮河区域的施工时间;
  2、由于气枪能量弱,在水域环境噪音稍微变差的情况下生产的气枪炮,经常被监督室内检查时废掉,第二天需要重放,有的甚至重放第三遍;
  3、该项目开发的“挂机组合”钻井平台适合于潮汐河流,在今后的生产中,类似环境可以推广使用该平台。
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