1 概况
党的十九大将绿水青山就是金山银山写入党章,十三届全国人大一次会议又将建设美丽中国和生态文明写入宪法,将生态环境保护上升到党和国家的意志。守护绿水青山,建设美好中国,打造美丽石化,是每个石化人孜孜追求的崇高目标。
目前中石化东部的多个老油区开发已进入中后期,在国际油价偏低的整体大环境下,如何对油田进行环保高效的开发成为非常重要又亟待解决的问题。密集丛式井开发技术就是老油区开发的重要手段之一,如胜利的滨南、胜坨、浅海区域等的开发井多以密集丛式井为主。
密集丛式井是指一个井场或平台上,设计钻出多口井,一般井数大于2口,各井的井口相距较小,一般为1.5~5.0米。一个密集丛式井组定向井(水平井),它们的井口是集中在一个有限范围内,井底伸向不同方位和深度,如海上钻井平台埕北251GB井组、人工岛青东5井组、陆地上的密集丛式井组白鹭湖井组、滨17井组等。
2 密集丛式井开发技术
2.1 密集丛式井开发技术特点:
密集丛式井的作业具有连续性、整体性、长期性,因此,无论是钻完井作业、采油作业以及生产管理方面,密集丛式井开发都有着自身的特点:
(1)整体开发施工前做好密集丛式井的各种施工方案以及应急预案,保证施工过程安全顺利进行。每口井都必须完全达到设计标准,因为任何一口井都是油田整个井网的一部分,牵涉到油田的整体开发。
(2)钻井作业施工中受邻近套管影响,磁干扰情况严重,井眼轨迹控制难度较大,给各井井口分配以及施工带来不便,防碰问题较为突出。
(3)轨迹控制精度要求高。造斜点较浅时,井眼扩大率大且存在造斜率偏低的风险;部分井需在大井斜井段进行扭方位绕障作业,浅层三维轨道对井眼轨迹圆滑度要求高。
2.2 防碰绕障技术
密集丛式井施工防碰工作是重中之重,需要对密集丛式井进行防碰设计,具体做法是[1]:
①优化钻井施工设计,错开造斜点(≥30m)、预定向或变换初始定向方位进行防碰绕障等措施,施工方案中切实做好防碰工作,尽量增加两井之间的最近距离及分离系数,降低交碰概率;
②同台井的防碰重点在直井段和定向段初期,确保直井段打直、降低初始定向方位误差;
③施工过程中,严格控制实钻轨迹贴近优化的设计轨道,并对每一口井待钻轨道设计与邻井做好防碰扫描,建立防碰对照表进行重点关注,及时采取措施;
④发生异常情况时执行防碰应急预案,禁止盲目钻进造成复杂。
3 密集丛式井开发技术的优势
(1)减少征地面积,实现环境友好开发
与常规井相比,密集丛式井组征地面积减少80%以上。例如白鹭湖密集丛式井组,过去一口井占地约3.9亩,41口井占地需要159.9亩,采用密集丛式井开发技术后,整个白鹭湖密集丛式井组只需占地17.9亩,减少占地142亩,占地面积减少88.9%。这不仅使企业节省占地成本,也对环境保护意义重大,是城市周边区域采油开发的理想模式和典型案例。
(2)便于前期钻井施工和后期采油开发的维护管理,实现集约开发[2]
密集丛式井组在钻井阶段不建大型泥浆池,钻井产生的泥浆被固液分离,泥浆不落地,避免了泥浆液对地下水的污染。同时,分离出的固体通过机器挤压变成了褐色的泥饼,被回收利用,可用来烧砖或路基填充。分离出的液体经过处理,又回到钻井中,补充了生产用水。过去难以处理的废弃钻井液变成了如今的“废中宝”,这极大的提高了资源利用效率,有效的降低了废物对环境的污染,对油区周边的环境保护非常有利。
在采油开发阶段,采油污水零排放,采油污水100%,回注、回灌,油泥砂无害化处理率100%,建设项目环评,“三同时”执行率达到100%,污染物排放总量控制在油田下达的指标内,污染治理设施完好率、运行率达100%,无任何环境保护问题出现。
(3)密集丛式井“井工厂”模式运行,实现绿色低耗能开发
密集丛式井一般井数多,钻井施工和采油开发单井时间短,总时间长。钻井施工过程中,每口井搬迁只需要整拖设备,不需装车搬运,时间短,耗能低,节约成本;由于总开发时间长,钻机一般使用网电钻机,网电钻机大幅减少柴油消耗,降低噪音及气体污染物的排放;钻井液的循环重复利用,不仅节省了钻井液材料,降低了开发成本,而且大幅减少了钻井液废弃物的排放和处理回收工序,相比于常规钻井,实现绿色低耗能开发。
4 密集丛式井开发技术的应用实例及应用效果
“十三五”期间,中石化胜利油田分公司和工程公司施工的部分密集丛式井应用实例如下:
中国石化胜利滨南采油厂滨17密集丛式井组位于平方王油田中部,地处滨州市城区内,邻区地表条件复杂,分布多个居民区及旅游风景区,采用密集丛式井组开发技术进行开发施工,减少井场占地的面积,提高井场使用效率,达到降低开发成本和降低安全环保风险的目的。
滨17大型密集丛式井组与同类单井相比,项目建井周期缩短52.5%,井场面积减小88.9%,钻井周期缩短26.5%,机械钻速提高33.4%,创中石化陆上单平台单次完成井数最多(58口)纪录,经济效益和环境效益非常显著。
建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计,是实现中华民族永续发展的根本要求,对我们全面建成小康社会,实现中华民族伟大复兴具有极其重要的意义和作用。“绿水青山就是金山银山”,党的“十九大”精神指出绿色发展是一场关于生产方式、生活方式、思维方式和价值观念的变革。在“十三五”期间,科技油田、智慧油田有了充分的发展进步,科技的创新进一步保障了绿色环保的开发。
密集丛式井开发技术的应用创新,为实施绿色低碳战略,履行企业社会责任,构建资源节约型、环境友好型企业,深入践行绿色发展理念,实现绿色可持续发展提供了有力支持!
参考文献
[1] 李文飞,朱宽亮,管志川,等.大型丛式井组平台位置优化方法[J].石油学报,2011,32(1):162-166.
[2] 韩烈祥,向兴华,鄢荣,等.丛式井低成本批量钻井技术[J].钻采工艺,2012,35(2):5-11.