俄罗斯库页岛海上钻井作业.pdf

巅言 Ma r a t h o n石油公司从 1 9 9 1年开始作为 一 个联合财团的成员参与 S a k h a l i n岛海岸 的 石油和天然气开发。 这个财 团最初的合作者包 括 Ma r a t h o n 、 MC D e r mo t t 和 Mi t s u i ， 后来 Mi t s u h i s h和 R o g a l D u t c h S h e l l 也加八进来 。 这些合作方创建了 S a k h a fi n能源投资有 限公司 ， 并于 1 9 9 4年 6月同俄罗斯政府的代 表 签 订 了 S a k h a l i n 1号 采 油 分 配 合 同。 S a k h a l i n能源公司是一个独立的公司 ， 由该联 合 财团组建 ， 并管理 S a k h a l i n Ⅱ工程的开发、 生产、 财政及市场等事宜 。 S a k h a l i n岛位于前苏联 远东 区域 的东海 岸 ， 它 的面积为 7 8 1 0 8 ． 8平方公里 ， 是俄罗斯 最大的 岛屿 。由于纬度位置， 这里的气候条件 非常恶劣 ， 它的最低温度从南部的一1 5 ℃到北 部的一3 7 ． 2 ℃， 然而夏季该岛的南部温度可达 5 2 ． 7 8℃ 。 紧靠该岛东部的 O k h o t s k海， 在 1 2月到 5月期间受到严重冰冻条件的影响。 首次冰冻 出现在东风开始盛行的 1 2月束或 1月初。 2 ～ 3 月 间在有风的条件 下这些 区域都 由冰所控 制 虽然冰的漂移形成许 多厚的冰脊 ， 但大部 分冰的厚度在 0 ． 9 2 ～3 ． 0 5 m之间。 4月末或 5 月初冰开始破裂 。 然而 ， 一直到 6 月中， 这 个地 区都可能棱浮冰所控制。 从 1 0月开始， 这个 区 域还遭受到 Ok h o t s k海的冬季大风暴， 这也直 接影响着海上作业。 S a k h a l i n Ⅱ 工程包括P d t u n As t i k h s k o y e P A 油 田和 L u n s k o y e气 田的开 发。根据理论工程研究 ， 现在观点认为开发这 两个油气 田总共需要三个海上平台， 一个出 口 油库， 以及液化天然气设施和有关的管道， 然 而在确定最后的投资决议之前还需要进一步 评估。 P A油 田位于 岛的 东北 海 岸 ， 在 No g l i k i 的北 一东北部 4 9 ． 9公里处 ， 离岸边大约 1 6 ． 1 公里 ， 水 深 2 7 ． 1 m， 这个 油 田从南 到 北大 约 3 5 ． 4 公里 ， 从东到西 4 ． 8 ～9 7公里 。在整个 油藏 区域共钻井并测试 1 5口， 其中 1 4口井由 俄 罗斯钻的 ， 最后 一 口井 P A一 1 5井是 Ma r a t h o n代表该联合财团在 1 9 9 2年钻的 。 L u n s k o y e气田是一个大型天然气和凝析 气 田， 位于 N o g h k i 东南 4 9 ． 9公里处 ， 离海岸 1 2 ． 9 公里 ， 水深 4 9 ． 1 m。这个气 田长 2 5 ． 7 公 里， 宽 8公里 ， 在整个 油藏 区域共钻 成并测试 了 7口井 与 P A油 田类似 ， 俄 罗斯钻 了其中 6 日， 最后一 口井为 Ma r a t h o n公司钻的。 作 业 S a k h a l i n岛的海上钻井季节为 6月 1 5日 到 l 0月 1 5日。1 0月 1 5日这个期限主要根据 的是钻机的保险能力。1 0月 1 5日以后钻机保 险费用急剧增加 ， 这主要是由于严重的冬季风 暴而不是 由于冰的形成。 我们用的是远东海洋 维普资讯 2 国外耋 占 井技术 第十二卷1 9 9 7年第 2期 公 司 F EMC O 的 Ok h a钻机 ， 远东 海洋 公司 是 S a k h a l i n mo r n e f t e g a s S MNG 一 S a k h a l i n 政府石油天然气机构的海上运输和钻井的分 支 Ok h a钻机 由Mi t s u i 设计 ， 在新加坡制造 并含有西方的钻井设备 F E MC O掌握著 2 0个锚固定供应船 ， 四 个 自升 式平 台 0 k h a ， S a k h a fi n s k a y a和 E k a b l 都 在 Vi e t n a r t l 为 Vi e t s n p e t r o工作， 和高级 的 Ku r i l s k a y a ， 至少一个半潜式平台 s h e 1 {Ⅵ和 一 个暂且用作储存的钻井船 ， 即 Mi l e h i n k 钻机 由 Kh o l ms k港供 应， Kh o l m s k位 于 岛的西 南海岸 。因为这个 地区凡乎全年不结 冰 ， 所 以在冬季 F E MC O／ S MN G 将他们的钻 机放在这里并在这里建立了一个供应基地。 运 进来的大多数设备都进入 Kh o l ms k ， 但也有 一 些运 到 Ko r s a k o v⋯S a k h a l i n岛的主 要海 港 L u n s k o y e 7号 井是 1 9 9 2年 钻的 第一 口 井， 随后又钻了 P AI 5井， 这两 口井部是 为了 验证俄 罗期 的测试资料 ． 并为用西方技术对比 俄罗斯的测 井和岩心资料提供依据 。 我们的目 的是尽力减少钻井对地层的损害 ． 获得一套完 整的测井曲线并用西方技术收集优 良的 D S T 资料 由于对俄罗斯海上钻井涉及的后勤供应 和运筹上的考虑 ， 人们将主要注意力集中在建 立 一个合 适 的商业 规划 上。经过 反复考 虑 F E MC O 和 S MNG所能提 供的服务 ， 提 出了 一 个与 S MN G的包于合 同 钻进和下套管作 业按包干方式 ． 取心 ， 测井和测试按 日费方式。 采 取这 一 方法 的 主要 目的是在 F E MO O和 S MNG双方钻 井人员之间建立 良好 的合作关 系。 这样我们才能在合同双方分别承担的各种 责任 的细节上达成共识 重要 的是要认识到 F E MC D在越南和伊朗的国 际市场上颇 富经 验并且他们熟知国际投标要求 。 我 们从 1 9 9 7, 年 2月末开始准备 ， 首先检 查了钻机并 与 F E MC O和 S MNG就合同及我 们的作业 目标开始初步会谈 。 事实证 明， 钻机检查对钻井作业的成功是 很关键的 。这项工作在双方的基础上进行 ， 最 后确定了提高现在钻机质量所需 的所有设备 清单 ， 除了设备之外 ， 双 方还共同努力确定了 包 干 钻 井 台 同 要 求 提 供 的 服务 以 及通 过 Ma r a t h o n的服务商提 供的服务 其中一个主 要的考虑是现有 电测井技术 的应用 ， 其 目的是 要验证俄罗斯测试资料并为俄罗斯测井、 岩 12 “ 资料与西方技术之间的对 比尊定坚实的基础 O k h a 现存的测井设备来 自西 方 ， 但不 包括最 新技术 。由于这个原因及其他考虑 ， 我们决定 将提供测 井眼务作为包干钻井台同之外的一 套服务的一部分 。 我 们也认识 到， 为 了达到 我们的战略 目 标， 在生产井段应控制泥浆和泥浆性能 ， 为此 我们决定进 口除重晶石外的所有钻井液 黾料 在下生产套管时 ， 我们还需控制注水泥作业和 水泥浆配制 水泥样品送到 日本进行测试 ． 以 弥补现场简易实验室测试的不足 。 这些涮试的 结果说 明从成本及技术考虑 用俄 罗斯的水泥 和西方添加剂的方案是可行的。 取心的方法也是基于同样考虑 最初想法 是让一十国际取心公司来取心． 然后在一个西 方实验室分析岩心。 经过与 S MN G讨论 ． 最后 确定由钻井商用专门为此工程引进的西方设 备来取心 ， 然后将岩心送到西方的实验室进行 分析。 确定 丁达到 目标所要采用的方法后 ， 还得 饵决后勤的商业及操作方案 因此我们承担了 从西方合 同商到 Kh o ms k供应基地再到钻 井 现场的服务。我们确定的方法为 采用一体化 的服务方式。 因此由三个国际服务公司进行授 标． 目的是 由一个公司提供我们招标清单中的 所有服务项目， 这样就理想化地只需一个发票 清单 ， 且我们只需同一方联系。我们不想也没 时间管理几个不同合 同方的签证 、 旅行安排及 进／ 出口批准需求 ． 这些会带来许 多固有的问 题 我们也不希望建立协助组织来代表三方处 理这些问题 ． 因此全部服务项目都交给一个服 务公司 在绘 翩包干总数 中包括 的钻井 曲线时 ． 维普资讯 国外钻井技 术 3 Ma r a t h o n和 S MNG经协商决定， 要提高 以前 海上油井的寿命 这项改进涉及到提高钻机质 量和 Ma r a t h o n ， S MN G与第三服务合 同方之 间的责任分配 。 我 们首 先钻 了 L u n s k o y e 7井 该井 用 7 6 ． 6 c m 套 管 开 钻， 在 大 约 3 9 6 ． 5 m 处 换 成 3 3 ． 9 7 c m 套管 ， 在约 1 4 0 3 m 处 为 2 4 ． 4 5 c m 套 管 ． 最后用 1 7 ． 7 8 c m套管钻完总深 。该井用了 2 3天钻完总深 2 2 5 1 ． 5 m， 没有发生井下事故 ， 最大泥浆密度为 1 0 ． 4 p p g P A a 5井的套管设计与上述非常类似， 用 了 2 O天钻完总深 2 6 2 1 ． 8 m。 钻这两 口井实际用的时间远远低于一般 的海上油井 ， 也远远低于包干计算中的设计曲 线图版的时 间。这可归于以下几个原因 1 所用钻机比其它海上钻机的状况好 ， 在改进钻机方面的投资是避免事故 作业的实 质因素。 2 泥浆特性控制得很好 。由于使用了较 好的 固相控制设 备， 所 以固相含量远远低于以 前的油井。 3 除 2 1 ． 5 9 c m 井眼外， 所 用钻头全是西 方的。 4 F E McO为提前完成任务的工作人员 提供现金鼓励这 也许是作业轮 班中的典 型方 法 。 5 包干方法本身对改善作业就起到了激 励作用 井 口设备全属俄 罗斯 所有 ， 但 由西方 制 造 。 没有用到泥浆管线悬挂设备 。 我们只引进 了 2 4 ． 4 5 c m套管 ， 其他的都为俄罗斯所有 ． 按 照 AP 1 规范由 日本和墨西哥制造。 钻柱和井底钻具组合 由俄罗斯制造 ， 然而 我 们为测试提供了 8 ， 8 9 c m管柱． 这是钻井设 计后 F E MC O 向我们购买的。 我们还卖 给 F E MC o碎 屑泥浆添加剂 以 及其他的装卸工具和设备 。 钻机组人员的伙食由俄罗斯提供。 虽然我 们已得到西方要求的条件， 但 F E Mc O不想建 立两种标准 ， 无论在将来国内还是国际作业中 不愿妥协 总的来看， 伙食和整体 内务方案没 出现 严重 问题 Ma r a t h o n在船上的钻机组 人员中有一个 钻井监 督、 一个钻 井工 程师和一个 钻井液 专 家 ， 一个地质学家。测试时还有两个测试工程 师 ， 我们也派了一个西方泥浆工程师和一个俄 罗斯泥浆工程师， 一个西方 固井工 ， 还有一个 俄罗斯固井工 。如果需要的话 ， 测井和试井时 还有成组的第三方服务 人员。在岸上 ， 有一个 钻井经理 ， 一个钻井工程师和一个材料员。这 些人员都以 Yu z h n o S a k h a l i n s k为基地 ， 定期 去 k h l i n s k和 Ko r s a k o v帮助处理 运输 及材料 等事项 、最初 ， 通 讯靠 的是 便携 式 Ma r N a t电话 、 后来被一个俄 罗斯香港联合公司的中心 卫星系统代替。 与钻井作业组的通讯还是通过 Ma r a t电话 ， 同时 以 F E MC O 的 HF无线 电 系统作为备用设备。 俄罗斯钻机和人员的工作 都非常优秀， 没有误时现象发生 。唯一的长时 间停机是由于作业后期没有海上柴油造成的。 F E MC O很快认识到问题所在 ， 并做了很大努 力确定并应用了所供应的其他替代 品。 后 勤 供 应 关键的问题是要按照严 格的 时间安排找 到一个合理的方法从新加坡和 日本等 传统供 应地供应设备和原料 ， 以及从美国提供先进的 钻机设备 。 非俄罗斯所有的供应平 台所需的准 许证及进 口文件对我们的时间安排有 重大影 响 。 我们也认识到因为 F E MC O拥有 由波兰和 挪威按国际标准制造的海上平台． 因此它的海 上部门无论在 国内还是国际钻井作业中都是 很有经验的。 所以我 们的供应计划就 以俄罗斯 船为根本 。 为了协调好从新加坡和 日本的原料 进 口． 我们还与 F E Mc O协商了租 船计划 ， 这 也是与其他事项同样具有竞争性的， 其中包括 汽油， 这不包括在包干钻井合 同之内。其间用 了一些不同的船 ， 但原则上这些船长 6 7 ． 1 m～ 8 2 ， 3 5 m， 功率为 7 2 0 0 1 2 0 0 0马力 ， 每天耗 油 2 4 ～4 1吨 。 这些船工作得很好 ， 几乎没有什么 维普资讯 国冉耋 占 井技术 第十二卷1 9 9 7 年篱 2期 故障。我们力争保证三条船供我们使用， 其 中 一 条守在钻井现场 。 为将原料及设备从 美国运到各个 中转港 口我们分别作了安排。 钻井设备和钻机设备大部分来 自新加坡 ， 也 有 许多 物资 来 自日本 。我 们还 有一艘 从 S a k h a l i n到新加坡的往返租用船 往返 1 1 2 6 3 公里花费 2 7天 。 一艘船从越南返回 S a k h a l i n 的途中停在新加坡为我们服务。 此外还有两艘 船去 日本大阪的往返船只来运送设备 。另外 ， 一 艘往返船到 日本卸掉设 备 往返 3 0 5 7 ． 1公 里通常要 7 ～9天 。 我们尽可能将设备运到 日 本 ， 因为这 比租船直接到 S a k h a l i n要 经济 ， 新 加坡和 日本之 间的货物运输的主要 因素是时 间 。 航 空 S a k h a l i n岛 Ma r t h o n在 S a k h a l i n岛应 用直升机和 飞 机 的经 验很值 得 注意。我 们 的航 空 部门在 1 9 9 2年 4月参与进来。 显然 ， 现有的直升机不 能满足 Ma r a t h o n海上作业 的国际标准需要。 我 们的发现证实 了直升机在海上 作业中已应 用 了多年 。 在岛上有一个作业公司 ， 它拥有 2 3 架直升机 ， 其中包括两架 KA一3 2 C KA MO V 和 2 1架 Mi 一8 S 。虽然 KA一3 2 C KA MO V 装 备 有漂 浮装 置， 但 不 符合 我们 的内部 标准， KAMOV 直升机 主要用来 长距离 吊起， 俄 罗 斯 作 业 组 只是 偶 尔用 它 运送 人 员 。由于 KAMOV直升机 的机舱复杂且没有足够 的紧 急出口， 因此任何西方钻井商都不愿用它来运 送人员。 Mi 8 S直升机包括 7 O年代初的产 品及三架较新的直升机 ， 这些直升机装备都不 符合国际海上钻井标准， 它们没有漂浮装置。 我 们的调查证实了在俄罗斯 找不到 Mi 一8 r S 的漂浮 装置 。 俄 罗斯以前的海上作业根本没有救生设 备 ， 如今 已购买了几套试验服装和救 生筏 ， 但 只是为了评价 ， 还没有制定为海上直升机配备 这些设备的计划 。虽然海上作业船靠近海岸， 而且通常是在夏天 ， 但几乎没有时间在落水人 员耗尽力气之前将他们救上来。 一般的人在平 均水温2 2 ． 2 ～2 9 ． 4 “C的水 中幸存时间为 3 0 分钟 。 我们这里的水温低于 2 2 ． 2 ℃。 直升机公 司的历史事故统计一般与国际海上作业标准 相同。飞行员是按俄罗斯的标准培训的。 对固定机翼式飞机的考虑与上述不同， 对 此我们主要关 心的是飞机在紧急情况下疏散 人员的能力。 因为这里几乎投有哪个地方可 以 为重伤员提供及时的医疗护理。 俄 罗斯重伤员 有时从 S a k h a li n送到 日本札幌， 当地航线为 A N一2 4 和 AN一2 6货运机 两架 AN～2 4 飞 机经过改进配备 了相当于 国际水平的航空用 电子设备和 高度计来承担这些运送伤员的任 务 ， 为了符合国际作业的标准 ， 特提 出以下注 意事项 1 这两架用来运送伤员的俄罗斯 A N 2 4 飞机是按最低的水上飞机标准装备的。在 顶舱设有预备救生筏和救生衣， 旅客很难打开 非常牢固的帆布袋 2 设有紧急情况下的简令卡 ， 口头 简令 用俄语且很短 。 3 挑选 了七名飞行机组人员执行运送 伤 员任务。这七名人员要求通晓英语及 国际程 序 。 4 商业 日程很 步 ， 一般全都预定了。 离 岛最近的西方 ME D E VAC飞机基地在 An c h o r a g e和新加坡 。由于这些飞机在理想条 件 下到达那里需要 6 ～8小时 ， 此外还必须花 足够时 间通过海关及入境手续， 这意味着我们 必须想其他办法 考虑到直升机工作及 固定机翼式 飞机作 业需要与当地航运合作 ， 我们开始直接谈判寻 求一个可行的解决方案。 各方都认为合作 比较 有利 ， 积极的态度和共同的 目标使我们在谈判 开始五天后就提 出了一个 可行的雄心勃勃的 议案。这还需要联合财团及俄罗斯的同意， 并 且需要改进俄 罗斯 飞机和直升机 。 该议案包括 以下 内容 1 改进直升机 以达到国际标准 ， 需要提 供救生表、 救生器材， 以及漂浮装置 在海上作 维普资讯 国外钻井技术 业开始之 前的时间 内可能不能完成全部改装 任务 。 因此 ， 我们得到初步批准， 购买两架西方 B e l l 2 1 2直升机 ， 供夏季钻井作业使用 。 钻井作 业完成后这些直升机应归还美国。 2 需要进行 的特殊 活动包括 在 Al a s k a 为 B e l l 2 1 2培训 4名饿 罗斯 飞行 员和 2名技 师 另外 ， 在 Al a s k a培训一名饿罗斯技师来保 养救生设 备。 3 我们邀请 当地 直升机 司令 到 Al a s k a 参 观西方的操作 。最后我们安排两架俄 罗斯 Mi ～8 AMT 直 升机 Mi 8的 最新 改进 型， 装上应急的漂浮装置 ， 这是关键的一项。 假 如在夏季之前买到了漂浮装置井装好的话， 我 们现在就不需要 B e l l 飞机了 Mi 一8的漂浮装 置 只在英 国制造 。然而由于生产时间的原因 ， 在完钻之前 ， 我们买不到 。因而装不上这两套 必需的装置 。 4 关 于固定机 翼式 飞机 ， 我们同意租一 架 Ae r a f l o t AN一2 4运送伤员 。 实际进 口Bel l 飞机和救生设备、 美国飞行 员同意到俄 罗斯执行任务以及后勤供 给都是 特殊 的工作 ， 这些都需要 s a k h a h n和莫斯科官 方 当局的合作。 我们的 目标是多用俄罗斯人员。 现在俄罗 斯人和美 国人员在一起工作， 我们感觉到了已 达到这 一目的。我们已用 Mi ～8直升机运送 货物 。 用 AN一2 4为岛间工作人员上岗服务及 准备运送伤员 ， 并用 一条大货机 I L一7 0运送 货物和岩心样品我们达到了世界通用的标准 ， 为以后作业尊定了基础 。 应该指出的是在我们 1 9 9 2年 作业之前 ， 西方直升机从来 没有 在俄 罗斯工作过 ， 并且俄罗斯人和美国人也从来没 有在同一机组内飞行过 。 钻井液和环境方案 Ma r a t h o n测试 了现存的俄罗斯重晶石和 膨润土 ， 然后决定采用 S a k h a l i n生态委员会批 准 的矿化度稍 高的重晶石 。 由于这里的攮土不 符合 AP I 标准 ， 尤其是它 的流变性 ， 因此不能 采用 。其他所有物质都是西方 的， 从新加坡运 进来 。 俄 罗斯的钻井作业采用 的是 日本 的高分 散泥浆体 系， 出于一些原 因， 我们决定在海水 里应用一种分散体系 。 淡水 的来源可能会有困 难 ， P Al 5 井和 L u n s k o y e 7井所用产品如下 重 晶石 P AC～控制泥浆漏失 预水化胶凝剂粘度和泥饼 ～ S o l t e x 滤饼和 井眼稳定 X CD聚 合物粘度 褐煤 ， 无铬碘化木质索一一 分散剂 苛性碱控制 p H值 。 我们能够确定的结论 1 I t 严格遵守各项要求的情况 下． 钻井 作业得以安全进行 ； 2 排放物事实上无毒性 ； 3 水中聚集的排放物很快分散到附近的 陆地上； 4 钻屑在海底的沉积只限于局部； 5 即使是 自升式平 台钻井， 该处 的 自然 沉积作用也会很快消除钻机 留下的痕迹 然而 ， 俄罗斯法律现在也述是 不允许排放 钻 屑和 钻 井液 。如今 S a k h a l i n能 源公 司 及 S a k h a l i n I 和 S a k h a l i nⅡ作业商与 S a k h a l i n生 态委员会共同努力制定了国际海上钻井排放 标准。 1 9 9 5年 S a k h a l i n I 和 S a k h a l i n I 作业商 进行了基线海底考察获得足够的资料 ， 以此得 到法律的允许在以后所有工程的发展 阶段排 放钻屑和钻井液。 总 结 我们试图确定有关 S a k h a l i n海上 钻井的 几个特殊 问题。 同时也强调了由与 当地石油工 业的合作 ， 应用现有宝藏的基础设施以及同政 府的合作等方案所带来的利益。 这些努力促进 了在后勤供应、 钻机操作性能和环境考虑方面 建立新的标准。1 9 9 2年成功作业也为将来 的 活动奠定 了坚实的基础。 译 自 I ADC／ S P E 3 5 0 9 0 维普资讯