我为祖国献石油 川庆钻探长庆钻井总公司陇东国家级页岩油示范区高效开发捷报频传

甘肃工人报 2019-12-27 14:19 大字

钻井队干部一起研究施工方案

创造国内陆上最长水平段4088米新纪录

钻井液被誉为钻井的“血液”,各项性能参数对井下安全起到决定性作用,图为钻井队员工正在测量钻井液参数

科技创新成为高质量发展的第一动能

在庆城10亿油田打出陆上20口井最大水平井丛

甘肃陇东,黄土塬上,在沟壑纵横之处,钻塔成为醒目地标。这里是国家级页岩油开发示范区,是庆城10亿吨大油田的富集区,也是长庆钻井总公司以科技创新、管理创新、体制机制创新推动高质量发展的“样板间”。

4088米,创造国内陆上水平井最长水平段新纪录;在四合院大小的地面空间里部署20口三维水平井,将井底可开采面积扩大了6000多倍;单机单队年施工水平井能力达到12口,为5年前的4倍。长钻技术让磨刀石的油藏无处循行,长钻效率让深藏在地下的宝藏尽早浮出地面。

自去年参与页岩油施工以来,长庆钻井已完成钻井220口,今年截至12月20日,共开钻129口,完井121口,完成钻井进尺50万米,比去年全年多出20%,刷新技术指标30余项……骄人的战绩,频传的捷报,见证着“长钻力量”,也持续谱写着油气勘探开发的壮阔新篇章……

探秘地宫,打通地下4088米油流“隧道”

在甘肃华池县的地图上,封家湾只不过是一个不起眼的小村落,但是在10月28日晚8时的央视《经济半小时》栏目中,亿万人的目光却聚焦到了这里。由该公司70231钻井队施工的华H50-7井,以4088米创造了国内陆上水平井最长水平段纪录。“这口井凝结了我们的汗水,也见证了我们的实力。”该队队长刘斌说。

在此区块,山峦叠嶂,要实现绿色钻井绿色发展,亟需生产模式和生产工艺转型升级,只有在平台上多布井,尽可能延长水平段,增加有效储层长度,才能更好地解决土地有效利用问题。

这对钻井技术提出了严峻的挑战,井深6000多米,钻具在井下如同面条一般柔软,带动钻头在振幅为13米的油层中波浪式穿行4000多米,而且要精准命中目标。没有过硬的金刚钻,不敢揽这瓷器活。

“通过软件模拟推演计算,这口井转盘扭矩为普通水平井的两倍,水平段摩擦阻力达到100多吨。”定向井公司工程师田逢军作了一个形象的比喻,仅仅让钻具带动钻头转起来,就需要1000匹马的拉力。

该公司坚持科学施工,强化顶层设计,前期论证、方案制订“优中选优”。在设备配置上,投入了最新配套的70型变频驱动钻机,并将顶驱、机械手、铁钻工等机械化自动化设备应用到这口井,采用刚性和柔韧性更高的钻具,在硬件上做到了“顶配”。“打这口井之前,我们在附近打了两口井,充分了解地层特征,磨合人员设备,使之达到最佳状态。”刘斌说,他们为打好这口井做了充足准备。

开眼直径大,携沙困难,造斜率低,一个9米多长的单根就需要滑动5个多小时,“‘直+斜’井段遇到的困难都不算问题,最大的瓶颈还是在水平段。”刘斌介绍,钻具平躺在井底,很容易粘结在井壁上,摩擦阻力骤然加大,而且很容易形成粘卡,为此,该公司采用了水力振荡器、液力推进器等自研井下工具,让整个钻具在轴向和径向上全部抖动起来,在井底畅通无阻穿行。

裂缝大面积漏失、碳质泥岩易垮塌、泥岩吸水易膨胀,多种复杂层位处于同一水平段,钻井液体系要同时满足防塌、防漏、降低摩阻、提高润滑、保护储层等多项功能,“针对这口井,我们研制了专门的钻井液体系。”研发中心工程师王清臣介绍,远在西安的“白大褂”和井场“红工衣”之间开启了“直通车”,而且远程视频系统等信息化手段实现了专家会诊、高效决策,为优质高效完成这口井提供了强力支撑。

根据地质及实钻资料,这口井水平段需要穿越两个断裂带,能否堵住漏点成为成功的关键,该公司采用桥塞、超分子凝胶、纤维水泥等堵漏方式,通过憋压挤封,让整个水平段处于同一压力水平上,“不仅维护了地层稳定,酸溶性堵漏材料也有效保护了储层。”刘斌介绍,整口井共配置堵漏钻井液6000余方。

钻头运行能否按照设计轨迹精准穿行,考验的是精确制导技术,该公司除了应用旋转导向、方位伽马等先进仪器外,根据员工操作习惯“私人订制”钻井参数,使每一米进尺都和施工图纸严丝合缝,不差分毫。

10月12日,钻头成功穿越6266米地层抵达指定位置,10月23日,顺利完井。水平井施工再现高水平,该公司从1993年开始施工第一口200多米水平段水平井以来,历时整整25年,逐步将水平段延伸到3000米,而这口井跨越式再延伸1000米,标志着水平井施工能力又一次迈上了新台阶。

三维施工,拓展6000倍地下开采面积

平地上开一个井眼,再到完井,钻头行走的轨迹是应该是什么样的?若是把地层揭开,再用航拍照相,会发现这条曲线绕出了短轴为1000米的大半个椭圆,然后再平直穿越油层2000多米。为什么要这样设计?H60平台的施工效果给出了答案。

在这个平台上,部署了20口水平井,属于多层系、立体式、大井丛开发,根据设计,平台内所有井位限定在长54米宽31米的狭小空间,但井底辐射却达到1.5万亩,有效开采面积比地面扩大了6000余倍。

40565钻井队和40589Y钻井队在这里同台竞技,平行施工,“三维水平井施工能力的大幅提升,让油气上产发生了可喜变化。”40565钻井队副队长冯正强说,根据资料显示,通过多布井,延长水平段等手段,平台产量与单井产量相比,提高了近40倍。

20口井在造斜段呈“立交桥”式部署,在俯视图上呈蝶形分布,稍有不慎,极有可能造成两井相碰,“根据轨迹演算,20口井就像来自不同方向的20架飞机,同时降落又要准确找到各自的跑道,井眼轨迹调整要做到分毫不差。”40589Y钻井队队长刘尚军介绍,从表层开始,在保证防斜打直的基础上,钻头的方位角就开始向着靶点推进,为了保证精准,每一米都要精确计算。

综合防碰,提前做好井组排序;预分防碰,提前进行绕障;分区入窗,将入靶区域定在内靶区。在三维钻井中,要保证每口井各行其道,考验的是精准二字,钻头追着石油走,在遇到泥岩段时,需要被动调整。“在30米的直线距离上,钻头需要垂直调整2米距离,才能找到新油层。”刘尚军介绍,这对目前钻井技术来说,已经是极限。

水平段有裂缝,地层压力高,钻井液要么失返,要么溢流,每口井压力都有差异,只有靠现场摸索、不断优化才能找到压力平衡点,钻井液密度精确到了毫克级的十分之一。“把一袋50公斤重化工材料加在数千方的钻井液里,我们也是反复计算,慎之又慎。”刘尚军说。

钻井平台、竞技平台,但也是共享平台,为提升最大管理效能,该公司发挥了协同作战优势,两支钻井队建立“区域党建联盟”,主题党日一起开展、技术瓶颈一起攻克、生产难题一起解决、材料物资共同保障,“回压阀加在哪个位置最有效?钻具结构如何调整打得更快?”两个队通过共建共享,都用上了最优施工标准。

目前,20口井已全部完成,都精准命中了靶心目标,“从单眼直井到大平台水平井,从二维钻井到三维钻井,我们实现了一个又一个不可能,这就是长钻智慧和力量的充分展现。”40589Y钻井队党支部书记王晓俊说。

奋勇争先,向更高目标冲刺

“以快致胜”的钻井市场中,速度彰显实力。在华H40平台上施工的40025钻井队,今年已完成水平井11口,创造了油井水平井新纪录。

翻开这个队今年的队史,全是浓墨重彩,十多项“领跑”数据中,2000多米水平段13.79天的最短钻井周期纪录、水平段最高日进尺640米等指标已在国内遥遥领先。

每一项纪录都是经验的深刻总结。“开始打的5口井,全部出现漏失,我们通过改变钻具结构、控压钻井技术、优化钻井液体系,增加了环空间隙,提高了携沙能力,杜绝了漏失,将表层钻进效率提高了8倍有余。”该队队长何积鹏说。

不仅如此,这个队吃透地层增降斜规律,掌握了用钻压控制井斜的“独门绝技”,使得钻头在造斜段无需大范围调整方位就能精准进入,“每日600多米复合钻进,比滑动钻进快了一倍。”何积鹏介绍,连续3口井在1500米水平段实现了“一趟钻”,施工效率大为提升,钻井队员工也是越钻越勇。

让激进钻井更为“激进”,这个队在现有机泵条件下,采用大功率螺杆,提高水力压差和钻头钻压,让机械功率和水功率都成为提升破岩能力的利器。这个队也是总公司科技创新的“试验场”,据何积鹏介绍,只要从长庆钻井总公司研发中心出来的产品,这个队总是最先使用,涡轮发电机、自研PDC钻头等井下工具,在提速提效上,都派上了大用场。不仅如此,顶驱扭摆系统、新型环保钻井液等自研成果都成了提速提效“撒手锏”。

“之前使用振动筛,120目算是极限,但我们队提高到了240目。”何积鹏说,固控设备的充分利用,是打好井、打快井的重要保障,他们队仅仅“除沙除泥一体机漏斗”更新,就投入了4万多元,离心机更是全天候开启。钻井液的充分净化,有效提高了机械钻速,最高日进尺达到了1340米。

电测一次性成功,技术人员奖励2000元;大型作业,效益工资翻番;每口井每个班推荐先进个人进行奖励。这样的激励措施,让每一位员工铆足干劲去干,提升机、气动供液泵、推移井架防偏装置等一系列“五小成果”也如雨后春笋涌现出来,不仅助推了提速提效,而且通过延伸推广,走向临近钻井队使用。

科技创新做提速加法,精益管理做流程减法。“以推移井架为例,我们通过提前预算,只用1个小时就能达到开钻标准,而且循环罐我们打8口井才整体挪动一次。”何积鹏介绍,抓好提前量,让生产各环节之间实现无缝衔接,也是提速的有力法宝。

遥望盆地,抚今怀昔。从直井到水平井、从单井到平台、从几个月一口井到几天一口井,改变的是油气勘探开发的跨度,不变的是长钻人奋勇争先、追求卓越的精神品质。

“我们要用服务保障油田增储上产的责任担当、科技创新的不竭动力,全力支撑国家级页岩油示范区建设,为保障国家能源安全和长庆油田二次加快发展贡献长钻力量。”该公司总经理、党委副书记李雪岗表示。

(杨增亮陈鹏秦科善)

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