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国内最深!渤海钻井啃下复杂页岩高效钻井硬骨头

时间:2022-04-25 17:13 来源:中国石化胜利油田 点击:

近日,中国石化胜利石油工程公司渤海钻井总公司施工的页岩油井义页1-1VF井完成第26筒取心任务,刷新国内页岩油取心井段最深、单趟连续取心进尺最长两项纪录。

截至目前,该公司在渤南区块累计完成两期难动用井共48口,其中二期的19口井钻机月速达到3587米/台,比一期提升30.2%,平均井深在4200米至4400米。其中渤页平5井日产油50吨、天然气5万立方米,成功破解了渤南深井、超深井的施工难题。

5年前,渤南区块3000米至4000米的井还是难啃的“硬骨头”。近年来,随着国家对页岩油科技攻关支持力度不断加大,渤海钻探吹响了渤南页岩油开发攻坚战的冲锋号。

这是地面与地下的突围,也是思想观念与技术革新的突围。渤海钻井成立专家组,加强施工技术与工艺的创新,严格执行技术人员分级管理,明确职责与权限,加大装备的电动化升级改造,为施工提供了坚强保障。

负责渤南区块的技术组副组长孙永浩介绍:“该区块地层结构复杂,上部地层致密,下部地层布满裂缝,岩石质地不均且极不稳定,施工存在井漏、井塌及钻速慢等难题。”

“工欲善其事,必先利其器”。他们淘汰低效能钻机,先后在该区块部署了5部中深井钻机,每套设备全部配备顶驱和纯电动钻机。先进设备和集成技术的运用,大大提高了施工效率。

以新型“狮虎兽”钻头为例,它既继承了传统牙轮钻头的破岩能力,又镶有PDC(聚晶金刚石复合片),能适应长时间的复合钻进。该钻头在义斜294井施工中,实现了一只钻头钻进1300米的“一趟钻”施工,机械钻速提高90%。

旋转导向技术在施工中得到广泛应用。其优点是不接螺杆钻具,测量部分离钻头很近,凭借伽马检测传感器的优势,让追踪油层变得更加准确。如果将无线随钻技术比作四代战斗机,那旋转导向技术犹如五代战机,不论精度还是效率都是数量级的飞跃。渤页平5井全井使用旋转导向,平均机械钻速达11.81米/小时,创油田页岩油开发平均机械钻速最快纪录。

渤深斜10井是该公司年初完成的一口重点井,井深6540米。施工中,他们以实现优快钻井和轨迹控制为核心目标,研究形成超深井钻井技术和超深井钻井液体系。

该井4770米至6540米井段地层轨迹微增,常规打法会导致角度上扬,为此,他们提前调整井下工具,优选钻具组合,采取扶正器+螺杆结构,减少定向次数,整个四开钻进复合钻进时效高达99%。

当井深超过5000米,井底温度近190摄氏度时,大部分的井下工具已无法使用。该公司创新研发的抗高温强抑制性能复合盐钻井液技术在深井、超深井中得到成功应用,有效解决了高温下的水基钻井液性能稳定和井壁稳定问题。

抗高温强抑制性能复合盐钻井液技术是在原有钻井液基础上,优选抗高温、抗高压药剂作为核心主剂,并科学配比药品降低失水,最终实现钻井液体系的抗温、抗盐侵、抗岩屑污染。

窄密度窗口油气压力精确控制技术在深井中得到大范围推广应用,有效解决了渤南区块沙河街组地层的防漏堵漏问题。