联合作战:顺北钻井打磨提速“尖刀”

联合作战:顺北钻井打磨提速“尖刀”
2021年01月25日 09:20 新浪财经综合

原标题:联合作战:顺北钻井打磨提速“尖刀” 来源:中国石化

顺北隆1井钻井施工现场。 付 莲 摄

顺北隆1井钻井施工现场。 付 莲 摄

    □本报记者 王福全  通讯员 于 洋

    1月,顺北5-16H井完钻,仅用136天顺利钻至井深8268米,创顺北5号断裂带钻井周期最短纪录。钻井周期较邻井缩短54.5天。

    顺北油气田地质结构以断裂发育、地层破碎为主。针对这样的地质结构,西北油田坚持攻坚克难,多次提升钻井工程主要指标。

    2019年,钻井时速达到5.61米,比2018年提高10%;2020年,钻井时速达到6.84米,比2019年提高22%。

    随着单一技术、单一手段对提速的影响越来越小,西北油田钻井工程人员将钻井提速的目光转向专业联合、技术“合体”、管理联动等方面。2020年,顺北油气田完钻新井9口,平均钻井周期比2019年缩短82天,周期缩短率达到28%,机械钻速比2019年提高22%。

    深化地质工程“一体化”,降低钻井复杂

    2020年2月,在顺北41X井钻井设计过程中,西北油田着重深化地质研究人员与钻井工程技术人员的一体化攻关合作。

    地质研究人员运用地震剖面、AFE剖面等分析方法,结合顺北41X井邻井实钻情况,认为志留系漏失风险小、却尔却克组垮塌风险可控,地质上具备长裸眼同开次揭开的可行性。

    钻井工程技术人员根据这一判断,结合工程装备、技术现状、地质要求,将顺北41X井井身结构由前期的六级优化为四级。在钻进作业中,不仅缩小了井眼尺寸、减少了套管用量,而且将中完作业周期缩短了60天。

    2020年9月,在顺北53-4H井设计中,地质研究人员与工程技术人员开展一体化攻关。他们在精准作出二叠系承压能力高的判断后,将五级井身结构优化为四级。实钻情况验证了研究人员分析的正确性,目前,该井顺利钻穿二叠系火成岩,未发生井漏和垮塌复杂情况。

    2020年,西北油田组织油田内部、钻井公司和“三大院”的地质专家、工程专家成立专家组,对地质工程“一体化”方案进行联合审核。同时,他们成立顺北油区、顺北气区、塔河三个项目实施组,地质研究和工程技术人员共同负责一体化方案的组织实施。工程技术人员参与井位部署,地质研究人员参与工程方案设计、施工决策,成为油田钻井工程的工作常态。

    2020年,西北油田制定了地质工程“一体化”工作机制,地质研究人员和工程技术人员针对钻井过程中出现的地质复杂情况,将以前遇到问题临场解决的“遭遇战”转变为打有预案、有准备的“歼灭战”。他们携手开展攻关,初步形成了顺北二叠系火成岩漏失、志留系漏失、奥陶系储层地层破碎程度等预测方法,有效避免或减少了因地层复杂带来的钻井作业风险。

    2020年1月至今,西北油田通过深化地质工程一体化和优化钻井方案,多次规避各类钻井复杂状况,缩短作业周期近300天。

    成熟技术“合体”,推进钻井提速

    顺北油气田地处沙漠腹地,地质构造复杂。近几年,西北油田在钻井作业中引进和研发了多种新技术、新工具,在安全钻进、钻井提速上取得明显成效。

    随着钻井深度不断增加,地质结构进一步复杂,单一技术、单一工具在解决问题上显得力不从心,需要多种手段综合“施治”。

    2020年1月,在优化顺北71X井钻井提速方案中,针对顺北地区地层发育齐全,存在软硬交错、可钻性差的难题,技术人员提出了“降低岩石破碎能量+提高钻头破岩扭矩”的提速思路。多种成熟技术巧妙“合体”后,该井施工钻压提高了40%、泵压提高了36%。

    针对顺北古生界地层具有岩体破碎、泥岩水化的特点,技术人员持续完善微纳米逐级封堵防塌理论。他们增加刚性、变性材料种类和用量,补充微米级刚性材料,进一步完善了微纳米封堵防塌技术。多种技术组合应用后,有效封堵了近井壁微裂缝,提高了井周应力、阻止了压力传递,消除了志留系必封点。顺北53-2H等井实现了长裸眼同开次安全快速钻进,平均单井缩短作业周期80天以上。

    近两年,西北油田工程院科研技术人员持续加大成熟技术的集成应用力度,先后将高效的钻头螺杆、防漏堵漏、封堵防塌等成熟技术进行“配对”,形成了异型齿钻头+大扭矩螺杆、封缝即堵+堵漏浆钻进、微纳米封堵+多元协同防塌等10余种“黄金组合”。这些组合在解决井漏、井塌、钻速慢等钻井难题中表现出色,其中“异型齿钻头+大扭矩螺杆”在顺北71X等井的钻进中,创同条带机械钻速最快纪录。

    综合管理联动,优化提速空间

    2020年10月,西北油田日费制试点井顺北53-2H井完钻,实钻周期较邻井缩短近200天。该井不仅创造了5号断裂带南部钻井周期最短纪录,而且创造了定向钻井最深8874.4米的亚洲新纪录。

    西北油田实施日费制钻井,目的是打造提质提速提效的“示范井”“样板井”,形成可复制、可推广、可操作的提速模板。钻井承包商按照甲方现场管理项目组的指令和要求开展钻井作业,西北油田通过日费制试点,进一步摸清钻井生产的实际状况,有针对性地细化钻井风险和工期、质量、费用等管控措施。

    通过综合管理联动,进而优化提速空间。除探索日费制管理外,西北油田还陆续推出顺北钻井新技术费用管理细则、顺北提速专项费用管理制度等,从多个角度推动承包商钻井作业由“被动提速”向“主动提速”转变。

    2020年,多家钻井承包商引进了垂直钻井、震荡螺杆等新工具、新技术,并在顺北开展试验应用,形成了一批性价比优良的技术体系。多家钻井承包商因提速提效成果显著,受到西北油田的表彰奖励,其中,中原石油工程公司年累计获得提速奖励1200万元。

    西北油田通过强化钻井安全、设备管理,为平稳提速提供了重要保障。他们细化相关制度,进一步规范承包商重点井领导带班、井控安全业绩考核等制度。在设备管理方面,对钻机泥浆泵、固控系统、电控系统等进行升级配套,及时修订了设备操作和管理流程,有效满足了通过提高排量、泵压、扭矩等钻井参数提升钻井速度的需求。

    ●单位:西北油田

    ●钻井提速之我见

    顺北油气田地层复杂,加之超深、高温、高压等因素,钻井难度在国内少有。必须加快深化地质工程一体化、加大多专业联合攻关力度、优化管理提效挖潜,多举措推动顺北钻井工程提速增效。

    ——西北油田分公司工程技术管理部副主任  王建云

    要想安全快速钻进,在设计上可以从地质和工程两个方面详细分析漏失、垮塌、井斜等风险,找到有针对性的技术方案和工程措施。

    ——中原石油工程塔里木分公司80108钻井队平台经理  高 蓬

    ●钻井提速之成效

    2020年,顺北油气田完钻9口井,平均钻井周期比2019年缩短82天,周期缩短率28%;机械钻速6.84米/小时,比2019年提高22%。

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