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探索深井“优快”钻进技术
中原钻井队伍以技术集成创新为核心,积极探索深井、超深井“优快”钻进技术,研发、应用了一批新工艺、新技术,并持续进行技术迭代升级,创新实施“三个一体化”钻井施工全过程技术管控措施,完善了抗高温高压钻井液体系等多项超深井钻井施工核心技术,攻克了世界级“三高”难题,以及井下易漏、易垮、易卡等多道施工难关,形成了“钻头优选+工具配套+参数强化”的集成提升技术,在深井、超深井应用取得理想的提速效果,为打好“深地工程”井积累并总结出钻井新技术应用经验。
中原石油工程公司“深地”工程钻井专家组以难点问题为导向,驻扎在顺北工区开展超深井地质工程一体化研究,深刻认识了恶性漏失、井壁失稳和目的层“三高”等内在规律,集成创新了“深地”钻井系列技术,解决了高风险强钻和控压过程存在的一些技术难题,并现场指导钻井队应用“深地”钻井技术,目前已经形成“5+7+N”技术管理制度体系,机械钻速较工区平均显著提高,钻井周期较工区平均明显缩短,在超深井钻井施工提速、提质、提效等方面不断创出高新指标,单井钻井周期由进入顺北工区初期的300余天缩减到目前的140天左右。中原钻井队伍针对超深井不同的地层采取不同的技术措施,优化井眼轨迹、井身结构、提速工具、储层保护,推广应用预弯曲钻具组合,全面优化钻井参数提速,钻井时效不断提高。
“深地1号”工程重点井顺中41X井设计井深8411米,具有井壁失稳、裂缝地层涌漏并存等施工难点,在二开施工期间采用“两高五大一少”钻井集成提速技术措施,全力防斜打直抢进尺,取得日钻井进尺突破1210米的好成绩,创顺北区块311.2毫米井眼单日钻井进尺最多纪录。
2022年,中原钻井队在比之前所打的井平均井深增加653.04米的情况下,平均机械钻速提高9.39%,钻井周期下降0.23天。在顺北1号条带完成的3口井的平均钻井周期为139.65天,比2009年提速35.11%,比2020年提速24.99%,比2021年提速23.48%。在顺北8号条带完成的3口井的平均钻井周期为133.76天,周期节约率显著提升,比工区内的江汉、胜利、华北钻井队的平均钻井周期缩短47.22天。
井控与井下管控一体化
顺北油气田储层地质条件复杂,碳酸盐岩裂缝性气藏埋藏超深、温度高,且含酸性气体,多为裂缝-孔洞型储层,存在地层压力预测难度大、溢流与漏失同存等技术难点,钻井施工风险大。
中原钻井队伍从井控安全与井下复杂预防两方面进行风险防控。开展了顺北区块“奥陶系漏失井安全钻进配套技术”研究,配套高级别井控装备,完善控压钻井技术、防气侵微纳米封堵技术和高温高压条件想定向技术,进行“西北工区超深小井眼钻完井配套技术”研究,制订“西北工区控压钻井推荐做法”“异常高压溢流发现及处置推荐做法”“井漏强钻推荐做法”,确保了“三高”气藏安全施工,生产时效大大提高。
2022年,中原工程在顺北油田完成的超深井钻井故障复杂时效为1.61%,远远低于工区平均指标。顺北81X井、顺北83X井、顺北803X井支撑管柱均一次下到位,顺深1X井中途测试管柱一次下到位。顺南蓬1井钻至井深6639.81米时发生失返性漏失,在尝试建立循环的过程中及时发现溢流,经过5次平推压井、7次逐步降低钻井液密度,配合使用气滞塞技术,安全化解了高风险的井控险情。