钻井提速：助力油气“拿得到”
2020-02-25
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来源：[互联网]
强化新技术应用、管理优化、井控安全，西北油田顺北油气田“三管齐下”全力推进钻井工程提速。2019年，顺北1号断裂带钻井周期比上年缩短13%，5号断裂带钻井周期比上年缩短35%[中国石化新闻网2020-02-24]不久前，经国家自然资源部审核通过，顺北一区年新增探明原油地质储量3466万吨。作为顺北油气田目前唯一投入开发的区块，顺北一区累计探明原油储量9903万吨，落实“亿吨级”储量规模，为顺北油气田规模建产积累了丰厚“家底”。
“找得到”资源是本事，“拿得到”更需要本事。
面对顺北油气田资源埋藏深、岩石强度大、易漏失垮塌、超深定向困难等国内少有的工程难题，近两年，西北油田坚持新技术应用、管理优化、强化井控安全，“三管齐下”全力推进钻井工程再提速。2019年，1号断裂带钻井周期比上年缩短13%，5号断裂带钻井周期比上年缩短35%。
新技术应用为每把“锁”配上钥匙
这是一种具有“奇效”的钻井液。
1月4日，西北油田在顺北55X井应用强封堵抗盐随钻防漏技术获得成功。他们研发的新型钻井液兼顾防漏与防塌两个方面的性能，具有优异的封堵、抑制和抗盐水侵的特点。在钻井作业中应用后，钻头顺利穿过志留系、桑塔木组复杂井段，未发生该区域常见的井漏和垮塌等复杂现象。
据钻井液研究人员高伟介绍，顺北油气田5号断裂带构造复杂、地层破碎且应力集中，导致垮塌严重。2018年，该断裂带的5口井累计损失作业周期超过500天。他们通过地质研究，明确了破碎性地层垮塌机理，提出“强封堵、强抑制、控失水”的协同防塌思路。
研究人员经过500多组次的实验，采用微纳米刚性和可变形材料进行多级复配，研发出微纳米封堵强化井壁钻井液技术。该技术在顺北5-11H井、顺北5-13H井等6口井应用后，有效解决了破碎层垮塌难题。其中，顺北5-11H井定向作业周期仅为23.2天，比邻井185天的作业周期缩短了近87%，创5号断裂带定向工程作业时间最短纪录。
2019年，西北油田推进顺北5号断裂带中段的勘探工作。他们虽然在1号断裂带的工程作业中积累了经验，但5号断裂带中段还是给大家带来了新难题。与1号断裂带相比，5号断裂带构造更为复杂，中部志留系缝洞发育，地层压力敏感，堵漏难度极大，一度出现“十井九漏”的现象，累计漏失钻井液近万立方米。
西北油田强化地质工程“一体化”研究。他们针对志留系井漏难题，研究地层特点和漏失特征，针对志留系随机性、多点性漏失地层，推广应用段塞动态承压堵漏等5项新技术，成功破解了5号断裂带中段奥陶系地层垮塌这一难题。2019年，该段钻井作业速度比上年提高20%以上，钻井周期比上年缩短近60天。
优化管理，为每一个环节打造高效运行流程
2019年9月，在西北油田与顺北钻井作业承包商签订的工程合同中，有这样一条新增加的内容：钻井提速工具专项费用占钻井工程合同总费用10%，只有应用新工艺提速才能支付20%。
这是西北油田推行的“顺北工区钻井提速工具专项费用管理办法”在工程合同中的具体表现，目的是调动承包商队伍主动更新设备、采用新技术的积极性。
钻井工程具有作业流程多、工艺复杂、参与专业多的特点，每一个环节的运行效率都影响着钻井提速。2019年，西北油田优化管理措施17项、技术措施10项，为每一个环节打造了高效的运行流程。
针对钻井理论研究的短板，他们引入专业化研究团队，为快速解决多种难题提供具体指导。对内，他们实现了与石油工程技术研究院、石化机械公司、胜利钻井院、中原钻井院等单位的紧密合作，共同研发推广提速工具和新工艺。对外，他们主动拆除“围墙”，与中国工程院罗平亚团队、孙金生院士团队等开展合作，共同攻关志留系堵漏、奥陶系防塌等专项课题。
他们还从运行管理、中完管理、井控管理、设备保障、钻具管理等五个方面进行优化。在保证安全的前提下，从制度上设计安全验收、开工验收等作业同时进行，将短起间距、通井工具、扫塞钻头、上窜速度测定等环节放权给施工方自主决策，优化电测中途通井、目的层每50米循环冲砂等辅助作业工序。这些措施，不仅减少了作业队伍的额外工作量，而且为监督管理者提供了更加明确的“执法”标准。
强化井控安全，为每一口井提供最有效的保障
2019年，西北油田对工区内130支钻井、井下、试油队伍的4560名作业人员进行井控能力实操验证，考核5580余人次，筛选不合格持证人员670余人。今年，测井、录井、试井作业队伍也将纳入井控能力实操验证考核，实现涉及井控风险的所有承包商队伍全覆盖。
“提速的基础是井控安全，这个基础不牢固，提速的效果再好也是无益的。”西北油田副总工程师、工程技术管理部主任何伟国说。
顺南蓬1井是一口高温高压气井，存在压力高、易气侵、上窜速度快等工程难题，井控风险大。在顺南蓬1井钻开油气层、测试、电测作业等井控关键阶段，工程技术管理部副主任李斌文驻井指导时间超过50天，他密切关注井控设备和井下作业安全，严格落实“三高”气井井控实施细则，做好现场督导，确保了安全管理无盲点。
2019年，工程领域的多名管理人员在顺南蓬1井、顺北4井等重点井驻井超过200天，实现了井控关键环节的可控、在控。截至2019年底，西北油田井控安全生产累计达到1762天。
西北油田坚持通过信息化建设提升钻井作业井控安全水平。他们在新疆轮台县西北油田一线指挥基地建设投用了生产运行应急指挥系统，大屏幕上实时显示顺北油气田所有勘探井的钻井数据和部分井的视频图像。管理人员和技术专家在千里之外，就能对钻井现场的异常情况进行处理。
顺北油气田地处塔克拉玛干沙漠腹地，很多井的位置没有通信信号。他们就“因井制宜”建设卫星小站、通信塔，利用钻井远程数据传输、重点井视频监控系统，打破地域和时间的约束，实现了对钻井和录井参数的实时监控，为后方井控监督和管理决策提供了重要参考。