科技“利剑”破解提速提效难题

　　[中国石化新闻网2015-08-14]
　　8月13日，在焦页18号平台上，中原石油工程公司钻井四公司50753钻井队正在进行设备维修保养。由该队施工完成的焦页18-3HF井，平均机械钻速达到每小时9.31米，创出涪陵南部边缘区块一开机械钻速最高、水平段施工机械钻速最高等多项指标。
　　“技术是提速提效的核心，也是我们赢得市场的关键。”提及亮眼的成绩，西南项目管理部经理卓景军说。
　　在焦石坝会战大潮中，中原石油工程公司大力开展技术攻关和集成配套，形成了非常规钻完井、油基钻井液等9大系列技术。今年年初以来，该公司16支钻井队满负荷运转，与去年同期对比，在平均井深增加451米情况下，平均机械钻速提高0.48米/小时，刷新和创造10项工区记录。
　　优选钻井工具组合“黄金搭档”
　　焦石坝地区溶洞多、气层浅、地质结构复杂，甲方三维水平井及“鱼钩型”水平井的大量布置，使得井眼轨迹较2014年更为复杂。
　　“钻头对不同复杂地层的适应能力有限，实现钻井提速提效，首先就要在钻头上做文章。”凭借多口页岩气井的钻探经验，该公司西南钻井分公司涪陵项目部党支部书记李忠寿感触颇深。
　　在焦页47-5HF井二开过程中，由于地层硬度高，PDC钻头磨损严重，李忠寿带领技术人员采用“牙轮钻头+低速大扭矩螺杆”的钻具结构来提高机械钻速，而在定向施工井段，则直接采用PDC钻头定向，有效避免了钻头损坏延误工期。
　　“以前大多采用牙轮钻头，钻完造斜段和水平段需要更换四五只钻头，如今，这两个井段仅需两只PDC钻头。定向段钻进速度也比常规钻进方式提高两倍。”李忠寿说。
　　钻头和钻具是钻井过程中的“黄金搭档”。如何选用与钻头性能相匹配的高效钻具，对钻井提速至关重要。针对焦石坝工区三维水平井二开定向段摩阻扭矩大的情况，技术人员优选水力振荡器等工具配合PDC钻头定向，较好解决了定向托压影响提速等问题。
　　同时，技术人员优选低转速螺杆，配合PDC钻头复合钻进目的层，延长钻头寿命，减少起下钻作业频次和时间。上半年，该公司平均机械钻速7.62米/小时，创历史同期最高水平。
　　优化钻井工艺消除提速瓶颈
　　今年，随着焦石坝页岩气开发重心南移，上部井段井漏失返现象严重，28口完钻井中有17口井都出现井漏。
　　“干这样的井，必须有高超的钻井液控制技术和精湛的工艺技术水平。”焦石坝会战领导小组成员严光权说。
　　针对上部地层复杂、易井漏的难题，在焦页47-3HF井一开过程中，技术人员摸索出“PDC+螺杆”的清水复合钻进工艺，绕过浅层漏失，一开时间比设计钻井周期提前了一周。
　　在三开钻探过程中，针对油基钻井液漏失增加的问题，技术人员采用自主开发的抗高温乳化剂和高效润湿分散剂为主处理剂，配合膨胀石墨、超细纤维的防漏技术，形成了一整套防漏钻井液体系，油基钻井液消耗量同比降低30%。
　　同时，中原石油工程公司组织技术人员加强技术攻关，优化导眼钻进技术措施，采用“牙轮钻头+减震器或消振器+方钻杆”钻进工艺，在工况更为复杂的情况下，实现28口完钻井导眼平均机械钻速较2014年提高2.83米/小时。
　　“一趟钻”技术助力钻井提速
　　今年二月，在焦页37-3HF井的施工中，西南钻井分公司50692钻井队成功运用“PDC钻头+小角度单弯耐油基螺杆+欠尺寸双扶”技术，一趟钻完成三开水平段2058米的钻进施工，机械钻速高达12.44米/小时，高于平均机械钻速10米/小时。
　　该队平台经理张彦军介绍，按普通钻井工艺，三开阶段需要起下钻2-3次，而运用“一趟钻”技术，不仅缩短钻井周期，还节约了能源消耗和人工成本。
　　“‘一趟钻’技术，顾名思义，保证井下安全的情况下，在同一阶段或同一地层，做到一趟钻完成钻探目的。”严光权说。
　　焦石坝会战以来，中原石油工程公司采用PDC钻头、螺杆、稳定器、水力工具“四合一”钻具，积极探索“导管、一开、二开定向和水平段”四个一趟钻模式。
　　2014年6月，“一趟钻”技术首先在焦页16-1HF井得以应用。技术人员通过跟踪井下钻头、螺杆的使用情况，优选钻头的刀翼、排齿、复合片的大小，实现从二开定向到中完一趟钻完工，全井机械钻速达7.44米/小时。
　　如今，“一趟钻”技术在整个涪陵工区推广应用，在定向井段、水平井段、高难度井段大幅增加的情况下，与会战初期相比平均机械钻速提高52.89%，钻井周期缩短17.48%。