技术创新推动深地钻井更快更经济

  [中国石油新闻中心2023-07-04]
  塔里木油田油气工程研究院钻井工艺企业高级专家?李宁
  钻井提速，说到底，主要拼的是技术创新和进步。我国超深井大多数集中在塔里木盆地，而塔里木盆地最难啃的“硬骨头”在库车山前。特别是博孜-大北区块广泛发育巨厚砾石层，砾石成分不同、非均质性强、可钻性差，防斜与提速矛盾突出，国内外没有可供参考的技术先例，严重制约了这个区块的勘探开发进程。
  地质的目标和需求，需要工程技术来实现。我们在探索尝试空气钻等欠平衡钻井技术的同时，不断寻求适用范围更广、能满足整体提速需求的钻头。在设计理念层面，我们根据砾石层沉积序列特点和岩性分析，通过创新切削齿结构、优化复合片性能、个性化设计钻头等方式，在国际上首次提出多棱非平面齿的设计理念。在充分发挥传统PDC钻头强度高、耐研磨等优势的同时，补齐了“不抗冲击”这个短板，极大提高了破岩效率。在技术革新层面，我们创新提出“6条曲线法”来评价可钻性，实现钻头切削齿抗冲击性能定量评价；攻克了国外长期垄断的深度脱钴工艺，研发了高抗研磨金刚石复合片；引进配套垂直钻井、减震器、大扭矩螺杆等钻井提速工具，解决了减震、防斜、打快之间的矛盾。
  砾石层提速的突破，打破了“PDC钻头无法在砾石层应用”的传统认识，市场也实现由最初的“不理解”到“试一下”再到“抢着用”的转变，引领了我国抗冲击抗研磨钻头的发展方向，更支撑了钻井工具、工艺技术的不断进步，极大缩短了从“找油找气”到“产油产气”的时间，实现了砾石层区块提速的重大突破。
  钻井提速提效是永恒的主题。博孜-大北区块地质结构极其复杂，历经多期构造变形，可谓“百井百样”，毫无规律可循。未来，塔里木油田深层超深层勘探开发，还有很多未知未解的世界级难题等着我们。我们将不断加快钻头及工艺技术的迭代升级，进一步量化深地复杂难钻地层的可钻性精细评价，持续优化设计以多棱齿为核心的新型混合布齿PDC钻头，开发出更具针对性的减振提速工具，配套完善“地层评价—钻工具选型—参数优化—随钻跟踪支持”一体化系统提速工艺体系，推动钻井工程技术向着钻得更深、更快、更经济、更清洁、更安全的方向发展。