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“定向井公司砥砺前行10周年”系列报道之四
打通油气“脉络” 缚牢地下“油龙”
——西部钻探定向井技术服务公司成立十年来提速保障纪实
姜蕾 杨启平

2021年2月8日,定向井公司中高端技术人员正在进行旋转导向施工准备。

2019年4月28日,定向井公司技术人员正在进行现场定向施工。

    在新疆油田的钻井工程技术行业内,提到定向井技术,大家首先想到的就是西部钻探定向井技术服务公司。

    “就像一些高调做事、低调做人一样,我们公司的服务理念就是首先做好自己的本职——为甲方单位提供优质的技术服务,深入现场做好钻井保障工作。”定向井公司副总工程师张宏阜说,而对于工程技术企业来说,在新知识、新技术蓬勃发展的今天,自我提升的脚步决不能停下,否则就只能在愈发激烈的市场竞争中被淘汰。

    因此,定向井公司从2011年成立以来,就始终坚持研发与应用相结合的发展模式,围绕油田增储上产以及钻井提速需求,不断增加自身提速保障能力。

    十多年来,在经历了由经验型钻井转变为科学钻井、由常规MWD加螺杆技术转变为LWD加旋转导向技术,由低端、小规模作业转变为中高端、大规模作业,从手工作坊式作业转变为工厂化、标准化作业等持续的科研攻关和技术实践,如今,该公司已经发展为我国西部规模最大、综合服务能力最强的定向井专业化技术服务公司。

    在业界具有举足轻重地位的定向井公司,通过不懈探索、创新进取,一步步发展壮大。

    遭遇“寒冬”

    潜心打造专业技术

    每每回想起2014年至2017年这4年的经历,张宏阜就忍不住为那时的自己“鞠一把辛酸泪”。

    2014年夏秋之际,受当时国际油价暴跌影响,国内石油行业遭遇“寒冬”,新疆油田钻井业务也随之大幅缩减。

    而最让人难熬的是,这种行业不景气的状态一直维持了到了2017年。

    对于此前一直从事技术服务的定向井公司来说,漫长“寒冬期”的打击无疑是对该公司的“重创”。

    “因为公司当时的业务过于单一,受市场波动影响较大,新疆油田钻井业务刚一大幅缩减,公司的业务量就随之暴跌;加上我们所使用的高精尖设备每年都会产生大量的折旧费用,这‘两头夹击’,直接导致了公司收入的锐减。”张宏阜回忆,到2015年时,新疆油田的钻井业务减少到了往年的一半。在这种情况下,分到定向井公司的业务量就更少了。

    当时,摆在该公司面前的,无疑是一条艰难坎坷的求生之路。但正是在这种局面下,定向井公司“越是艰难越向前”,加大技术创新投入,潜心打造专业技术。

    “那段时间,公司人员也像是在高温高压的环境中淬炼筋骨、打磨意志,直至‘浴火重生’,不仅技术能力更进一步,工作方式也从过去的被动跟进转变成了主动服务。”张宏阜说。在新疆油田,该公司也正是凭借着“不抛弃、不放弃”的精神,盼到了转机的到来。

    抓住机遇

    水平井技术受瞩目

    对定向井公司来说,新疆油田市场始终是该公司的“压舱石”和“大本营”。

    经历了涅槃重生,2017年,随着新疆油田对玛湖油田和吉木萨尔页岩油田这两个大场面的火热展开,定向井公司的“春天”也终于到来。

    这是因为,要想规模动用这两大油气区的油藏,水平井钻井技术必不可少。

    那么,为什么要采用水平井进行开发,这种类型的井与常规直井有什么区别呢?

    定向井公司工程技术科科长袁瑞刚介绍,常规直井是垂直或倾斜贯穿油层,通过油层的井段比较短,它通常适用于比较容易开采的储层孔隙度、渗透率和含油饱和度较高的常规油藏。新疆油田自成立到2011年以前,所钻的油井大都是常规直井。

    而水平井,实际上也是定向井的一种,它更适用于储层孔隙度和渗透率比较低的非常规油藏,例如页岩油(气)、致密砾岩油藏等,一般是在垂直或倾斜地钻达油层后,井筒转向与油气层近于水平,并与油气层保持平行,长井段地在油气层中钻进,直到完井。

    同时,采用水平井技术钻探,定向井公司的的高精尖定向井技术及仪器就有了用武之地——定向井技术人员使用这些特殊的井下工具、测量仪器和工艺技术,就能有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定的方向,钻进至地下的预定目标,最大程度地提升采收率。

    袁瑞刚举例,假如一口常规井投资回报率为“1”的话,那么,水平井的投资回报率通常会是常规井的数倍,而且水平井能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本,经济效益非常显著。

    “值得一提的是,采用水平井可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,有利于节能降耗,保护自然环境。”他说,因此,随着2017年,新疆油田勘探开发领域从常规油气藏向砾岩油藏、页岩油藏等非常规油气藏转变后,定向井公司主动出击,抓住了这一难得的机遇,在玛湖和吉木萨尔页岩油全力做好水平井技术服务保障,为这两大油气区的开发和产能建设添砖加瓦。

    经验倒推

    打造首个提速模板

    就在大家摩拳擦掌,准备在玛湖干出一番事业的时候,砾岩油藏的特殊性为钻井增加了不少难题。

    玛湖油田拥有世界上最大的致密砾岩油藏,该油藏埋深大、地层天然裂缝不发育、含砾岩多,导致可钻性较差。一些钻井队开钻后,钻进作业没多久,钻头就被岩石严重磨损,无法工作了。

    2017年,在玛湖油田的钻井队伍,打一口井至少需要两百多天,钻井过程中,还有事故、复杂发生,在一定程度上影响了玛湖油田开发的效率。

    为此,从2018年初开始,新疆油田在玛湖专门成立了勘探开发建设现场指挥部,调集了钻井、定向井、钻井液、录井、固井等技术队伍,统筹规划,实施一体化协同作战,共同推进玛湖油田的高效开发。

    该指挥部的首要任务就是要推出区块适应的提速模板,从而在区块推广应用,达到区块整体提速的目标。

    如何配合钻井、协同专业化单位建立适应的提速模板呢?

    定向井公司相关领导和技术专家与钻井、固井及钻井液公司等参战单位的专家经过多次研讨,想出了“经验倒推”的办法。

    所谓“经验倒推”,就是以指挥部提出的钻井“四开四完”为前提目标,从此前在同一区域完井的队伍中,挑选出钻井指标居前列的钻井队,将它们的成功经验按照开次,逐段分解,寻找出每个开次中具有共性、操作性强、可供推广的钻井参数和好的做法。然后,再将其整合成一个完整的钻井方案。

    经过各方研讨和充分考量,2018年3月,玛湖油田首个提速模板正式诞生。

    该模板内容包括成熟钻头序列优选、直井段采用“MWD+螺杆+PDC钻头”钻进、造斜段和水平段使用“旋转导向工具+PDC钻头”钻进、应用高性能水基钻井液等。

    此后,经过玛湖各区块的推广和不断完善,该模板也逐渐形成了“区域性”水平井钻井技术。

    当年下半年,多口井的现场应用结果表明,使用上述提速模板后,完井周期明显缩短。其中,MaHW6234和MaHW6235平台水平井单井完井周期缩短至86天;MaHW6203井钻井周期缩短至78.8天。期间,定向井公司也悄然完成了由过去经验型钻井向科技型钻井的转变。

    找准定位

    主动提供技术服务

    实际上,主动参与区块提速模板制定,仅仅是定向井公司服务理念转变的一个缩影。

    经历过艰辛求索历程后,结合当前形势和市场发展趋势,定向井公司重新给自身进行了定位——

    该公司将过去被动的“钻井技术辅助”这一“角色”界定,改成主动为钻井提供技术保障,并靠前参与钻井方案的制定,同时,树立“服务甲方、保障钻井、成就自己”的理念,要求一线的定向井技术人员加强与钻井、固井、钻井液等相关兄弟单位相关人员的沟通,主动协作、强化支撑,提升工作效率。

    观念一变天地宽。

    随着定向井技术人员主动与现场其他专业人员的技术交流、沟通,钻井施工现场也逐渐发生着喜人的转变——

    过去,钻井施工方案由钻井队制定完成后,才交由其他专业人员作为参考;如今,定向井技术人员会在施工方案尚未制定前,就先将该井的定向井作业措施、风险提示和注意事项等提交给钻井队,然后会同钻井、钻井液等各方一起商量出钻井效率最优的施工方案。

    过去,定向井技术人员只在需要提供定向井服务时,在现场进行作业;如今,定向井技术人员全程参与钻井施工,确保现场有任何问题,能够做到“随叫随到”。

    只要是钻井现场出现了问题或呈现问题的苗头,定向井技术人员作为现场施工的一员,就会通知其他专业相关人员,一起分析问题成因。各方业务交流的频率越来越高,钻井提速的进程也越来越快。

    进军高端

    提高自主技术能力

    钻井提速是一项系统工程,不光要求人员、管理等方面的到位,高端钻井技术和性能优良的设备也是这项工程中极为关键的环节。自2018年玛湖油田和吉木萨尔页岩油田全面大开发以来,这两大区块钻井对高端钻井技术的需求也越发迫切。

    而水平井施工技术的核心,是水平井井眼轨迹控制,如果能够掌握并熟练运用上述核心技术,定向井技术人员不仅可以对地下的油气脉络走向了解得一清二楚,同时,也能精准地控制钻头的走向,使之“听话”地按照规划好的“线路”安全地到达目的油层。

    为进一步提升服务保障能力,助力钻井提速和新疆油田增储上产,旋转导向钻井系统就成为了该公司开展水平井提速的高端技术首选。

    2019年上半年,定向井公司一方面推进旋转导向工具采购,同时精心制订了派外培训+内部集中培训、理论培训+现场实践培训计划。

    通过与厂家技术人员进行现场学习、观摩以及选派英语水平和业务能力强的技术骨干前往国外进行系统学习,该公司旋转导向服务队伍初步组建了起来。

    2019年9月20日,该公司自有旋转导向工具在MAHW2052井钻进井段3257米至3814米,单趟钻进尺557米,平均机械钻速每小时7.49米,首次应用取得圆满成功。

    到当年年底,该公司自有旋转导向施工进尺突破万米大关,迎来了新的里程碑。

    “提高技术能力始终是我们树立品牌的核心。”定向井公司经理助理李彬说,“我们扎实做好人才、维保、作业管理等基础工作,在施工中注重总结,在总结中不断积累,实现了旋转导向工具的高效使用和施工能力的快速提升。”

    创新融合

    自我提升永无止境

    在品尝到了技术能力提升的甜蜜滋味后,定向井公司乘胜追击,在进一步精细化学习、消化、掌握高端技术的同时,通过组建中高端技术人才队伍和加大对自有中高端仪器,如LWD(随钻测井)等的配置,提高施工能力。

    LWD(随钻测井)仪器是MWD(随钻测量)仪器的升级产品。与MWD相比,LWD的名称虽然只有一字之差,但两者的功能却天差地别。

    “简单地讲,这两者就像是键盘手机与智能手机一样,后者功能更加强大。”张宏阜介绍,MWD(随钻测量)通常只能进行井斜、方位等工程参数的测量,而LWD(随钻测井)却能在完成上述功能的同时,开展更多地质参数的测量,方便技术人员及时了解地层情况,使井眼轨迹准确地进入预计的目的层位。

    有了高端设备和高精尖技术作为底气,定向井公司创新融合,根据钻井的实际情况,细化技术参数和优化控制方式,将工艺按井段进行分解,实施“一段一策”;而将设备和技术进行搭配组合,得到了1+1>2的效果。

    2020年,该公司推行“旋转导向打造斜段+大功率螺杆打水平段”的施工模式,在自有旋转导向完成造斜段施工后,采取换仪器不换人的做法,由同一技术团队接着操纵使用自有LWD进行水平段施工,从而实现了自有旋转导向与LWD的无缝连接,大幅提高了自有仪器利用率。

    随着中高端技术服务队伍日渐成熟,该公司在保障钻井提速和油田勘探开发中的成效也更见显著。去年,该公司累计创造水平井工期、日进尺、趟钻进尺等指标近百个。

    其中,该公司提供轨迹服务的玛湖1示范区16口水平井完美收官,与2019年相比,该区块钻井提速105.07%,工期缩短了40.83天。

    而在金龙2井区,在区块平均完钻井深同比增加29.4%的情况下,斜井段平均机速每小时4.57米、工期38.4天,分别提高88.54%、缩短48%。

    “几年前,旋转导向对我们公司来说,还是一个梦想,LWD也仅有一到两个作业面的服务能力。”李彬说,随着公司不断自我提升,创新融合,到2020年底,该公司自有旋导导向最高达到8个作业面,年累进尺9.4万米,自有LWD最高达到13个作业面,年累计进尺9.6万米。

    雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。

    10年来,通过改革调整、靠前管理、资源整合、优化运行,定向井公司的保障能力已实现新跨越:最高同时展开服务的队伍达182支,年作业能力从成立前的300余口增长到1000口以上,年定向钻井进尺最高突破260万米。未来10年,又将是该公司高质量发展的新起点。

时间:2021-03-02    来源:新疆石油报
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