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找到高效钻井的“金钥匙”
——工程技术研究院提质增效系列报道之七
聂梦婷 党文辉

工程技术研究院研究人员针对金龙2井区高效钻井技术应用展开跟踪交流。

    开发难点

    位于准噶尔盆地中拐凸起东斜坡带,地质条件复杂,多压力系统并存,井壁稳定、井漏处理难度大,油藏埋深大(超过4000米),深部地层可钻性差,钻井工期长、成本居高不下

    关键技术

    通过优化技术套管下深,试验并推广油基钻井液、高效钻头及提速工具,上乌尔禾组水平井井身结构成功由四开优化为三开,钻井工期由160多天缩短近一半

    推广应用

    金龙2井区乌尔禾组油藏高效钻完井技术不仅为金龙2井区高效开发提供了有力技术支撑,同时,该技术将为盆地深层二叠系、石炭系优快钻井提供重要指导与借鉴

    2020年,受新冠肺炎疫情袭来、油价下跌等多个外部因素影响,新疆油田公司工程技术研究院上下牢固树立“过紧日子”思想,以“四聚焦”确保“战严冬、转观念、勇担当、上台阶”主题教育活动和提质增效专项行动共推共进、走深走实、落地见效。

    通过聚焦技术革新,强化科技攻关,工程技术研究院聚焦集团公司2000万吨发展目标,持续深化技术瓶颈突破,开展技术攻关。其中,通过金龙2井区上乌尔禾组油藏高效钻井技术,该井区成功实现钻井工期缩短超过一半,极大程度促进了提质增效目标的实现。

    一块“难啃的骨头”

    金龙2井区是新疆油田重要的资源接替和油气开发上产区块,位于准噶尔盆地中拐凸起东斜坡带,地质条件复杂,多压力系统并存,井壁稳定、井漏处理难度大,油藏埋深大(超过4000米),深部地层可钻性差,钻井工期长、成本居高不下,严重制约了该区经济高效开发。

    实际上,金龙2井区的开发早于2012年就开始了。开发之初的3年时间里,这一区块开钻的基本都是直井。由于该区块二叠系油藏埋深较大、压力系统也比较复杂,地层岩性致密且含砾,导致可钻性较差。为确保安全钻井,2015年至2018年间,水平井设计一直采用四开井身结构,平均钻井工期长达160多天。

    这让金龙2井区成为石油人眼中公认的“难啃的骨头”,甚至在两年前,该井区一度是各钻井队都不愿前往的区块。

    然而,虽然该区块的钻井过程十分艰难,但水平井开发效果良好,年产长期稳定在万吨以上。作为新疆油田公司环玛湖地区重点产能建设区块,金龙2井区的高效开发对于新疆油田公司提质增效具有重要意义。长期以来,把这块“难啃的骨头”啃下来,一直是工程技术研究院研究人员的使命与挑战。

(图片均摄于疫情前)在金龙2井区,工程技术研究院研究人员就岩性进行讨论。图片由本报通讯员 裘新农 摄

    4年攻关“金钥匙”

    为了创新研发攻坚克难的关键技术,寻找解开这道难题的“金钥匙”,工程技术研究院攻关小组开展持续攻关研究与现场试验,围绕金龙2井区水平井钻完井技术难点,通过优化技术套管下深,试验并推广油基钻井液、高效钻头及提速工具,上乌尔禾组水平井井身结构成功由四开优化为三开,钻井工期由160多天缩短近一半,实现该区最短钻井工期仅需60天。

    该技术主要体现了3项创新成果——

    首先,创新形成了复杂地质剖面水平井井身结构优化技术。

    攻关小组基于GMI地质力学建模技术建立了金龙2井区地质力学模型,采用先期防漏提高地层承压能力,扩大安全钻井密度窗口;采用泥饼强化和微裂缝封堵的油基钻井液封堵技术解决了乌三段泥岩井壁失稳难题,成功将水平井井身结构由四开优化为三开。

    其次,研发了油基钻井液防漏堵漏配套工艺技术体系。

    针对区块主要漏失类型及分布规律,攻关小组研究人员优选应用了可酸溶固结、凝胶微球等新型防漏堵漏技术,形成了不同漏速条件下油基钻井液防漏堵漏技术体系,使一次堵漏成功率由原来的25%提高至现在的60%以上。

    最后,集成创新了深层二叠系水平井钻井综合提速技术。

    针对深部地层岩石强度高、可钻性差,研究人员基于岩石力学实验和钻头、提速工具系统分析和综合优化,建立了全井个性化高效钻头序列,形成深层致密砂砾岩水平井钻井提速技术模板,让平均机械钻速由5.4米/时成功提高至7.6米/时。

    降本增效效果好

    2019年8月,成套技术开始在金龙2井区上乌尔禾组油藏推广应用,一体化提速技术成效显著——

    井身结构由四开优化为三开,实施成功率100%;油基钻井液日消耗量降低6至10立方米,漏速小于1立方米/时,时循环3周,漏失量降为零。

    水平井机械钻速由5.4米/时提升至7.6米/时,钻井工期缩短一半,单井平均节约钻井工期80天左右。在金龙2和克79、克82井区218口水平井中应用该技术成果可大大节约钻井成本。技术成果同时推动了金龙2井区高效建产,单井产量按30吨/天估计,20口井可提前生产原油4.88万吨,经济效益显著。

    金龙2井区乌尔禾组油藏高效钻完井技术不仅为金龙2井区高效开发提供了有力技术支撑,同时,该技术将为盆地深层二叠系、石炭系优快钻井提供重要指导与借鉴,对推动深部油气资源规模效益动用具有重要意义;其形成的关键技术可在金龙2和克79、克82井区上乌尔禾组水平井及类似区块进行规模推广,该研究成果也能为玛湖地区顺利实现“十四五”末原油产量500万吨目标起到示范引领作用,有助于提升我国复杂深层水平井钻井技术水平。

时间:2021-01-29    来源:克拉玛依日报
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