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【开发】钻完井技术看川西
2023年09月20日 15:35   来源于:中国石油石化   作者:潘积尚 蒙 峰   打印字号
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  中国石化西南油气分公司积极实施创新驱动战略,推进川西气田安全优快钻完井作业。

 

  日前,彭州6-5D井顺利完成投产测试作业。至此,中国石化西南油气分公司川西气田一期部署的全部17口开发井,均已完成钻完井及产能测试。日产天然气可达600万立方米,实现年新建混合气产能19.8亿立方米,为气田顺利投产奠定了坚实基础。

  作为国内首个超深高含硫潮坪相碳酸盐岩大气田,川西气田被列入国家能源局重点项目和四川省重大建设项目。西南油气分公司积极实施创新驱动战略,探索形成了钻深达8000米的超深薄互层碳酸盐岩气田高效开发工程技术体系。

  优化钻井提速技术

  “陆相须家河等地层坚硬致密,夹煤线,裂缝气发育,多压力体系;海相储层段地层易井壁失稳。而一台多井、分批实施超长水平井的施工模式,加剧了后批次井井壁失稳状况,是川西气田提速提效中面临的棘手难题。”西南油气分公司副总经理、彭州气田(海相)开发项目部经理吴基荣介绍说。

  通过统筹组织优秀施工队伍和科研团队,强化设备配套提升和专家团队现场技术支撑,坚持“陆相地层提速降复杂、海相地层安全保平稳”指导思想,系统开展技术攻关,形成“九大”钻井关键提速配套技术系列——

  优化井身结构,提供满足安全优快钻进及后期酸压改造要求的优质井筒;创新研发白油基强封堵防塌钻井液体系,强力保障超长水平井安全钻进;全面推广预弯曲防斜打直技术,有效解决丛式井防碰提速难题;优化旋导工具组合,实现海相易塌长水平段安全钻进……

  “一个个钻井提速技术的持续优化,大幅降低工程故障率的同时,缩短了川西气田各施工井的钻井周期。相关技术经验已编制印刷《川西气田钻完井工程施工推荐作法》。”彭州气田(海相)开发项目部副经理董波说。

  在优化钻井提速中,攻关坚硬致密地层提速,实现难钻地层钻井提速的革命性突破,表现尤为突出。

  各施工单位按照彭州项目部提出的“钻头匹配、能量足够、工况稳定”三要素钻井提速理念,建立PDC钻头门限钻压和门限扭矩模型,形成了以“个性化钻头+低速大扭矩等壁厚螺杆”为核心的复合钻井技术。须家河—小塘子地层钻趟数由前期的直井23趟钻缩短到现在的定向井12趟钻,机械钻速由1.76米/小时提高到3.72米/小时,同比提速111%。

  在确保安全的前提下,又好又快推进川西气田项目建设,钻井提速交上了极为出色的答卷。

  升级完井投产技术

  创新采用“悬挂镀钨尾管+回插永久封镍基油管”的滑套分流管柱,为长井段非连续甜点充分改造奠定坚实基础,是彭州项目部会同相关井下作业单位合力升级完井投产技术的典范。

  通过研发油管悬挂器、小尺寸大通径滑套、耐酸可溶球,首创国内超深井“多级定点、两增一提”的油管滑套分级完井模式,西南油气分公司为长水平井充分改造获得高产打下了稳固的基础。

  彭州气田(海相)开发项目部钻完井工程部主任郑义高兴地说:“分级能力现已达到10级,能够满足8000米井深6立方米/分钟以上改造排量的要求。在川西地区已经成功实施了6口井,全面推广应用10口井。”

  建立差异化酸压设计方法,实现非连续多甜点的充分控制;强化模拟预测,实现长水平井复杂完井投产管柱顺利下入;段内交替注入深度酸压,保障酸蚀人工裂缝的长期有效;自主研发超高温工作液体系,保障储层深度改造……一个个升级版的完井投产技术,为长水平井储层的充分改造提供了有力的技术支撑。

  研发复合材料暂堵剂,为段内继续分流改造提供了可靠保证,在2022年取得了新的进步。

  “为保证段内(200米左右)酸液继续分流,我们研发了160℃可降解纤维及多种粒径的颗粒暂堵剂,能够满足在30分钟泵注时间内低溶解性、酸化施工结束后4小时快速溶解的要求。”一位科研人员乐观地表示,通过室内实验评价形成暂堵设计方法,从现场5口井应用暂堵工艺技术的效果来看,井口压力平均涨压5.2兆帕,暂堵分流效果令人满意。

  强化安全环境工作

  “自川西气田开发伊始,我们会同各路建设大军,针对气田地理环境、大气环境、水文环境、人口分布等特点,在工程设计、施工中,就将环境敏感地区风险识别、平台井组井控技术、网电钻机减排、测试残酸返排实时除硫、钻井固废资源化利用等安全生产、生态环保技术逐一落实,有效保障气田建设过程中安全、井控、环保的严格受控。”吴基荣说。

  针对海相含硫超深井“一台四井”同时施工产生的井控管理新挑战,综合考虑开发效益及气田建产进度等因素,创新打造平台井控资源共享、多队伍井控应急响应等海相平台井井控特色技术,推行实战化、有感井控演练,狠抓现场井控操作“五大”核心要素,保障井控安全态势平稳可控。

  应用残酸返排实时除酸除硫工艺技术,实现高含硫气井安全环保测试。针对人口稠密区测试环保问题,研制出在线泵注型酸性增效除硫剂、高效动态组合式叶片混合器,配套雾化喷淋助燃系统,形成川西环境敏感地区高含硫气井环保测试技术,实现测试放喷全过程、全覆盖在线除酸除硫。返排液H2S含量小于5PPm,pH值大于7,有效降低了测试环保压力。

  大力推广钻屑制砖制水泥技术,实现钻屑无害化资源化利用,也取得了显著绩效。

  经过实验评价,科学合理复配水基钻屑与现场矿源,达到了烧结制砖对黏土原料化学成分的要求。根据潮坪相碳酸盐岩成分,与水泥厂合作,将海相井段钻屑与高岭土、活性氧化钙、铁矿粉等按比例混合后,在1400℃高温下烧制水泥。钻屑制砖和水泥质检结果均达到国家环保标准,实现了变废为宝,钻屑固废资源得到了有效利用。

  责任编辑:陆晓如

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