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【工程】中原铁军:把每口井都固成精品
2024年11月18日 16:01   来源于:中国石油石化   作者:栗 强 张 双   打印字号
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  中原石油工程公司固井公司新疆项目部倾力打造深地固井原创技术策源地。

 

  正月里,塔克拉玛干沙漠寒风如刃。

  2月25日,历经23小时紧张施工,中国石化中原石油工程公司固井公司新疆项目部顺利完成TH12494X井6402米的产层固井任务。熬了5昼夜的项目部副经理杨昌勇,长舒了一口气。

  新疆项目部以助力中国石化西北油田建设千万吨油气田为己任,以现场技术难题为导向,锐意进击,倾力打造深地固井原创技术策源地。2016年1月至2024年2月,新疆项目部共完成探井、生产井固井施工197口,合格率100%,优良率94%,在西北油田工区独树一帜。

  严守固前施工关

  “慢点……慢点……再慢点……”

  3月2日,南疆戈壁中,一簇簇红柳在冷风中瑟瑟发抖。TH10451X井场下套管施工鏖战正酣。

  新疆项目部固井主任工程师邹云驻井指导。他两眼紧盯操作仪,叮嘱司钻严格控制下放速度。“下套管速度必须逐渐放慢。前期为45秒/根,中期为95秒/根,后期为120秒/根。下得太猛,瞬间产生的‘激动压力’就会把井筒憋漏。”

  固井,是油气井施工的重要环节,有“临门一脚”之称。而固井前的通井、洗井、下套管等环节的施工质量,关乎固井成败。

  新疆项目部提前安排固井工程师住在井场,指导钻井队按要求加装双扶正器的牙轮钻头组合进行通井,确保井眼通畅。

  井壁上黏附的虚泥饼极易脱落,钻井中循环不出的钻井液(俗称“死浆”)赖在井内,不少沉砂、岩屑堆积在井底……它们会给固井施工造成麻烦。

  固井工程师建议钻井队把弹韧性纤维加在冲洗液中,并采取大排量洗井。这样形成的网状结构的冲洗液在井中剧烈扰动,可将沉砂、岩屑携带出井。然后,再往隔离液中兑入油基冲洗剂、大粒径石英砂,用高密度隔离液顶出井内“死浆”。双管齐下,保持井筒清洁和井壁完整。

  下套管时,固井工程师根据施工方案,向钻井队交代扶正器类型、加装位置、加装数量,要求钻井队将树脂旋流扶正器与整体式弹性扶正器交叉安放,确保套管居中度在67%以上。

  固井神器频频上新

  西北油田油气井井深在6000~8200米。这些井的井底温度在150~180摄氏度,上下部温差达40多摄氏度。固井施工中,一路遭遇高温、高压、盐水污染、油气侵、易漏、易垮、易卡等多道鬼门关。

  2002年以来,新疆项目部向新而行,矢志破译深地固井技术密码,持续推进集成创新,固井神器不断上新。

  在深井下部,由于温度极高,水泥浆十几分钟甚至几分钟就会在套管中凝固成水泥石,难以上返。

  新疆项目部技术人员在水泥浆中兑入对温差不太敏感的高温缓凝剂、抗高温降失水剂,级配出超高温水泥浆体系,有效阻止水泥浆提前稠化、凝固。

  “眼下,我们正在储备能满足井下230摄氏度高温的水泥浆体系,在未来万米深井固井中贡献中原力量!”新疆项目部党支部书记张国立表示。

  西北油田油气井产层多是奥陶系地层。这些地层为碳酸盐岩,裂缝发育。固井中水泥浆容易半道“开小差”。另外,高压油气流会从地层窜出,向上顶出水泥浆,导致井口溢流。

  针对裂缝发育易漏井段,新疆项目部技术人员在水泥浆中加入内为空心的玻璃微珠、超细水泥和增强剂,级配出低于1.3克/立方厘米的超低密度水泥浆,堵塞裂缝,保证了封堵质量。他们还在水泥浆中加入防气窜剂、弹韧剂,将油气牢牢地锁在地层中。

  大斜度井、小井眼井和油气井水平段固井中,水泥浆摩阻极大。技术人员在水泥浆中加入减阻剂混润滑剂。这相当于给井壁膏了层油,水泥浆流动就顺畅了许多。

  新疆项目部是西北油田唯一认可使用自主研发水泥浆体系的施工队伍。

  目前,新疆项目部已成功开发出了可控胶凝剂、中温降失水剂、高温降失水剂、中温缓凝剂、高温缓凝剂5类水泥添加剂,并形成了超高温水泥浆、超高密度水泥浆、弹韧性水泥浆、耐腐蚀乳胶水泥浆、超低密度水泥浆、泡沫水泥浆、低摩阻水泥浆、树脂水泥浆8套特殊水泥浆体系,为深地油气勘探提供了有力的技术支撑。

  质量排名第一

  把每口井都固成精品,是新疆项目部的追求。

  项目部严格实行“口井负责制”,根据施工质量对工程师落实奖罚。

  一拿到井位,7名工程师就开启全流程“超忙”模式——从调研邻井资料、下套管、准备固井工具、化验水泥浆样本、设计固井方案、现场混拌水泥浆,再到下套管、监督注浆施工,直到后期分析总结。

  如今,新疆项目部能满足4口井同时施工。

  深地固井的许多技术领域尚为盲区和空白点。为确保高质量施工,凡是产层固井、复杂井固井、关键开次固井,新疆项目部都安排干部带班施工。遇到疑难杂症,项目部及时向固井公司求援。

  中原石油工程公司固井首席专家刘秀成,肩负新疆项目部技术指导的重任。一年至少有大半年,他奔走在大漠戈壁,为每口高难度井、每个复杂井段,量身定制最优固井方案。

  2023年9月下旬,新北1井进入最后一个开次固井阶段。

  这是一口7370米深的探井,井底温度高达155摄氏度,下部1400米的封固段为碎屑岩油气层。固井中油气极易窜进水泥浆,不仅影响水泥浆胶结质量,严重时甚至引发井涌。因紧临井底,还有10米厚的水层……新疆项目部面前趴着一只只拦路虎。

  “西北油田钻一口深井、超深井,动辄耗资上千万元。我们绝不能在踢临门一脚的紧要关头掉链子!”58岁的刘秀成话语铿锵。

  他从豫东北濮阳火速赶到4000千米外的井场,和项目部领导、技术人员反复探讨,在水泥浆中加入弹韧剂、增韧剂、膨胀剂、纤维等材料,复配成2.43克/立方厘米的超高密度、高强韧、防气窜水泥浆体系。2023年9月21日,他们带领员工仅用3个小时就顺利完工。

  饮冰廿二载,难凉英雄血。

  2002年挺进西北油田工区以来,新疆项目部施工质量长期处于领跑地位。2023年,西北油田对工区内6家固井队伍进行质量评比,新疆项目部又获第一!

  责任编辑:陆晓如

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