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“雪狼”之师 扬威“新丝路”

来源:中国石油报2019-10-11 10:56

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  截至10月8日,西部钻探在新疆油田、塔里木油田、吐哈油田等高难度复杂勘探和开发市场,实现钻井进尺突破560万米,同比增长16.94%,创历史同期最好纪录,为中国石油建设“新疆大庆”做出新的贡献。

  与此同时,西部钻探在油城克拉玛依搭建展台,全副武装的“雪狼”定录合一录井仪、电缆电动液压桥塞坐封工具、自动垂直钻井系统等系列装备,积极“备战”即将于10中旬召开的“2019中国(克拉玛依)国际石油天然气及石化技术装备展览会”。

  酒好不怕巷子深。据悉,西部钻探预计在展会现场与相关企业就“雪狼”等品牌装备达成多项采购及合作协议,所涉金额超过亿元。

  装备卡脖子 倒逼新利器

  “雪狼”品牌,诞生于西部钻探地质研究院(克拉玛依录井公司)。

  “‘雪狼’品牌石油装备,是1985年在引入、研究进口综合录井仪器的基础上,逆向开发、自主研制出的首台国产综合录井仪——雪狼851型综合录井仪。”这是记者从西部钻探地质研究院了解到的。

  从此,这个院开启了石油装备的研发与制造,从单一的综合录井仪更新换代到与钻井相关的石油装备软硬件的研发,不但多次获得中国石油集团和新疆维吾尔自治区等省部级科学技术进步奖,而且获得了国内油气勘探开发市场的高度认可,并将装备制造从井口向井下延伸,由有线向无线集成,由制造向“智造”跨越。

  记者从西部钻探地质研究院了解到,为了更好地展示西部钻探装备自主创新能力,同时也为了解决多年来“卡脖子”技术难题,扩大西部钻探“雪狼”系列石油装备的品牌影响力,这个院成立了专项工作组,正在进行2019克拉玛依石油装备展的各项筹备工作。

  据悉,这次石油石化装备展是西部钻探装备创新转型升级后压轴展览,其中西部钻探地质研究院所带来的装备,也由传统的有线综合录井仪升级为最新研制成功的定录一体化无线综合录井仪,达到国际水平,某些参数超过国际标准,真正使“卡脖子”装备释放出新能量。

  凡事预则立,不预则废。截至国庆前夕,经过深入市场的前期调研和产品推介,西部钻探已与多家相关企业就“雪狼”品牌等系列石油装备达成数项采购及合作协议,预计在这次克拉玛依石油装备展会现场将签订所涉金额超过亿元的采购意向和合作协议。

  有了金刚钻 好揽瓷器活

  国庆前夕,集团公司重点探井——塔里木轮探1井现场一派繁忙,西部钻探干部员工正在进行试油钻机的安装工作。

  记者在采访中了解到,这口亚洲陆上第一深井目前已经圆满完成所有钻井施工,设备已经搬往博孜区块。

  轮探1井是塔里木油田公司部署在塔北轮南区块的一口风险探井,由西部钻探90008钻井队承钻,井深8882米,现已顺利完钻。轮探1井的成功钻探,标志着中国石油超深井技术达到世界领先水平,在国内超8000米深度钻探具有里程碑意义。

  没有金刚钻,难揽瓷器活。要拿下这口超深井的钻探,需要西部钻探队伍和物资装备部门结合钻井实际情况,及时消化吸收先进设备,进一步提升设备钻探能力。

  为保证排量需求,西部钻探90008钻井队在物资装备部门的大力支持下,将原有泥浆泵更新为2200型高压泥浆泵,考虑到事故复杂处理能力和顶驱的抗拉能力,将钻机顶驱及相关部件全部更换为自主全新装备,同时配备自主研发的动力猫道,和自主研发的铁钻工等现代化钻井装备,在保证钻井提速的同时进一步提高了可靠性。

  与此同时,西部钻探录井项目部在常规录井基础上增加了元素录井和岩屑伽马能谱录井新技术装备,优质、高效地完成了轮探1井的中完卡层任务。

  由于塔里木轮探1井井深达8882米,且存在地层倾角,针对三开奥陶系鹰山组下部至寒武系白云岩、深部含燧石云岩可钻性差、易垮塌、井斜难以控制等难题,轮探1井项目组持续强化技术攻关和现场试验,针对不同地层、不同井段,采用不同钻进模式,先后优选进口6刀翼、8刀翼定制化PDC钻头、国产狮虎兽、进口牙轮等钻头,同时配套Power-V和MWD控制井斜新设备,使用垂钻、双摆、螺杆等新装备提速,寒武系下秋里塔格组平均机械钻速达到每小时1.82米,井斜控制在2度以内,在较邻井综合提速20%的基础上,优质地控制了井身质量。

  随着一层层地下“面纱”的不断揭开,塔里木油田决定在原设计井深的基础上将轮探1井加深到9400米,最终确定完钻深度8882米。这在塔里木油田甚至中国石油钻井史上都具有划时代的意义。

  这对探索轮南下寒武统白云岩储盖组合的有效性及含油气性,开辟轮南油气勘探新领域,推进深部层系勘探进程,寻找油气增储上产接替区,具有重大现实和深远历史意义。

  自主装备“兴”南缘不再“难”

  截至国庆前夕,西部钻探克拉玛依钻井公司在准噶尔盆地南缘开钻6口,实现钻井进尺突破2万米。

  南缘之所以成为勘探开发的热点,源自去年西部钻探完成的高探1井获得高产油气流,坚定了新疆油田增储上产的勘探决心。

  南缘地域辽阔、油气资源埋藏深、地质构造复杂,油气勘探被喻为世界级难题。那么,南缘“难”在哪里?南缘之“难”,难在装备。无论是钻机、配件还是钻井工具,都难以完成南缘这艰难而又复杂的勘探。

  “在南缘,七零都是小钻机。二开2800米504吨的套管,七零钻机根本下不了。”西部钻探南缘项目经理部副经理罗科海说。为满足集中开钻要求,西部钻探创新工作方法,采用“50+80”“70+90”以钻机中途置换的接力赛形式,用小钻机打上部,大钻机打下部,缓解大钻机装备严重不足的矛盾。

  地层的“四高两不确定”给钻井带来“六大难度”,即高陡+断层、高应力+强水敏、高压+低压、高温+超深以及下组合高压地层位置不确定、未揭开的新层位压力不确定,造成防斜打直难度大、井漏防治难度大、提速攻关难度大、泥浆维护难度大、防塌防卡难度大、井控风险大。复杂问题接踵而来,怎么办?要依靠新装备。

  在装备上,由于井下存在高温、高压、高密度,要提高排量就必须采用高压泥浆泵、高压管汇等设备,确保泥浆的挟岩能力。

  此时,面对井下高温、高压与油基泥浆体系,西部钻探自主研发,将泥浆泵密封圈、蝶阀等部件换成了更加耐油、耐腐蚀的创新型部件。不但如此,还为每个井队配备了200立方米的重泥浆储备罐,以备不时之需。

  西部钻探在工作中不断强化设备科技性和保障性,并充分细化责任、理顺工作症结。技术、装备、创新小组各负其责,出台复杂防控措施,强化参数执行,分析和破解施工中出现的各类难题,做到了复杂可控,装备运行挑战了钻探新难题。

  旋转导向钻井 解决玛湖难题

  9月15日,西部钻探定向井技术服务公司自有旋转导向工具,下入玛2井区MaHW2052井后测试正常,自井深3257米开始顺利钻进。这些标志着西部钻探在发展高端技术、提升作业能力、克服“卡脖子”装备、保障油田增储上产上又迈出了坚实一步。

  面对油气田增储上产对高端设备的需求,对高端设备的依赖,西部钻探把引进、消化、吸收、创新旋转导向、打造高端装备作为转型升级、提高保障能力的重要抓手,成功引进并消化吸收斯伦贝谢最先进的旋转导向钻井系统。

  这一系统包含旋转导向头及随钻LWD仪器两部分,能提供近钻头井斜、近钻头方位伽马、电阻率、自然伽马、井斜、方位振动等参数。有别于其他系统的是,这一系统实现了井下工具的全旋转,钻进过程中更安全,更有利于水平段的延伸。

  经过试验,自有旋转导向工具在MaHW2052井成功入井,钻进至井深3474米,旋转导向工具累计井下正常运行45小时,进尺217米,新装备运转正常,有力克服了“卡脖子”重大难题。

  突破自锁难题 创造最长纪录

  9月27日,西部钻探试油公司顺利完成JHW00421井通井和下模拟射孔枪作业,连续油管下入深度5795米、水平段长3065米,创造了国内连续油管通井水平段最长纪录。

  JHW00421井是西部钻探在吉木萨尔页岩油承钻的一口水平井,水平段长度达到3100米,创中国陆上非常规油气藏水平段最长纪录。该井在完钻井结束后,需要用连续油管进行第一级通井射孔作业,为后期分段压裂提供通道。

  由于水平段长、摩阻大,连续油管在水平段中易产生“自锁”现象。

  “自锁”现象是指连续油管注入头向井内水平段推送过程中,连续油管自身螺旋弯曲,导致连续油管不能下入井内的现象。

  为解决这一前所未有的难题,西部钻探自主创新,采用提前泵入管间金属减阻剂,同时携带水力振荡器的方法,减少连续油管与套管间的摩阻,确保达到施工目的,成功地解决了连续油管“自锁”难题,最终顺利通井至人工井底,创造了国内连续油管通井水平段最长的纪录。

  自制新装备 打下呼图壁

  呼图壁储气库作为国家级重点建设项目,是西气东输管网首个大型配套系统和西二线首座大型储气库,也是全国首个百亿立方米储气库,肩负着中国石油冬季天然气保供的重任。由于呼图壁储气库是气藏型储气库,地下储气库对注采井气密封性有着很高的要求,建设方以固井装备、固井质量为核心的施工都成为储气库调整工程关键点。

  回想起去年年底,为了满足天然气战略安全,更好地发挥呼图壁储气库的调峰应急作用,在气库有效控制面积之外的潜力区进行气库提升应急采气能力,致力打好具备唯一特性的12口调整工程井。

  “施工呼图壁储气库的井没有第二次机会,比很多‘一字号’井都难打,打不下去也要打。”西部钻探储气库项目部负责呼图壁储气库机动设备的工程师谈道。

  在国内6个知名的储气库中,呼图壁储气库的规模不是最大的,注采率却是最高的。这次调整工程意在扩大其规模,基于地下储库结构,对钻井施工的精确性要求非常之高。

  在钻井施工期间,面对这些难点,钻井、泥浆、定向、固井等各方强化协作配合,提高设备可靠率,强化设备保障,筑牢装备堤坝,积极攻克技术难题,使得一道道施工难题迎刃而解。

  西部钻探储气库项目部副经理秦文政介绍,呼图壁储气库井首次采取水平井施工。施工有三大难点,即井眼大机速慢,防断钻具难;钻井液体量大,净化难;设备全负荷运转,保障难。这些给钻井施工中的装备带来前所未有的困难。

  西部钻探克服困难,“走出去,走下去”,积极消化吸收国际先进设备,并结合当地实际情况进行了突破改良,西部钻探70049队克服种种困难,提前25天完成储气库调整工程第一口水平井;另外,西部钻探试油公司保质保量安全完成HUHWK4井下完井管柱等井筒施工作业任务。截至目前,呼图壁储气库调整工程已完成33井次固井任务,合格率100%,标志着该储气库第一口水平井完全具备采注能力。

  “打不下去也要打”是克服呼图壁储气库工程建设难题的精神力量,在这种力量的带动下,西部钻探不断创出工期纪录,相继完成8口井,为呼图壁储气库提前完成建设任务提供了强有力的保障。

  呼图壁储气库经过多名两院院士与国内知名专家评审后,一致鉴定该成果总体达到国际先进水平,技术国际领先。(中国石油报 记者 陈佳木 吴夏炎 通讯员 孙守卫 程海侠 陈森强)

[ 责编:赵宇豪 ]
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