文‖戴 莹
江汉油田形成了中国石化页岩气瘦身井钻井标杆和提速提效模板。
日前,中国石化江汉油田涪陵页岩气田焦页6 号西平台两口示范井焦页6-Z1、Z2HF 井完钻,井场上一片欢腾。
“能不高兴吗?焦页6 号西平台钻井项目是中国石化首个页岩气瘦身井示范井工程,目的是为我国页岩气瘦身井钻井提供标准、树立标杆,促进和引领国内页岩气钻井工程提质提速提效。”江汉油田工程技术管理部副经理张玉强难掩喜悦和兴奋,“现在,这个示范井工程圆满收工,创造了4 项全国施工纪录及11项涪陵气田钻井施工纪录!”
●涪陵页岩气田打出了效益井、绿色井。 摄影/戴 莹
时间紧、任务重、节奏快、施工难度大……怎么办?
接到焦页6 号西平台示范井工程任务之初,江汉油田技术专家就对这个示范平台的情况做了全面分析,提出打造好示范井必须强化生产组织,提速提效。
江汉油田突出甲方主导,成立钻井地质工程一体化开发团队,发挥集体的聪明才智,持续优化钻井提质提速提效方案。
“开发团队到现场开展实地调研,优化每一处看似微小的施工环节,不放过任何一个提速施工节点,仅钻井工程方案就改动了四五十次,寻找到了钻井提速提效的最优解。”张玉强说。
没有金刚钻,不揽瓷器活。开发团队借助石化系统工程地质一体化优势,持续升级钻井装备,优选大功率电动钻机、750 吨顶驱、高性能“先锋”钻头、大扭矩螺杆等提速工具,为高效施工打好装备基础。
承钻这两口井的钻井队成立党员突击队,积极开展劳动竞赛。队员们以小时为单位,快马加鞭推进各环节钻井施工。
焦页6-Z1HF 井在三开前,要吊装、排列好4600 米的小尺寸套管。以往这项任务钻井队要干上5 天。党员突击队优化施工组织模式,采取“人停机不停”的办法,队员们全部上阵,24 小时轮流不间断施工,仅用2 天时间就圆满完成了所有套管的吊装、排列任务。
“接单根动作要更快点”,“起下钻趟数必须减少、衔接要紧”,“辅助工序必须保质保量”……钻井队队长邓小波总能发现可以更快、更好的环节,以更高标准、更好质量要求大家。
最终,“示范井平台”创造了国内陆上页岩气瘦身井钻井周期最短、国内陆上页岩气瘦身井钻完井周期最短等4 项全国钻井施工纪录。
“打瘦身井,说白了就是把地下油气通道改小了。套管、固定通道的材料尺寸相应缩小,肯定省时省力,节约施工成本和装备、材料的采购费,且废渣产生量也大幅减少,能省下不少钻后废屑处理的费用。”张玉强解释道。
但是,井筒小了,面临的技术难题可真不少。
“瘦身井由于井眼小,井壁承压能力弱,钻井参数无法提高,钻速下降,扭矩也无法增大,还容易产生定向托压,钻头钻进时像汽车轮胎打滑一般,即使加大钻压,钻头也很难前进。”邓小波说。
开发团队积极开展瘦身井钻头螺杆一体化攻关,研发针对瘦身井适应性强的钻头、螺杆等破岩工具。针对瘦身井易产生定向托压的问题,技术人员选择小尺寸扶正器配合无磁承压钻杆,避免了钻具组合刚性过强导致的定向托压、进尺难等问题,有效提高了机械钻速。
施工中,江汉油田推行油田高级专家驻井值班、远程现场监督联动工作机制,不断优化瘦身井钻井技术。开发团队实时分析随钻伽马、岩性、钻压、扭矩等各项参数,精细控层,科学调整钻井参数,把钻头性能发挥至最优,实现各开次快速钻进。
为了让小尺寸钻头更精准地在优质储层中穿行,开发团队优化瘦身井三维可视化地质导向技术,实现了小尺寸钻头钻遇优质储层率达100%。
最终,两口示范井不但实现了高效优质钻进,而且钻井综合成本直线下降,节约了600 多万元的开采成本,为涪陵页岩气田老区实现效益开发蹚出了新路。
“我们在这两口气井上运用了水基钻井液,不但创下了国内陆上页岩水基钻井液日进尺最高纪录,而且相比使用油基钻井液,不再产生危险固废物,大幅降低了环保压力。”张玉强介绍说。
页岩气开采难度大,打长水平井相当于在地下修建页岩气通道,但长水平段钻井面临着井下摩阻高、井眼清洁难度大等一系列难题。这就要求钻井液有较强的润滑性能,有效降低钻具与地层之间的摩擦。
“页岩储层具有水敏性,如果使用传统水基钻井液钻井,遇水容易垮塌,导致井壁失稳,钻具就无法正常钻进。这就好比你修路挖洞的时候,一挖就垮,肯定挖不下去。”张玉强说。
国内页岩气长水平段钻井时,基本上采用油基钻井液,但产生的油基岩屑为危险固废物,存在着回收处理难、环保压力大、风险高等诸多难题。
既然是示范井,就要在绿色环保上做出示范。为此,江汉油田为这两口气井选用了新型高性能页岩水基钻井液。
据江汉油田工程技术管理部钻井室主任易争利介绍,这种页岩超滑水基钻井液具有纳米材料特性,可有效封堵页岩内微小的孔隙,好比给页岩表层覆盖了一层高度致密的“膜”,水基钻井液中的水就无法通过“膜”渗透进入页岩。这就稳定了页岩地层,避免了页岩遇水膨胀、井壁垮塌等问题。
在这两口示范井的长水平段施工中,技术人员不断优化水基钻井液配比,改善钻井液性能,精心操作,水平段平均机械钻速达36.87 米/小时,并实现了水平段一趟钻,而且水基钻井液及产生的水基岩屑均可回收重复利用,大幅降低了环保压力,促进了绿色环保钻井。
“以前使用油基钻井液,钻屑沉砂中含油,掏收集罐要用铁锹使劲铲,一个星期才能清理完。”邓小波说,“现在用水基钻井液,用水一冲就可以洗掉了,一天就可完成清罐,既高效又环保,对我国页岩气绿色开发具有重要的借鉴意义。”