首创钻井“瘦身”技术大幅提升效益

　　“江汉油田首口瘦身Ⅲ型井——焦页23-Z2HF井顺利完井，为页岩油气井全面推广瘦身井身结构奠定基础。”近日，江汉油田工程技术管理部副经理张玉强如是说。

　　今年以来，江汉油田工程院成功研发国内首创瘦身Ⅲ型井身结构技术，大幅度降低钻井工程投资费用，满足页岩油气储层改造要求，释放大量井位，加快推进复兴区块效益开发，为江汉油田早日实现“万千百”战略目标保驾护航。

　　涪陵页岩气田开采初期，钻井井身结构为直径215.9毫米的井眼配合直径139.7毫米的套管，由于井身庞大，钻井周期长、材料投入多、钻井成本较高。

　　为了降本，2020~2022年底，江汉油田提出并成功研发瘦身Ⅰ型、Ⅱ型两种井身结构，整体降本提效效果很好。但随着气田勘探开发向复兴区块转移，复兴陆相页岩油气储量丰度相对低，实现效益开发需要更大的改造规模来提供单井动用储量，要求套管适当增大，以满足更大的压裂施工排量。

　　为解决效益开发的难题，油田钻井专家决定对瘦身Ⅰ型井身结构再瘦身，保持其完井井眼尺寸171.5毫米不变，将完井套管尺寸外径从114.3毫米变为127毫米，研发成功瘦身Ⅲ型井身结构技术。

　　油田钻井工艺专家秦文斌说，这种新型的井身结构属于国内首创，有多个难题需要攻克。

　　首先需要解决套管顺利下入井眼，保证施工中井眼平整光滑。为此，工程院研究人员经过攻关，设计出合理的井眼轨迹，并在施工中通过合理的参数控制，钻出了一条规则平整的长水平段井眼。他们还研究出一种流变性和润滑性提档升级的钻井液体系，使用到小井眼钻井施工中，不仅保证井眼不垮塌，还可保证井眼光滑，摩阻更小。

　　套管能不能顺利下到小间隙井眼的井底，也是一道难题。研究人员经过攻关，一是在套管最底部加上滚轮扶正器和引鞋，让最下端的套管始终保持“抬头”状态，保证套管在下入井眼过程中不至于戳到井壁上而受阻；二是在套管中交替装上滚轮扶正器和钢性扶正器，让套管在井眼中居中，减少套管本体和井壁的接触，摩擦力最小，下入会更顺畅。另外，研究人员还研制了严格的套管下入措施，保证套管能顺利下入小间隙的井眼中。

　　瘦身Ⅲ型井身结构的间隙小，注水泥固井工艺是又一个严峻的挑战。研究人员首先研究出合适的水泥浆配方，保证水泥浆在注入小井眼施工过程中能顺利流动不凝固，也能保证凝固后水泥的强度。其次，针对套管和井眼之间的环状空间间隙更小，易导致注入水泥浆时压力过大而压破地层，从而引起水泥浆漏入地层的风险，研究人员研究出保证注水泥时流动性好、不漏失、顶替效率高、封固质量好、能给后续生产交出一个合格的井筒的固井工艺技术。

　　随后，工程设计人员综合设计出瘦身Ⅲ型井身结构的设计方案，攻克了一系列井身三次瘦身的难题，并在焦页23-Z2HF井试验成功，相比瘦身Ⅱ型井，成本再节约8%。该井试验成功，验证了现有钻井技术条件下缩小井眼环空间隙的可行性，实现了瘦身井身结构的迭代升级，为后续推广应用奠定了坚实基础。