点燃我国南方海相勘探新希望

11月26日,由中原石油工程公司西南工区指挥部川东北项目部90127钻井队承钻的元深1井成功钻进至6689米。

元深1井设计井深8680米,是中国南方海相最深井,是实现“元坝气田之下找元坝”,为我国南方海相勘探寻找资源接替的一口风险探井。元深1井是中国石化勘探分公司部署在四川盆地川北坳陷九龙山背斜南西翼的 “1”字号,其完全未知的地质情况,和极大的施工难度让许多钻井队望而却步。

在这种背景之下,钻探元深1井这个历史性重任落在了中原石油工程公司川东北项目部90127钻井队肩上。自2020年12月8日承揽元深1井这口“政治井”后, 中原石油工程公司成立了以首席专家宋丰博为主的前线生产运行小组,统筹安排开钻前的各项准备工作,并带领安全、生产、技术等相关技术骨干到甲方元坝项目部以及区块内生产井队取经,收集了大量的邻井资料和现场施工经验,在调研的基础上编写了元深1井施工设计,并邀请工程公司和勘探分公司专家进行审批。

2020年12月13日凌晨1:00,在开钻第5天,90127钻井队施工的元深1井用直径685.8毫米牙轮顺利钻完300米导管进尺,平均机械钻速4.55米每小时,创中石化泡沫钻施工井眼最大纪录。

施工“一”马当先

坚持在复杂处理上领先一步,投用空气钻助力元深1井安全高效钻进。正当首创纪录提振士气、鼓舞人心,90127钻井队将士信心满满地开足马力向更深地层钻进时,“拦路虎”来了。在钻进至1300米时,一度出现导管井眼尺寸大、携砂困难和地表水丰富等地层难点,极易导致渗漏。如果继续用钻井液,潜在的隐患将影响钻进速度。技术组成员在充分论证的基础上,大胆创新,一致决定投用空气泡沫钻,中原石油工程公司空气钻技术专家周勇紧急赶赴井场,就硬件配置、注气量、泡沫排量、泡沫液配方以及现场施工人员配备进行了详细讨论,共同制定了现场施工技术方案。

导管开钻前,钻井队、空气钻服务队和技术现场负责人三方进行了技术交底,详细交代了施工流程、安全注意事项,每项工作安排具体落实到人。钻进期间,技术人员加强现场施工实时跟踪,根据携砂情况及时调整注气量、泡沫排量以及泡沫液配方,有效保证安全高效施工,为顺利完成一开钻井打下坚实基础。  

挑战“一”次成功

坚持在技术创新上更上一台阶,确保下表层套管作业顺利完成。该井一开中完井至深3265米时,出现了刚性大、负荷大、抗挤强度小、环空间隙小等风险点,驻井专家及井队技术人员从技术、安全、装备、人员等多方面入手,加强措施执行和过程管控,确保了下套管作业的顺利进行。

紧要时刻,中石化工程院、甲方和中原石油工程公司相关专家亲临现场指导,完善细化技术操作措施;使用单扶、双扶、三扶通井,逐步加大钻具刚性,确保通井钻具刚性大于套管串刚性;从润滑、悬浮、携带等方面入手,调整钻井液密度和粘切等性能满足下套管要求。同时,90127钻井队精选有资质、拥有丰富大套管施工经验的专业下套管队伍,在专业人员的指导下开展下套管作业,控制好上扣扭矩,保证上扣到位。下套管过程中做好灌浆工作,按照一根一灌,200米一灌满的原则,控制好套管内外压差,确保套管不受损。

此次下表层套管作业顺利完成,元深1井施工取得了阶段性胜利。  

难题“一”举攻破

坚持在技术保障上更胜一筹,采用新型金刚石全面钻头助力元深1井高效提速。当90127钻井队迈过一道沟,又跨过一道坎,稳步推进钻速时,又在须家河组细砂岩层遇到可钻性极差,机械钻速低的地层难点。90127钻井队急速度所急,破瓶颈所破,与相关技术人员采用表镶+孕镶大颗粒人造金刚石切削材料,从高强耐磨胎体配方、保径强化技术、“速排冷”水力流道优化设计及耐高温钻头制造工艺等方面开展攻关,创新研发出直径16英寸新型金刚石全面钻头。在元深1井匹配高速涡轮使用了2支钻头,其中1支钻头进尺最高达274.96米,机械钻速最高为1.45米每小时,其钻头的寿命及机械钻速远超在该井使用的其他国内外钻头,切实为我国南部深层油气田珍珠冲组、须家河组等相似地层钻井提供了高效解决方案。

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