主題：中國石化國產(chǎn)低成本“貪吃蛇”鉆井技術(shù)顯神威

近日，中石化涪陵頁巖氣產(chǎn)能示范區(qū)焦頁62-2HF井，中石化石油工程技術(shù)服務(wù)股份有限公司（簡稱石化油服）采用國產(chǎn)鉆具和國產(chǎn)隨鉆測井系統(tǒng)聯(lián)袂鉆向地下，在地下2000米處像“過山車”一般完成110度的扭轉(zhuǎn)后，又朝油藏靶點(diǎn)“橫向”行進(jìn)2100米，順利打通了開采“藍(lán)金”寶藏的通道。如今，“國產(chǎn)鉆具+國產(chǎn)隨鉆測井系統(tǒng)”已經(jīng)成為涪陵頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)示范區(qū)最常見的“組合”之一。

　　安裝了隨鉆測井系統(tǒng)的鉆具好似有了“千里眼”，能夠隨時(shí)將“鉆進(jìn)沿途”的井下地質(zhì)數(shù)據(jù)反饋至地面。工程師根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡，控制井下鉆進(jìn)方向，從而保證鉆具可以像“貪吃蛇”一樣在地下幾千米深處“橫向”穿行移動(dòng)2000多米。并且，由于采用國產(chǎn)鉆具的成本比進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)低50%，因而被形象地比喻為低成本“貪吃蛇”鉆井技術(shù)。



　　業(yè)內(nèi)把以油藏靶點(diǎn)為目的地進(jìn)行的長距離“橫向”鉆井稱為“定向長水平段鉆井”，它是開采“藍(lán)金”寶藏的第一步。由于頁巖是片狀層理，為保證開采出最大量的頁巖氣，必須要進(jìn)行長水平段作業(yè)，且鉆進(jìn)長度通常在2000米左右。

　　在沒有實(shí)現(xiàn)長水平段鉆井技術(shù)裝備國產(chǎn)化時(shí)，普遍采用國外的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)提速，費(fèi)用高達(dá)到每井400萬元。為降低開發(fā)成本，石化油服通過技術(shù)攻關(guān)，研制出定向金剛石鉆頭、大功率等壁厚螺桿，實(shí)現(xiàn)了使用“隨鉆測井系統(tǒng)＋螺桿常規(guī)定向工具”完成國外使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)所能完成的定向工作，費(fèi)用卻大大降低。

　　中國石化鉆井專家張良萬解釋說：“別看這種組合成本低，卻更適合涪陵山區(qū)的地層情況。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)由于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力太強(qiáng)，容易造成井壁垮塌，影響鉆井時(shí)效”。

　　截至目前，應(yīng)用低成本“貪吃蛇”技術(shù)完成的最大水平段長度達(dá)2130米，在涪陵工區(qū)共有9口井水平段實(shí)現(xiàn)了“一趟鉆”完鉆。

　　頁巖氣商業(yè)開發(fā)關(guān)鍵是做好時(shí)效與成本的“計(jì)算題”，即用相對較低的投入實(shí)現(xiàn)頁巖氣的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本經(jīng)濟(jì)開發(fā)。對鉆井工程而言，就是要用最小的成本和最快的速度完成鉆井服務(wù)。尤其自2015年初以來，國際原油價(jià)格持續(xù)低位震蕩，成本因素顯得更為重要。

　　從最初水平井鉆井長度只有600米到1000米，到2015年實(shí)現(xiàn)定向水平鉆井最大水平段長達(dá)2130米，每一次鉆進(jìn)米數(shù)的突破，都是在兼顧“成本與速度”的雙重標(biāo)準(zhǔn)下完成的攻關(guān)。

　　2015年10月起，隨著近鉆隨鉆測量工具的采用，低成本“貪吃蛇”鉆井技術(shù)更加完善。

　　在“國產(chǎn)鉆具+隨鉆測井系統(tǒng)”應(yīng)用初期，隨鉆測井系統(tǒng)與鉆具間隔17至20米，指示采集的地質(zhì)數(shù)據(jù)存在“盲區(qū)”，調(diào)整井眼軌跡不夠及時(shí)。隨著國產(chǎn)化技術(shù)不斷成熟，采用近鉆隨鉆測井工具后，隨鉆測井系統(tǒng)距離鉆具縮短至0.5米，大大提高了鉆具運(yùn)行軌跡的精度，使得在地下兩千米深完成“過山車”式的扭轉(zhuǎn)成為可能。

進(jìn)入到涪陵頁巖氣一期產(chǎn)能建設(shè)邊緣井區(qū)域開發(fā)階段后，為提高儲(chǔ)量動(dòng)用率，“反向位移三維井”數(shù)量大幅增加。由于這種井在地下的鉆井軌跡像“魚鉤”，又被稱為“魚鉤形”井。頻繁的軌跡調(diào)整，極大增加了施工難度——鉆具要在地下2000米處實(shí)現(xiàn)110度的扭轉(zhuǎn)，仿佛在地下完成“過山車”。面對考驗(yàn)，石化油服加強(qiáng)攻關(guān)，通過漸增式低摩阻井眼軌道設(shè)計(jì)、大井眼長穩(wěn)斜技術(shù)、摩阻扭矩分析預(yù)測技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)地下2000米完成“過山車”的挑戰(zhàn)，確保了頁巖儲(chǔ)層的安全高效施工。


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