工程技術(shù)研究院鉆井科研人員正在開展風(fēng)險探井方案討論。 本報(bào)通訊員 裘新農(nóng) 攝
????2018年12月15日，位于小拐鄉(xiāng)、距克拉瑪依市區(qū)東南66公里的沙探1井喜獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流。這是面積達(dá)八千多平方公里的沙灣凹陷在勘探上的一個重大突破，它意味著又一個“瑪湖油田”或?qū)⒄Q生。
????2019年1月6日，位于烏蘇市境內(nèi)的風(fēng)險探井——高探1井喜獲高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)原油1213立方米、天然氣32立方米，創(chuàng)中國石油新疆油田公司在準(zhǔn)噶爾盆地單井日產(chǎn)量最高紀(jì)錄。
????眾所周知，準(zhǔn)噶爾盆地南緣油氣資源十分豐富，儲蓋組合匹配良好，沿天山北麓發(fā)育的長達(dá)400千米的大型背斜構(gòu)造帶，具備形成世界級前陸盆地大油氣田的地質(zhì)條件。但自獨(dú)山子油田發(fā)現(xiàn)后，因地表?xiàng)l件惡劣、地下構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷重重困難，勘探難以找準(zhǔn)突破口。
????可以說，通往準(zhǔn)噶爾盆地的油氣勘探列車，一度行駛緩慢。
????沙探1井和高探1井的重大突破，是準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探史上的重要里程碑，證實(shí)了準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸大型油氣富集區(qū)，勘探潛力巨大，對全面加快整個南緣地區(qū)規(guī)模勘探進(jìn)程具有重要意義。
????這兩項(xiàng)重大突破，讓新疆石油人為之振奮、為之激動。這其中，新疆油田公司工程技術(shù)研究院鉆井工程研究所副所長石建剛尤為興奮，因?yàn)樯程?井和高探1井的成功，也有以他為代表的工程技術(shù)研究院人的一份功勞。
????正是他所負(fù)責(zé)的項(xiàng)目《沙灣-四棵樹凹陷風(fēng)險探井安全快速鉆井技術(shù)》，成功讓沙探1井和高探1井——這兩輛行駛在準(zhǔn)噶爾盆地的油氣勘探列車成功提速。
????準(zhǔn)噶爾盆地南緣下組合具備形成世界級大油氣田的地質(zhì)條件，這是油氣勘探領(lǐng)域眾所周知的事實(shí)，然而，她真正清晰的面容，仍未向世人展露。為探明這一區(qū)域，揭開她神秘的面紗，2018年，新疆油田公司決定開通兩列通往這一區(qū)域的油氣勘探列車——部署沙探1井和高探1井。其中，沙探1井設(shè)計(jì)井深5550米，高探1井設(shè)計(jì)井深5980米。
????美麗的風(fēng)景，大多藏在深山險壑；通往詩和遠(yuǎn)方的旅程，注定不是坦途。對于沙探1井和高探1井來說，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，是這兩口風(fēng)險探井取得成功的“攔路虎”。
????具體來說，在沙探1井，白堊系至二疊系烏爾禾組地層大段泥巖發(fā)育，長裸眼泥巖井段井壁穩(wěn)定性差，易發(fā)生擴(kuò)徑垮塌；二疊系佳木河組地層發(fā)育天然裂縫，地層承壓能力差，易發(fā)生漏失。
????在高探1井，地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜，縱向上高低壓互層且地層壓力高、壓差大，油氣水活躍，井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大；地層水敏性強(qiáng)，易發(fā)生縮徑、垮塌、粘卡；構(gòu)造運(yùn)動劇烈，地層破碎，易發(fā)生井漏和卡鉆；地層可鉆性差，鉆頭選型困難，機(jī)械鉆速低。
????上述復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，造成的直接后果，就是鉆井難度的提升，鉆井周期的拉長。沙探1井的鄰井，完鉆井深4835米至5050米，鉆井周期長達(dá)124天到141天；而南緣四棵樹凹陷深井完鉆井深5285米至6529米，鉆井周期達(dá)到245天到480天，尤其是與高探1井位于同一背斜的高泉1井，曾發(fā)生惡性卡鉆事故5次，側(cè)鉆3次。
????針對沙探1井、高探1井鉆井技術(shù)難題，《沙灣-四棵樹凹陷風(fēng)險探井安全快速鉆井技術(shù)》課題主要從井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鉆井提速技術(shù)、油基鉆井液技術(shù)、精細(xì)控壓鉆井技術(shù)四個方面進(jìn)行了研究。
????井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，課題組開展了地層三壓力剖面預(yù)測和評價，參考鄰井所取得的地質(zhì)數(shù)據(jù)等，確定合理井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必封點(diǎn)。
????在油基鉆井液技術(shù)攻關(guān)中，針對地層巖性特點(diǎn)，優(yōu)選鉆井液體系，提高長裸眼泥巖井段井壁穩(wěn)定性。
????在鉆井提速技術(shù)方面，開展了地層巖石力學(xué)特性分析和巖石可鉆性評價，針對不同地層特性優(yōu)選鉆頭和輔助提速工具。與鉆頭生產(chǎn)廠家密切合作，讓廠家根據(jù)數(shù)據(jù)資料，量身定做鉆頭，并引進(jìn)使用了扭力沖擊器等技術(shù)。
????在精細(xì)控壓技術(shù)攻關(guān)中，針對異常高壓、窄密度安全窗口地層開展安全鉆井適應(yīng)性評價研究，以確保安全快速鉆井。
????現(xiàn)場試驗(yàn)表明，通過集成應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，沙探1井鉆井周期109天，較鄰井平均井深深654米前提下鉆井周期縮短25.7天；高探1井完鉆井深5920米，鉆井周期217天，較鄰井高泉1井縮短263天。
????至此，沙灣-四棵樹凹陷風(fēng)險探井安全快速鉆井技術(shù)，讓行進(jìn)在準(zhǔn)噶爾盆地的兩輛油氣勘探列車成功提速。
????目前，該項(xiàng)成果還在沙灣凹陷風(fēng)險探井沙探2井、南緣高泉5井、高101、高102、樂探1井、呼探1井及博達(dá)1井等7口井中推廣應(yīng)用，并獲得了2018年“油田公司科學(xué)技術(shù)獎”一等獎。