新疆石油報記者 姚繼東 攝
【專家簡介】
屈剛，中國石油工程技術(shù)研究院副院長、教授級高級工程師。從事鉆井行業(yè)多年，耕耘準(zhǔn)噶爾盆地幾十載，積累了豐富的一線實踐經(jīng)驗和扎實的理論功底，對深層復(fù)雜地層的鉆井有獨到的見解。
10月24日，中國石油工程技術(shù)研究院副院長屈剛出席了準(zhǔn)噶爾盆地天然氣開發(fā)技術(shù)研討會，并就準(zhǔn)噶爾盆地深層復(fù)雜底層鉆井中的難點及措施辦法等問題接受了記者專訪。他說——
突破超深井技術(shù)壁壘
準(zhǔn)噶爾盆地南緣油氣資源豐富，但山前構(gòu)造地質(zhì)情況異常復(fù)雜，面臨高陡、巨厚強水敏泥巖、超深井帶來的高溫、高壓、窄窗口等一系列工程技術(shù)難題。自2018年高探1井（5920米）取得重大發(fā)現(xiàn)以來，新疆油田、鉆探企業(yè)、工程院合力攻關(guān)，完善配套了安集海河組巨厚泥巖安全鉆井、異常高壓窄窗口精細(xì)控壓、高陡構(gòu)造防斜打快、高溫高壓氣井固井和完井試油等技術(shù)，支撐了呼探1井（7601米）、天灣1井（8166米）等獲得重大勘探發(fā)現(xiàn)。
目前，南緣勘探指向了9000米更深層，呼圖壁、東灣構(gòu)造進入效益建產(chǎn)階段。解決超深井安全高效鉆井的諸多難題，是當(dāng)前和今后必須翻越的高山。
實現(xiàn)超深井安全高效鉆井，必須從共性和個性兩個方面來具體分析。
共性方面：一是井身結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計與精準(zhǔn)實施難，超深層受地震資料品質(zhì)影響，地層三壓力的預(yù)測精度普遍不高，巖石力學(xué)特性等關(guān)鍵數(shù)據(jù)存在不確定性，實鉆過程中就可能發(fā)生高低壓同層、漏失嚴(yán)重等井下復(fù)雜；二是超深帶來的高溫高壓，對井筒工作液要求更高，無論鉆井液還是水泥漿，都需要同時解決耐高溫、高壓、大溫差和長時間穩(wěn)定等難題；三是超深超長帶來的鉆桿/套管超長、重量大，管柱強度不足和超深超長井段沿程能耗大、動力傳遞效率低；四是全井段的井身質(zhì)量控制難，中上部地層必須平衡好大尺寸井眼防斜和鉆井速度、山前井還需克服地層高陡難題，而在深部地層則面臨高溫高壓苛刻工況下鉆井工具、儀器選擇受限的難題；四是井控風(fēng)險、處置卡鉆、斷鉆具、惡性漏失等各種“遭遇戰(zhàn)”的處置要求更高。
個性方面：不同盆地不同區(qū)域因為地質(zhì)條件的差異，超深井安全高效鉆井還有一些個性難題，比如塔里木油田在庫車山前還面臨鹽下精準(zhǔn)卡層、巨厚礫石層提速難度大等個性問題，新疆油田南緣山前還面臨下組合窄密度窗口、超深儲層裂縫發(fā)育易漏失等個性難題。
攻克南緣鉆井技術(shù)難關(guān)
南緣超深層已經(jīng)成為新疆油田增儲上產(chǎn)的主戰(zhàn)場之一，新疆油田公司黨委提出天然氣100億立方米的宏偉目標(biāo)，南緣安全高效鉆井是實現(xiàn)目標(biāo)的先決條件。而南緣沖斷帶下組合鉆探面臨“一深、一陡、一窄、兩厚、三高、多復(fù)雜”的世界級難題，因此，今后將著重從以下幾個方面開展工作：
一是加強地質(zhì)精細(xì)研究評價，需要地質(zhì)工程精密結(jié)合，井震結(jié)合，加強工程測井和取心，持續(xù)深化地層壓力預(yù)測與評價研究，明確高壓水層、斷裂裂縫等展布規(guī)律，實現(xiàn)更精細(xì)的壓力預(yù)測和風(fēng)險預(yù)警。
二是持續(xù)迭代升級全井筒系統(tǒng)提速技術(shù)，上組合就是礫石層的進一步優(yōu)化提速，中組合就是保持安集海組“一趟鉆”快速鉆穿，下組合小井眼深埋強壓實含礫致密砂巖是提速的最大的難點，需要從破巖機理、鉆頭、耐高溫井下動力鉆具的優(yōu)選和鉆井參數(shù)優(yōu)化等方面發(fā)力。
三是井筒工作液的升級完善，目前的油基鉆井液體系已經(jīng)比較成熟，但適應(yīng)性需要持續(xù)提升，還需關(guān)注疊瓦狀的安集海河組鉆井液化學(xué)機理、高溫條件下長效穩(wěn)定性等問題。防漏堵漏需要持續(xù)完善，以提高鉆井時效，此外，建議加快抗高溫水基鉆井液的研發(fā)與試驗，探索以“體系之變破堵漏之難”。
四是井身結(jié)構(gòu)還需進一步優(yōu)化，南緣目前的井身結(jié)構(gòu)基本定型，但還需按照鉆完試一體化理念，持續(xù)優(yōu)化套管層次和關(guān)鍵技套的下深。
最后，建議超前儲備南緣萬米井鉆井配套技術(shù)，首先至少得有七開備八開的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，其次井筒工作液耐溫能力提升至240攝氏度，最后就是在耐溫240攝氏度的井下動力鉆具的研發(fā)和萬米級鉆具能量傳遞與動力學(xué)仿真等方面開展研究。