本版圖片由本報(bào)通訊員 裘新農(nóng) 攝工程技術(shù)研究院鉆井工程研究所科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了三項(xiàng)關(guān)鍵提速技術(shù)及一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
工程技術(shù)研究院瑪湖地區(qū)水平井一體化鉆井提速技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。
????技術(shù)背景
????由于瑪湖地區(qū)主力油藏儲(chǔ)層致密，均屬特低孔、特低滲油藏，儲(chǔ)層天然裂縫不發(fā)育，直井普遍低產(chǎn)，有效開發(fā)難度較大。另外，該區(qū)油藏為異常高壓，儲(chǔ)層壓力敏感強(qiáng)，產(chǎn)能影響因素復(fù)雜。多年開發(fā)實(shí)踐證明，水平井體積壓裂技術(shù)將成為推進(jìn)瑪湖地區(qū)高效開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
????技術(shù)研發(fā)
????工程技術(shù)研究院鉆井工程研究所科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了三項(xiàng)關(guān)鍵提速技術(shù)，分別是鉆井綜合提速技術(shù)、常規(guī)螺桿定向工藝鉆井提速技術(shù)及高性能白油基鉆井液體系。
????技術(shù)應(yīng)用
????瑪湖地區(qū)一體化鉆井提速技術(shù)的推廣應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了鉆井周期縮短的目標(biāo)，更改變了過(guò)去依靠單個(gè)工具、單項(xiàng)技術(shù)提速的傳統(tǒng)理念。技術(shù)創(chuàng)新有效推動(dòng)了瑪湖地區(qū)整體鉆井速度的提升，更為瑪湖地區(qū)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支撐。
????目前，瑪湖凹陷已成為集團(tuán)公司原油一億噸有效穩(wěn)產(chǎn)和新疆油田持續(xù)上產(chǎn)的重要建產(chǎn)區(qū)域。據(jù)估算，2019至2025年，瑪湖地區(qū)計(jì)劃建產(chǎn)能超過(guò)1000萬(wàn)噸，2025年產(chǎn)油量突破500萬(wàn)噸，保持穩(wěn)產(chǎn)6年。然而當(dāng)前，瑪湖地區(qū)整體鉆井速度偏慢，尚不能滿足規(guī)?？焖俳óa(chǎn)和低成本開發(fā)的需求。
????尋求區(qū)域整體提速
????由于瑪湖地區(qū)主力油藏儲(chǔ)層致密，均屬特低孔、特低滲油藏，儲(chǔ)層天然裂縫不發(fā)育，直井普遍低產(chǎn)，有效開發(fā)難度較大。另外，該區(qū)油藏為異常高壓，儲(chǔ)層壓力敏感強(qiáng)，產(chǎn)能影響因素復(fù)雜。多年開發(fā)實(shí)踐證明，水平井體積壓裂技術(shù)將成為推進(jìn)瑪湖地區(qū)高效開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
????然而，瑪湖地區(qū)水平井鉆井速度仍然受到地質(zhì)條件、設(shè)備工具以及工藝等因素的制約。地質(zhì)條件方面，該地區(qū)壓力系統(tǒng)復(fù)雜，主體需采用三開結(jié)構(gòu)；砂礫巖儲(chǔ)層，可鉆性差，鉆頭選型和提速難度大；儲(chǔ)層薄，軌跡調(diào)整多，軌跡精細(xì)控制難；開發(fā)過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具易受循環(huán)時(shí)間限制，設(shè)備條件較為有限，強(qiáng)化參數(shù)受限；此外，還存在著井筒清潔工藝不完善、起下鉆工藝未優(yōu)化、不必要的短起下和頻繁通井、多次測(cè)井等工藝及施工方面的短板。
????為此，2018年，新疆油田在瑪131為示范區(qū)建成國(guó)內(nèi)最大最深的叢式水平井平臺(tái)，著手整體鉆井提速，取得了顯著的提速效果。2019年，在風(fēng)南4、瑪131、瑪2等多個(gè)區(qū)塊推廣和持續(xù)攻關(guān)提速技術(shù)，尋求區(qū)域整體提速，成為工程技術(shù)研究院科研團(tuán)隊(duì)的使命和目標(biāo)。
????創(chuàng)新研發(fā)三大技術(shù)
????為此，工程技術(shù)研究院鉆井工程研究所科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了三項(xiàng)關(guān)鍵提速技術(shù)及一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，助力瑪湖地區(qū)增速上產(chǎn)。
????一是鉆井綜合提速技術(shù)。集成直井段PDC鉆頭+螺桿防斜打快技術(shù)、斜井段螺桿定向提速技術(shù)、軌跡設(shè)計(jì)和精細(xì)控制技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化提速技術(shù)，多種技術(shù)手段的集成應(yīng)用突破了整體提速技術(shù)瓶頸。
????基于地層可鉆性和鉆頭適應(yīng)性評(píng)價(jià)，直井段優(yōu)選強(qiáng)攻擊性的高性能PDC鉆頭，同時(shí)兼顧防斜和強(qiáng)化參數(shù)提速需求，選用Φ197毫米大功率螺桿。在風(fēng)南4、瑪2、瑪東2井區(qū)應(yīng)用后，二開井段鉆進(jìn)時(shí)間縮短至8-118天，同比縮短24%-34%，機(jī)械鉆速提高至15.1-16.8米/小時(shí)，同比提高12%-40%。
????二是常規(guī)螺桿定向工藝鉆井提速技術(shù)，包括定向PDC鉆頭優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、適宜螺桿和特殊工具優(yōu)選技術(shù)及鉆具組合優(yōu)選和軌跡控制技術(shù)。
????在定向PDC鉆頭選型方面，重點(diǎn)考慮工具面控制效果和確保側(cè)向切屑能力，同時(shí)兼顧鉆頭攻擊性和壽命，形成斜井段PDC鉆頭優(yōu)選方案；通過(guò)不同規(guī)格螺桿鉆具輸出功率和扭矩評(píng)價(jià)，不同井眼選取不同規(guī)格的螺桿，并在長(zhǎng)水平段實(shí)施過(guò)程中選用水力振蕩器降摩減阻工具，實(shí)現(xiàn)了全程螺桿鉆進(jìn)；為確保水平段復(fù)合鉆進(jìn)穩(wěn)斜能力，減少定向糾斜頻次，通過(guò)評(píng)價(jià)不同鉆具組合軌跡控制能力，水平段優(yōu)選螺桿雙扶正器穩(wěn)斜鉆具組合，實(shí)現(xiàn)單趟鉆進(jìn)尺770米，復(fù)合鉆進(jìn)機(jī)械鉆速提高至10.6米/小時(shí)，滑動(dòng)進(jìn)尺占比降低至3.5%，實(shí)現(xiàn)了鉆井提速和軌跡精細(xì)控制的目的。
????三是通過(guò)處理劑優(yōu)選和配方優(yōu)化，研發(fā)形成高性能白油基鉆井液體系。該技術(shù)在瑪東2井區(qū)4口井應(yīng)用后，井況得以改善——起下鉆和擴(kuò)劃眼時(shí)間由350小時(shí)降低至154小時(shí)，井徑擴(kuò)大率較水基鉆井液得以明顯改善，三開井段平均鉆進(jìn)時(shí)間縮短到29.5天。瑪湖1井區(qū)瑪湖029_H井應(yīng)用油基鉆井液，實(shí)現(xiàn)3038米水平段安全鉆完井，創(chuàng)造瑪湖地區(qū)完鉆井深最深、水平段長(zhǎng)最長(zhǎng)兩項(xiàng)紀(jì)錄。
????同時(shí)，為了推廣區(qū)塊提速模板實(shí)現(xiàn)整體提速的目的，工程技術(shù)研究院聯(lián)合海峽能源建立DOC鉆井優(yōu)化遠(yuǎn)程支持中心，實(shí)現(xiàn)鉆、測(cè)、錄井?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳和參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化，從而完善提速技術(shù)方案，達(dá)到綜合提速目的。
????科技促進(jìn)增速上產(chǎn)
????瑪湖地區(qū)水平井一體化鉆井提速技術(shù)的應(yīng)用，使得瑪湖地區(qū)多個(gè)區(qū)塊離增速上產(chǎn)的目標(biāo)更加接近。
????其中，系統(tǒng)優(yōu)化提速技術(shù)的推廣應(yīng)用，使風(fēng)南4、瑪2、瑪東2、瑪18等區(qū)塊整體提速20%-40%，多井刷新區(qū)塊鉆井技術(shù)指標(biāo)。PDC鉆頭+螺桿提速技術(shù)在風(fēng)南4、瑪東2區(qū)塊取得了與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向相當(dāng)?shù)奶崴傩Ч瑢で蟮揭环N高效低成本的軌跡控制方式?，敄|2井區(qū)四口井使用油基鉆井液體系，解決了硬脆性泥巖地層井壁失穩(wěn)和鉆井提速的難題。
????瑪湖地區(qū)一體化鉆井提速技術(shù)的推廣應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了鉆井周期縮短的目標(biāo)，更改變了過(guò)去依靠單個(gè)工具、單項(xiàng)技術(shù)提速的傳統(tǒng)理念。技術(shù)創(chuàng)新有效推動(dòng)了瑪湖地區(qū)整體鉆井速度的提升，更為瑪湖地區(qū)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支撐。