試油完井研究所的科研人員正在對懸掛器固井質(zhì)量、外部圍壓、安全控套壓值進(jìn)行現(xiàn)場研討。
試油完井研究所的科研人員正在現(xiàn)場對試油設(shè)計(jì)、下步措施工序、注意事項(xiàng)進(jìn)行梳理推演。
????高探1井????該井系統(tǒng)試產(chǎn)方案及設(shè)計(jì)獲得多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新與突破：
????●形成了PIPESIM多相流模型完成高探1井生產(chǎn)參數(shù)預(yù)測；
????●形成了南緣高泉地區(qū)出砂預(yù)測及監(jiān)測技術(shù)、高溫高產(chǎn)條件下井完整性評價(jià)方法；
????●在國內(nèi)首創(chuàng)高溫（113℃）、高產(chǎn)（1600方）井系統(tǒng)試產(chǎn)地面流程，創(chuàng)新使用井口噴淋降溫流程+冷卻器降溫流程雙流程降溫；
????●首創(chuàng)采油樹兩翼生產(chǎn)、三條流程并聯(lián)運(yùn)行模式，最大限度釋放地層潛能
????高102井
????通過進(jìn)行出砂預(yù)測、油套管強(qiáng)度校核、井壁穩(wěn)定性、產(chǎn)能預(yù)測等一系列評價(jià)，發(fā)現(xiàn)高102井滿足光油管試油條件，首次打破超深井必須采用閥封試油工藝技術(shù)壁壘，單井試油成本降低1000萬元
????呼探1井
????在試產(chǎn)過程中，套壓持續(xù)上升，油層套管懸掛器位置泄露風(fēng)險(xiǎn)逐漸增大，配套油套雙流程，啟動(dòng)壓井工序，將高密度壓井液替入井筒，設(shè)計(jì)下入S13Cr油管、永久式封隔器、超高壓井下安全閥，完成呼探1井兩級井屏障建立
??? 目前，新疆油田公司已全面開啟高質(zhì)量建設(shè)2000萬噸現(xiàn)代化大油氣田的新征程。準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)是新疆油田勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場之一，承擔(dān)著新疆油田未來增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要使命。作為油田公司的“工程技術(shù)參謀部”，工程技術(shù)研究院（以下簡稱“工程院”）緊緊圍繞“全面建成質(zhì)量效益、綠色智能、和諧穩(wěn)定的2000萬噸現(xiàn)代化大油氣田”這個(gè)目標(biāo)，敢為人先，不斷開展科技攻關(guān)。
????準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造極其復(fù)雜，油氣勘探開發(fā)難度非常大，面對“超深、超高壓、高溫”的巨大挑戰(zhàn)，工程院試油完井研究所迎難而上，化壓力為動(dòng)力，積極優(yōu)化試油完井工藝，推動(dòng)南緣地區(qū)油氣資源高效開發(fā)。針對南緣西段高探1井，試油人科學(xué)論證試油方案，詳細(xì)推敲試油工藝，深入現(xiàn)場及時(shí)解決技術(shù)難題，試獲千噸高產(chǎn)原油，創(chuàng)整個(gè)盆地單井日產(chǎn)量最高紀(jì)錄。針對南緣中段呼探1井，他們深入分析井完整性和高溫高壓油氣井特點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)完成試油、完井、試采方案設(shè)計(jì)，天然氣勘探取得重大突破，獲新疆油田公司總經(jīng)理嘉獎(jiǎng)，展現(xiàn)了南緣中段天然氣勘探巨大潛力和盆地規(guī)模增儲(chǔ)“油氣并舉”新格局。
????初遇超高壓井
????2019年1月6日，高探1井喜獲高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)原油1213立方米、天然氣32.17萬立方米，井口壓力32.4兆帕，創(chuàng)整個(gè)盆地單井日產(chǎn)量最高紀(jì)錄。
????為進(jìn)一步落實(shí)油藏類型、邊界、最大生產(chǎn)能力，公司決定開展系統(tǒng)試產(chǎn)工作。但高探1井具有高溫、高壓、高產(chǎn)特點(diǎn)，生產(chǎn)參數(shù)預(yù)測難度大，完井套管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，井筒完整性難以保障、系統(tǒng)試產(chǎn)過程存在出砂、井壁坍塌、井下工具沖蝕、地面出液溫度超過分離器耐溫等問題，現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)極高。
????面對一系列擺在系統(tǒng)試產(chǎn)前的客觀難題，工程院試油人連續(xù)奮戰(zhàn)，成功完成了高探1井系統(tǒng)試產(chǎn)方案及設(shè)計(jì)，并獲得多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新與突破。一是形成了PIPESIM多相流模型，成功完成高探1井生產(chǎn)參數(shù)預(yù)測模擬；二是形成了南緣高泉地區(qū)出砂預(yù)測及監(jiān)測技術(shù)、高溫高產(chǎn)條件下井完整性評價(jià)方法；三是在國內(nèi)首創(chuàng)高溫（113℃）、高產(chǎn)（1600方）井系統(tǒng)試產(chǎn)地面流程，創(chuàng)新使用井口噴淋降溫流程+冷卻器降溫雙流程降溫方式，保障了地面流程安全運(yùn)行；四是首創(chuàng)采油樹兩翼、三條流程并聯(lián)運(yùn)行模式，最大限度釋放地層潛能，系統(tǒng)試產(chǎn)多項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了新疆油田及國內(nèi)外高溫高壓井相關(guān)領(lǐng)域多項(xiàng)空白。
????針對高探1井生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的油管瀝青垢沉積、連續(xù)油管清管費(fèi)用高的問題，試油人開展化學(xué)清管工藝試驗(yàn)，優(yōu)選化學(xué)溶解劑，實(shí)現(xiàn)高壓100MPa低成本正擠化學(xué)清管工藝技術(shù)，化學(xué)清管技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，為高探1井長久生產(chǎn)提供了安全保障。
????啃下“硬骨頭”
????高102井是繼高探1井取得重大突破之后南緣地區(qū)部署的一口評價(jià)井，該井于2020年2月11日完鉆，完鉆井深6100米，地層壓力超過135兆帕，為Ⅰ類風(fēng)險(xiǎn)井。
????為了落實(shí)頭屯河組砂礫巖儲(chǔ)層含油氣性，獲取流體性質(zhì)、產(chǎn)量、壓力等資料，推動(dòng)南緣山前沖斷帶四棵樹凹陷高泉背斜頭屯河組整體勘探評價(jià)工作，科研人員積極開展高102井試油設(shè)計(jì)編制。
????2020年新冠疫情和低油價(jià)兩只“黑天鵝”不期而至，如何從設(shè)計(jì)源頭降本增效成為擺在試油人面前的一塊“硬骨頭”?？蒲腥藛T全面收集鉆井、測井、錄井資料，進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測、出砂壓差分析、極端工況條件下井完整性分析，采用Wellcat、GMI、saphir等軟件，完成油套管強(qiáng)度校核、出砂預(yù)測、井壁穩(wěn)定性、產(chǎn)能預(yù)測等一系列評價(jià)，結(jié)果表明高102井滿足光油管試油條件，首次打破了超深井必須采用閥封試油工藝技術(shù)壁壘。在設(shè)計(jì)編寫過程中，科研人員就整體試油方案、射孔管柱、地面管線優(yōu)化等問題與勘探事業(yè)部、試油公司等單位相關(guān)人員進(jìn)行多次技術(shù)交流，通力協(xié)作，數(shù)易其稿，最終形成高102井試油設(shè)計(jì)。2020年6月17日，高102井試油順利結(jié)束，相比于閥封試油工藝技術(shù)，單井試油成本降低1000萬元。
????獲得重大突破
????呼探1井是為尋找大中型氣田而部署的一口風(fēng)險(xiǎn)探井，構(gòu)造位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣沖斷帶霍瑪吐背斜帶呼西背斜圈閉，完鉆井深7601米，為準(zhǔn)噶爾盆地最深井，預(yù)測儲(chǔ)層溫度166℃，壓力144兆帕，屬于I類風(fēng)險(xiǎn)井。該井5.5寸油層尾管長4068米，試油管柱選擇受限；鉆井過程中儲(chǔ)層段泥漿漏失量大，試產(chǎn)過程存在吐泥漿埋卡油管風(fēng)險(xiǎn)；兩級懸掛器之間存在竄漏風(fēng)險(xiǎn)……多因素疊加，使得安全試油面臨極大挑戰(zhàn)。
????針對5.5寸油層尾管長、泥漿漏失、懸掛器位置存在漏失風(fēng)險(xiǎn)、井控風(fēng)險(xiǎn)大等問題，科研人員通過準(zhǔn)確分析油套管柱受力，系統(tǒng)評價(jià)懸掛器承壓能力，精細(xì)計(jì)算套管柱控壓值，合理規(guī)劃地面流程等技術(shù)細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)了4套試油方案。2020年11月8日，勘探事業(yè)部召開呼探1井試油方案討論會(huì)。經(jīng)過對比論證，專家們一致推薦采用“光油管”射孔測試一體化管柱工藝進(jìn)行射孔、破堵、求產(chǎn)，若低產(chǎn)則用有機(jī)鹽壓井平穩(wěn)，換“一閥一封”油管淺下管柱進(jìn)行壓裂改造。會(huì)后，科研人員按照各領(lǐng)導(dǎo)提出的專業(yè)意見進(jìn)行修改，完善試油方案。2020年11月19日下午，工程院通過視頻會(huì)議的方式向股份公司匯報(bào)了呼探1井試油方案并順利通過股份公司審查。
????2020年12月16日，呼探1井射開7367-7382米超深、高溫（166℃）、超高壓儲(chǔ)層（144.3兆帕），獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流，8毫米油嘴試產(chǎn)，日產(chǎn)天然氣61萬方、日產(chǎn)油106.3方，無阻流量155萬方，標(biāo)志著準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段下組合天然氣勘探首獲重大突破。呼探1井勘探有利面積近160平方千米，估算氣藏規(guī)模千億方，展現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段天然氣勘探巨大潛力和盆地規(guī)模增儲(chǔ)“油氣并舉”新格局。
????由于試產(chǎn)過程中套壓持續(xù)上升，油層套管懸掛器位置泄露風(fēng)險(xiǎn)逐漸增大。工程院領(lǐng)導(dǎo)高度重視，連夜組織技術(shù)人員進(jìn)行環(huán)空最大允許帶壓值計(jì)算，確定不同環(huán)空密度條件下套管最大允許帶壓值，現(xiàn)場嚴(yán)格監(jiān)測。同時(shí)，勘探事業(yè)部快速制定現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案，配套油套雙流程，最大限度確保試油過程井控安全。2020年12月18日夜，現(xiàn)場套壓漲至設(shè)計(jì)極限，勘探事業(yè)部果斷決策啟動(dòng)壓井工序?，F(xiàn)場人員經(jīng)過一夜的艱苦奮戰(zhàn)，將高密度壓井液替入井筒，呼探1井平穩(wěn)壓井，為后續(xù)完井做好充足準(zhǔn)備。
????為保障呼探1井后續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)，科研人員通過分析該井天然氣組分，發(fā)現(xiàn)二氧化碳分壓達(dá)0.87兆帕，設(shè)計(jì)下入S13Cr油管、永久式封隔器、超高壓井下安全閥，完成呼探1井兩級井屏障建立，為呼探1井長久生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
????困難仍然不少
????科研工作永無止境。擺在工程院試油人面前的困難，還有許多：
????試油前預(yù)測儲(chǔ)層以基質(zhì)孔隙為主，局部發(fā)育裂縫，預(yù)測無自然產(chǎn)能，而試油獲高產(chǎn)，產(chǎn)量預(yù)測難度大，高產(chǎn)主控因素評價(jià)難，導(dǎo)致試油測試工藝選擇困難。
????儲(chǔ)層密度窗口窄，試油轉(zhuǎn)完井過程中，泥漿漏失嚴(yán)重，井控風(fēng)險(xiǎn)大，需開展試油完井技術(shù)一體化攻關(guān)。
????超深井鉆井難度大、井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在試油、完井、改造、生產(chǎn)維護(hù)難度大等難題，需開展高溫高壓井完整性技術(shù)攻關(guān)，保障全生命周期的井安全，助力油田高效開發(fā)。
????……
????工程院試油人深知責(zé)任重大，他們將繼續(xù)開拓創(chuàng)新、積極進(jìn)取，與多方協(xié)作、牢牢把握高質(zhì)量發(fā)展主題，為實(shí)現(xiàn)新疆油田勘探大發(fā)現(xiàn)、大突破，建設(shè)2000萬噸現(xiàn)代化大油氣田，提供技術(shù)保障。
????圖片由本報(bào)通訊員 裘新農(nóng) 攝