6月27日，吉木薩爾頁巖油鉆井現(xiàn)場。記者 張睿 攝
6月26日，技術人員實時監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)?？死斠廊诿接浾?閔勇 攝
6月27日，工人進行下鉆桿作業(yè)?？死斠廊诿接浾?閔勇 攝
頁巖油要想效益開發(fā)，鉆井工藝的提升是一個重要環(huán)節(jié)。在吉木薩爾頁巖油開發(fā)之初，鉆完一口水平井大約需要8至9個月，不少人認為，頁巖油的效益開發(fā)遙遙無期。
任何困難在新疆石油人的面前都是暫時的——
提速，不斷地提速。一口水平井的完鉆周期從8至9個月縮短至70天，再到45天，直至目前的30天，鉆井速度越打越快；
調(diào)整，不停地調(diào)整。鉆遇率由原先的43%提高至目前的88.6%，新疆石油人朝著自己設立的“黃金靶體”越打越準。
鉆井速度越打越快
吉木薩爾頁巖油普遍埋深在3500米以下，而且地質(zhì)條件非常復雜，剛開發(fā)時，鉆一口水平井需要8至9個月，周期很長。要想效益開發(fā)，鉆井提速是必須要邁過的一道坎。
吉慶油田作業(yè)區(qū)（吉木薩爾頁巖油項目經(jīng)理部）原黨委書記崔新疆介紹，為了提高機械鉆速，作業(yè)區(qū)不斷嘗試各種鉆頭，研究調(diào)整泥漿比例，加強各方組織協(xié)調(diào)，直到2018年，一口水平井的完井周期已縮短至3個多月。
雖然鉆井周期縮減了一半以上，但仍然不符合新疆油田公司效益開發(fā)頁巖油的心理預期。到了2019年，公司又提出新的目標：45天必須鉆完一口井。“因為北美頁巖油就是這個速度。當時有不少人認為，這就是天方夜譚?！贝扌陆f。
即使難度再大，新疆石油人還是義無反顧朝著新目標出發(fā)。
為攻克鉆井技術上的一系列難題，作業(yè)區(qū)聯(lián)合采油工藝研究院（監(jiān)理公司）及鉆探單位，組建了地質(zhì)工程一體化團隊，采用“高速螺桿+高效PDC鉆頭”組合技術，大幅提升機械鉆速。同時，自主研制低油水比油基鉆井液和國產(chǎn)韌性水泥漿體系，鉆井復雜時率控制在3%以內(nèi)，固井質(zhì)量合格率達到100%。
2020年，作業(yè)區(qū)引進3家鉆井公司同臺競技，形成“你追我趕”的新局面，大大提高了鉆井速度。
2023年，吉木薩爾頁巖油示范區(qū)鉆完一口井水平井的時間已縮短至1個月，昔日的“天方夜譚”僅僅2年后就被敢于拼搏、勇于創(chuàng)新的新疆石油人碾為碎片。
2025年5月14日，吉木薩爾頁巖油示范區(qū)傳來捷報，JHW85-19水平井在一開作業(yè)中，單日進尺達到1860米，一舉創(chuàng)下該區(qū)塊井單日鉆井效率的新標桿，成功刷新區(qū)塊鉆井效率新紀錄，為頁巖油開發(fā)提速提效再次積累了寶貴經(jīng)驗。
截至目前，吉木薩爾頁巖油示范區(qū)已實現(xiàn)“地質(zhì)-工程-設備”一體化協(xié)同作業(yè)，集成長段水平井鉆井提速、高性能鉆井井筒工作液、大平臺工廠化鉆井技術，形成了吉木薩爾頁巖油“二開+油基+一趟鉆”高效鉆井模式，規(guī)模應用300口井，實現(xiàn)鉆井周期由84天縮短至26天（最優(yōu)12.5天），完井周期由91天縮短至32天，在國內(nèi)頁巖油鉆井技術領域起到了引領示范作用。
鉆井速度的飛躍，為吉木薩爾頁巖油的效益開發(fā)贏得了寶貴的時間。然而，速度的提升只是邁過了效益開發(fā)的第一道門檻。在地下幾千米深處，面對厚度僅有1.5米至2米的“奶油層”，如何讓高速行進的鉆頭始終精準地穿行在最肥、最佳的油層，即“黃金靶體”之中，成為擺在石油人面前的又一項嚴峻挑戰(zhàn)。
“光有速度不夠，必須還得打得準！”這是新疆油田公司提出的又一個目標。
“黃金靶體”越打越準
“吉木薩爾的頁巖油儲層好比埋在地下3000多米的‘夾心餅干’，我們要在其中找到厚度僅為1.5米至2米的‘奶油層’?！奔獞c油田作業(yè)區(qū)（吉木薩爾頁巖油項目經(jīng)理部）經(jīng)理、黨委副書記杜雪彪說，“我們創(chuàng)建了一套‘黃金靶體跟蹤’技術，能讓鉆頭平穩(wěn)穿行于‘奶油層’，鉆遇率目前能夠達到88.6%”。
88.6%的鉆遇率，意味著絕大多數(shù)開發(fā)井都能打到含油層，比之前43%的鉆遇率整整提升一倍以上。
此前，多組開發(fā)試驗井在完井試油后，即使同一個平臺的井在產(chǎn)量上差異也很大?！皬你@井角度來說，是軌跡沒有控制好，有的井沒有很好地貫穿‘奶油層’?！痹撟鳂I(yè)區(qū)企業(yè)高級專家梁成鋼說。
吉木薩爾大凹陷原先被認為是個寬穩(wěn)平緩的大斜坡，而在實際鉆井過程中發(fā)現(xiàn)這個大斜坡一點也不平穩(wěn)，地層深處發(fā)育6條南北走向的主走滑斷裂、分支斷裂，這就導致局部區(qū)域的構造變化猶如坐過山車一般，要想用直徑21.6厘米的鉆頭，在地下1.5米至2米的“奶油層”平穩(wěn)穿行上千米且不越界，難度可想而知。
迎難而上，這是新疆石油人一貫的風骨。
為了大幅提升優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率，作業(yè)區(qū)開創(chuàng)了“黃金靶體”跟蹤方法。所謂“黃金靶體”，就是頁巖油儲層中的最肥、最佳油層。
該作業(yè)區(qū)地質(zhì)研究中心主任冉陽介紹，要跟蹤好“黃金靶體”，首先要提高三維地震的精度。為此，作業(yè)區(qū)專門請來中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司（以下簡稱“東方物探”）科研人員一同研究。經(jīng)過局部改造，三維地震精度由原先的10米提高至5米。隨后再對其進行精心劃分，先打一口直井，對層系的頂?shù)滋卣鞣謩e進行描述，并定性定量；再打一口水平井，對不同層段進行描述，由此確定更精準的鉆進軌跡。
同時，作業(yè)區(qū)還組成“黃金靶體”跟蹤團隊，包括新疆油田公司勘探開發(fā)研究院非常規(guī)所和測井與地質(zhì)力學研究所，以及3家錄井公司、東方物探等人員，通過深入分析地層、努力尋找方法，不斷提升“黃金靶體”的鉆遇率。
“雖然三維地震精度越來越高，但是30%的斷層還是預測不了。碰到這種情況，只有加強臨時調(diào)控?！比疥栒f，“一旦遇到斷層，屏幕上的信號就會消失，我們再及時調(diào)整鉆頭的角度，重新尋找油層?！?/p>
特別是在水平段的軌跡導向期間，團隊成員需要24小時輪流值班，每時每刻都要跟蹤和調(diào)整水平井的軌跡。
這種及時跟蹤方法在提高平臺井鉆遇率上顯現(xiàn)出極大優(yōu)勢。比如，在一個由4口井組成的平臺上，第一口井由于各種因素的影響鉆遇率一般會在80%，但這第一口井的軌跡能為其他3口井提高鉆遇率提供很好的參照，因此，后續(xù)3口井的鉆遇率往往可以達到90%。
經(jīng)過不停地努力探索，特別是采取“黃金靶體”跟蹤方法以來，吉木薩爾頁巖油示范區(qū)的鉆遇率得到穩(wěn)步提升，2023年鉆遇率達到85%，2024年接近87%，截至今年6月，鉆遇率已攀升至88.6%。
“黃金靶體”越打越準讓吉木薩爾頁巖油效益開發(fā)又往前跨出了一大步。然而攻堅還在繼續(xù)，因為如何把油采出來，還需要對儲層進行改造。
吉木薩爾頁巖油示范區(qū)又是如何跨越儲層改造這個頁巖油開采的關鍵門檻？敬請關注《勇當頁巖油示范區(qū)建設先行者》系列報道之四。