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中原铁军领跑深地固井
2024-07-26 15:46:00 来源:能源科技
栗 强 张 双
中国石化中原石油工程公司固井公司新疆项目部严把固前施工质量关,自主研发系列水泥浆体系和水泥添加剂,将“口井负责制”落到实处。
正月里,塔克拉玛干大沙漠寒风如刃。
2月25日,历经23小时紧张施工,中原石油工程公司固井公司新疆项目部顺利完成TH12494X井6402米的产层固井任务,熬了5昼夜的副经理杨昌勇长舒了一口气。
2024年前两个月,新疆项目部高质量完成西北油田深井、超深井固井施工8口,生产经营实现开门红。
新疆项目部以助力西北油田建设千万吨油气田为己任,以解决现场技术难题为导向,锐意进取,倾力打造深地固井原创技术策源地。2016年1月~2024年2月,新疆项目部共完成探井、生产井固井施工197口,合格率100%,优良率94%,在西北油田工区独树一帜。
工程师在做水泥浆化验
严守固前施工关
“慢点!慢点!再慢点!”
3月2日,南疆戈壁中,一簇簇红柳在冷风中瑟瑟发抖,TH10451 X井场下套管施工却热辣滚烫。
新疆项目部固井主任工程师邹云驻井指导,他两眼紧盯操作仪,叮嘱司钻严格控制下放速度。
“下套管速度必须逐渐放慢——前期为45秒/根,中期为95秒/根,后期为120秒/根。下得太猛,瞬间产生的‘激动压力’就会把井筒憋漏。”邹云说。
固井是油气井施工的重要环节,有“临门一脚”之称。
施工中,固井队用高压将水泥浆从套管中注入,再从井底上返,充填在套管与井壁之间的环形空间,待其胶结后形成水泥石,将环形空间封固严实,为此后的射孔、开发做准备。
固井前通井、洗井、下套管等环节的施工质量,关乎固井成败。
新疆项目部提前安排固井工程师住在井场,指导钻井队按要求加装双扶正器的牙轮钻头组合进行通井,确保畅通无碍,保持井眼通畅。
井壁上黏附的虚泥饼极易脱落,钻井中循环不出的钻井液(俗称“死浆”)也赖在井内,不少沉砂、岩屑堆积在井底,给固井施工造成麻烦。
下套管时,为确保套管在井中的居中度,固井工程师根据施工方案,向钻井队交代扶正器类型、加装位置、加装数量,要求钻井队将树脂旋流扶正器与整体式弹性扶正器交叉安放,确保套管居中度在67%以上。
“固井神器”频上新
西北油田油气井井深在6000~8200m,这些井的井底温度为150℃~180℃,上下部温差超过40℃。固井施工中,一路遭遇高温、高压、盐水污染、油气侵、易漏、易垮、易卡等多道“鬼门关”。
2002年以来,新疆项目部向新而行,矢志破译深地固井技术密码,持续推进集成创新,“固井神器”不断上新。
在深井下部,由于温度极高,水泥浆十几分钟甚至几分钟,就会在套管中凝固成水泥石,俗称“灌香肠”,难以上返。
新疆项目部技术人员在水泥浆中兑入对温差不太敏感的高温缓凝剂、高温降失水剂,级配出超高温水泥浆体系,有效阻止水泥浆提前稠化、凝固。
面对裂缝发育易漏井段,新疆项目部技术人员在水泥浆中加入内为空心的玻璃微珠、超细水泥和增强剂,级配出低于1.30g/cm3的超低密度水泥浆,堵塞裂缝,保证了封堵质量。他们还在水泥浆中加入防气窜剂、弹韧剂,将油气牢牢地锁在地层中。
大斜度井、小井眼井和油气井水平段固井中,水泥浆摩阻极大。技术人员在水泥浆中加入减阻剂混润滑剂,相当于给井壁膏了层油,水泥浆流动顺畅许多。
新疆项目部是西北油田唯一认可使用自主研发水泥浆体系的施工队伍。
目前,该项目部已成功开发出可控胶凝剂、中温降失水剂、高温降失水剂、中温缓凝剂、高温缓凝剂五类水泥添加剂,形成超高温水泥浆、超高密度水泥浆、弹韧性水泥浆、耐腐蚀乳胶水泥浆、超低密度水泥浆、泡沫水泥浆、低摩阻水泥浆、树脂水泥浆八套特殊水泥浆体系,为深地油气勘探提供了有力的技术支撑。
质量排名列第一
把每口井都固成精品,是新疆项目部的卓越追求。
项目部严格实行“口井负责制”,根据施工质量对工程师落实奖罚制度。
一拿到井位,7名工程师就开启全流程“超忙模式”——从调研邻井资料、下套管、准备固井工具、化验水泥浆样本、设计固井方案、现场混拌水泥浆,再到下套管、监督注浆施工,直到后期分析总结。
如今,新疆项目部能满足4口井同时施工。
深地固井的许多技术领域尚为“盲区”和“空白点”,为确保高质量施工,凡是产层固井、复杂井固井、关键开次固井,新疆项目都安排干部带班施工。遇到疑难杂症,该项目部及时向固井公司求援。
中原石油工程公司固井首席专家刘秀成肩负新疆项目部技术指导重任,一年中至少有大半年时间奔走在大漠戈壁,为每口高难度井和每个复杂井段量身定制最优固井方案。
2023年9月下旬,新北1井进入最后一个开次固井阶段。这是一口7370m深的探井,井底温度高达155℃,下部1400m的封固段为碎屑岩油气层,固井中油气极易窜进水泥浆,不仅影响水泥浆胶结质量,严重时甚至引发井涌。除此之外,新北1井紧邻井底,还有10m的水层。新北1井的井眼只有碗口粗,设计方案上的水泥环单边跟橡皮擦一样宽,新疆项目部面前趴着一只只“拦路虎”。
刘秀成从豫东北濮阳火速赶到4000km外的井场。他和项目部领导、技术人员反复探讨,在水泥浆中加入弹韧剂、增韧剂、膨胀剂、纤维等材料,复配成2.43g/cm3的超高密度、高强韧、防气窜水泥浆体系。他们共同审定施工方案、工艺。9月21日,他们带领员工仅用3个小时就顺利完工。