攻堅克難結碩果——工程院鉆井所積極打造一流鉆井工藝技術

□ 孫連環(huán)

鉆井所科研人員在元壩121H井創(chuàng)造了6991.00米垂深最大世界紀錄，在元壩101-1H井創(chuàng)造了7971.00米井深最大世界紀錄。

自2009年建院以來，工程院鉆井工藝研究所（以下簡稱“鉆井所”）秉承“培育技術鐵軍，創(chuàng)建一流院所，打造上游長板，奉獻中國石化”的建院宗旨，以服務勘探開發(fā)、消除鉆井技術瓶頸和研發(fā)新技術為己任，開拓創(chuàng)新，攻堅克難，在深井超深井鉆井技術、特殊結構井鉆井技術、非常規(guī)鉆井技術等核心技術研究中取得突破性成果，形成了鉆井地質環(huán)境因素描述、工程設計、提速提效、控壓鉆井、隨鉆測量、水平井軌跡控制、膨脹波紋管、旋沖鉆井等8項特色技術，多項技術處于國際先進水平，部分達到國際領先水平，為提高鉆井工程質量和效率發(fā)揮了重要作用。

元壩超深水平井鉆井技術成果突出

面對元壩氣田超深水平井鉆井技術難題，鉆井所科研人員持續(xù)攻關，形成了以超深水平井優(yōu)化設計、鉆井綜合提速、井眼軌跡隨鉆測量與控制、井下鉆具組合優(yōu)化與降摩減阻等為核心的元壩超深水平井鉆井配套技術，突破了元壩地區(qū)開發(fā)對國外技術的依賴，研究成果應用9口井，平均鉆井周期同比應用前縮短105.61天。其中在元壩121H井創(chuàng)造了6991.00米垂深最大世界紀錄，在元壩101-1H井創(chuàng)造了7971.00米井深最大世界紀錄，研究成果總體達到國際先進水平，其中超深水平井軌跡控制技術達到國際領先水平。

重點地區(qū)鉆井提速提效成果顯著

針對四川元壩、西北巴麥、東北長嶺等地區(qū)的深井提速難題，鉆井所與各油田和施工單位密切合作，聯(lián)合攻關瓶頸技術、集成配套成熟技術和試驗應用專項技術，鉆井速度進一步提高，工藝技術日趨完善。元壩地區(qū)形成了以超深井優(yōu)化設計、鉆井綜合提速等為關鍵的超深井高效鉆井配套技術，完成的示范井平均機械鉆速2.28米/小時，較應用前提高了44.3%。西北麥蓋提地區(qū)形成了復雜地質條件下井身結構優(yōu)化、碳酸鹽巖儲層控壓鉆井等為關鍵的重點層段鉆井提速配套技術，現(xiàn)場推廣應用效果顯著，完鉆井平均機械鉆速提高17.89%，鉆井周期縮短34.55%。

電磁波隨鉆測量系統(tǒng)研發(fā)快速發(fā)展

研制成功了CEM-1電磁隨鉆測量系統(tǒng)，能夠滿足以各種介質為鉆井液的定向鉆井工程隨鉆測量的需要，可根據(jù)現(xiàn)場需要靈活配置定向、伽馬、電阻率等測量模塊，擁有適應118毫米以上井眼隨鉆測量的4種規(guī)格井下儀器總成，與泥漿脈沖MWD儀器相比具備傳輸速率快、井下儀器無活動部件可靠性高等特點，并可選配提高儀器地層適應性和傳輸深度的井下電磁信號中繼器。截至目前已完成20多井次的工程應用，累計無故障工作時間超過1500小時，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，測量深度同比提高55%以上，綜合性能指標達到國際先進水平。

膨脹波紋管技術形成系列化配套

□ 超深水平井技術服務人員正在組裝MWD儀器。

先后研發(fā)了四種不同直徑的膨脹波紋管及配套工具，性能指標超過國外同類產(chǎn)品。解決了該技術中的材料、斷面設計、成型、連接、質量檢測、膨脹工藝等技術難題，形成了一套具有自主知識產(chǎn)權的膨脹波紋管技術封隔復雜地層工藝方法，先后在江蘇油田、勝利油田進行了6井次應用，成功封隔漏失、縮徑、坍塌地層。在側鉆井斜井段復雜地層封隔中，在國內(nèi)首次配套并成功實施了定向隨鉆擴孔技術并進行了2口井應用，其中在TH10410CH2井創(chuàng)造了國內(nèi)作業(yè)井深最大紀錄。

欠平衡/控壓鉆井技術效果突出

在緬甸D 區(qū)塊和新疆玉北地區(qū)進行了成功應用，針對緬甸D區(qū)地層壓力高、斷層發(fā)育等復雜問題，解決了地層穩(wěn)定性差、井漏嚴重、鉆井效率低等技術難題。在Thingadon-1井2908.20～3830米井段實施控壓鉆井，及時發(fā)現(xiàn)并保護了油氣儲層。針對玉北地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖地層溶孔發(fā)育等難題，合理確定了井底欠壓值和井口回壓，先后在玉北1-2X井和玉北1-1井成功實施，獲得了良好的油氣發(fā)現(xiàn)。

非常規(guī)油氣水平井鉆井技術系列基本成熟

攻關形成了非常規(guī)油氣“井工廠”鉆井工程優(yōu)化設計與施工技術、大尺寸井眼泡沫定向鉆井提速技術、長水平段三維井眼軌跡降摩減阻技術、控壓降密度鉆井技術等非常規(guī)油氣鉆井配套技術系列，相關研究成果已成功應用8口井，并創(chuàng)造了多項國內(nèi)紀錄。其中焦頁13-1HF井創(chuàng)造了國內(nèi)高全角變化率井段泡沫定向鉆井應用段最長紀錄，焦頁30號平臺在國內(nèi)首次實現(xiàn)了真正意義上的“井工廠”鉆井作業(yè)。

鉆井地質環(huán)境因素描述技術穩(wěn)步提升

針對巖石力學實驗室進行了整體升級，測試水平達到國內(nèi)領先水平。通過開展數(shù)千次的常規(guī)及非常規(guī)地層巖石力學試驗，綜合測井解釋、數(shù)值模擬等手段，完善了常規(guī)地層鉆井地質環(huán)境因素求取技術，在碳酸鹽巖、頁巖等復雜地層鉆井地質環(huán)境因素描述方面獲得突破，為中國石化重點區(qū)塊的常規(guī)及非常規(guī)油氣勘探開發(fā)提供了有力的地質力學基礎參數(shù)支撐。

5年在悠悠的歷史長河中,只是短暫的一瞬間。但對鉆井所而言，卻是一段奮發(fā)有為、成就基業(yè)的歷程。今后，鉆井所將揚帆奮進、加快發(fā)展，為建設世界一流的石油工程技術研究院再立新功。