呼圖壁儲氣庫固井施工現(xiàn)場。（圖片由開發(fā)公司提供）
????11月3日，隨著新疆呼圖壁儲氣庫調整工程新部署的HUHWK13井順利完井，標志著國家重點工程新疆呼圖壁儲氣庫調整一期工程已完成8口新增注采氣水平井鉆完井任務，超額完成中石油集團公司下達的呼圖壁儲氣庫調整一期工程年內完成7口井、新增3至4口井參與調峰的鉆井任務，且比設計工期提前完井，用直井的工期完成了水平井鉆完井任務，為新疆油田圓滿完成2019年績效考核目標以及員工實現(xiàn)既定績效激勵目標奠定了堅實基礎。
????“這可是在鉆井難度大、復雜事故多、前期第一口水平井鉆井周期長達346天的準噶爾盆地南緣地區(qū)實現(xiàn)上述目標，這一成績的得來實屬不易！”呼圖壁儲氣庫調整工程項目部鉆采辦主任高飛說。
????鉆井面臨諸多挑戰(zhàn)
????呼圖壁儲氣庫作為國家級重點建設項目，是西氣東輸管網(wǎng)首個大型配套系統(tǒng)和西二線首座大型儲氣庫，也是全國首個百億方儲氣庫，更是中國石油目前規(guī)模最大、難度最大、要求最嚴的儲氣庫建設項目，肩負著中國石油冬季天然氣保供的重任。
????2018年底，為了滿足國家天然氣戰(zhàn)略安全，更好地發(fā)揮呼圖壁儲氣庫的調峰應急作用，集團公司啟動實施了呼圖壁儲氣庫調整工程，在氣庫有效控制面積之外的潛力區(qū)進行氣庫提升應急采氣能力井位補充方案設計，調整工程一期建設工程共計部署開鉆新井12口，計劃在2019年底前完鉆7口井，冬季新投入注采井3至4口參與調峰。
????呼圖壁儲氣庫地處準噶爾盆地南緣，距呼圖壁縣東約4.5公里，東南距烏魯木齊市約78公里。
????南緣地區(qū)鉆完井難度大、復雜事故多、鉆井周期長。
????在克拉瑪依，隨便問一個鉆井工程技術人員，只要提到南緣“安集海河”和“塔西河”這兩個詞，沒有不搖頭的。
????“安集海河”和“塔西河”是兩個地層分組名稱，代表著兩套地層。
????它們還有自己的外號——“安集海河組”的外號是“彈簧”；“塔西河組”的外號是“麩皮窩窩頭”。
????顧名思義，“彈簧地層”的表現(xiàn)是：鉆頭戳開它之后，只要一提出來，它馬上合攏；再戳、再合攏。把所有準備工作做好，搶時間下套管力圖撐住地層都很難辦到，即便硬把套管下了下去，也可能被強大的地層壓力擠扁。而“麩皮窩窩頭地層”的特征是：只要鉆頭打開這個地層，井壁上的巖石就開始破碎散塌，將鉆具掩埋。
????儲氣庫建庫過程中，對鉆完井工程質量要求更高，井筒完整性要求更嚴，注采過程中劇烈的交變載荷和熱效應雙重影響對固井質量提出了更高的要求。
????呼圖壁儲氣庫調整工程一期建設工程新部署的12口新井中有11口為水平井，這對儲氣庫的鉆完井工程質量是一個全新的挑戰(zhàn)。施工有三大難點，即：井眼大機速慢，防鉆具事故難；水基鉆井液鉆進山前構造，優(yōu)化凈化難；設備全負荷運轉，保障難。
????水平井施工不僅給鉆井提出了難題，更給固井提出了巨大挑戰(zhàn)，儲氣庫的完整性最關鍵的環(huán)節(jié)就是固井質量，固井質量是后期儲氣庫安全高效運行的基石，所以，以固井質量為核心的質量管理理念成為儲氣庫調整工程關鍵點。
????面對上述諸多困難與挑戰(zhàn)，怎么辦？
????主動擔當迎難而上
????負責儲氣庫調整工程鉆井工程項目建設的新疆油田開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部主動擔當、迎難而上。
????針對南緣山前構造帶地質條件復雜，多套壓力系統(tǒng)并存，安集海河組平均厚度974.5米，強水敏、地層破碎、水平主應力差異大等因素造成井壁失穩(wěn)、井下阻卡和劃眼頻繁等鉆井難題，以及井下復雜多、鉆井周期長等困難，他們在大量吸收消化呼圖壁儲氣庫現(xiàn)有鉆完井及地質資料情況的基礎上，定量評估了儲氣庫調整工程新部署井不同方位鉆井井壁穩(wěn)定性，為避開在不穩(wěn)定安集海河組造斜，儲氣庫調整工程項目部將新鉆水平井造斜點優(yōu)選在滋泥泉子組地層，最終確定出最優(yōu)的鉆井方位，準確設計出不同方向安全鉆井密度值，有力指導了安全鉆井。
????在呼圖壁儲氣庫調整工程建設項目領導小組的強有力推動下，開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部與鉆井施工單位積極協(xié)作、密切配合，采用旋轉導向鉆井系統(tǒng)，減少長水平段托壓問題，使用水力振蕩器變靜摩擦為動摩擦，解決高造斜率水平井能量有效傳遞難的問題；同時積極開展水力振蕩器安放位置優(yōu)化研究、優(yōu)化井眼軌道設計，地質工程一體化精細控制井眼軌跡；另外，還進一步強化鉆井液攜巖性與潤滑性，減小管柱下入摩阻。
????開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部與鉆井施工單位聯(lián)合制定作業(yè)指導書、建立會簽制度、反復開展固井桌面推演、開展鉆井監(jiān)督培訓，進一步推進了現(xiàn)場平穩(wěn)實施，加強了現(xiàn)場實時管理，確保了提高工作效率和固井質量。
????鉆井施工中，他們反復分析鄰井規(guī)律，優(yōu)化確定合理密度區(qū)間，同時開展鉆井液抑制性能評價研究，優(yōu)選抑制性更強的鉀鈣基聚胺有機鹽鉆井液體系；水平井四開前，他們組織鉆井、泥漿、定向、地質等單位召開四開前交底會議，分析四開存在問題及潛在風險，討論制定各項解決措施，確保了安全高效鉆進。
????今年初，西部鉆探公司抽調所屬克拉瑪依鉆井公司、準東鉆井公司和鉆井液、定向、固井等單位的精銳力量，集結于呼圖壁儲氣庫，發(fā)揮總包優(yōu)勢，牢固樹立“成就甲方才能成就自己”的服務理念，緊盯工程建設進度，提前溝通協(xié)調，共同商討固井難題，致力打好這12口調整工程井。
????大幅度節(jié)約工期
????新鉆水平井造斜點優(yōu)選在滋泥泉子組地層，水平井造斜率普遍10至12°，這造成斜井段托壓嚴重、鉆速慢、周期長。
????為實現(xiàn)鉆井提速提效，開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部與鉆井施工單位，創(chuàng)新性提出“高扭矩螺桿+水力震蕩器”與高造斜率旋轉導向工具分段設計調控軌跡新方法，同時展開激進式鉆井參數(shù)模式試驗。另外，他們還引進海峽能源“三參數(shù)+時間”方法，強化井眼清潔，有效去除無效的短起下和通井作業(yè)，大幅提高了鉆完井施工效率。
????工欲善其事，必先利其器。開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部與鉆井施工單位結合巖石力學特性研究，強化鉆頭優(yōu)選與現(xiàn)場試驗，形成全井段高效鉆頭，同時，開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部協(xié)調鉆井施工單位配備了3臺F1600型高壓噴射泵、高扭矩螺桿等，采用大鉆壓、大排量、高扭矩、高泵壓、高轉速，解放鉆井參數(shù)，為鉆井提速探索出新的突破口。
????通過高效PDC鉆頭優(yōu)選及個性化設計、輔助破巖工具優(yōu)選與強化參數(shù)鉆井試驗以及制定《呼圖壁儲氣庫調整工程鉆完井作業(yè)指導書》，加強復雜防控等手段，儲氣庫水平井平均鉆井周期由此前的三百多天縮短為134天，機械鉆速由2.97米/小時提高至5.06米/小時，鉆井提速提效明顯。
????儲氣庫鉆完井工程質量要求高，鉆完井施工要以固井質量為中心，有效控制各施工環(huán)節(jié)。
????針對現(xiàn)場施工遇到的難題，開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部采取合理有效的措施，要求施工方在現(xiàn)場必須配備四聯(lián)震動篩，篩布目數(shù)達到了篩布均為200目，除砂器篩布為210目，振動篩一體機使用率達到了100%，三開階段，進一步將振動篩篩布提為了220目，一體機為240目，充分發(fā)揮了四級凈化的優(yōu)勢，及時降低了鉆井液內有害固相，鉆井液干凈不受污染同時提高鉆井液的抑制性，確保了持續(xù)快速鉆進；從固井施工準備到施工完成，儲氣庫項目部全程參與并主導，把握現(xiàn)場施工的每一個關鍵環(huán)節(jié)，敢于擔當，敢于決斷，確保了儲氣庫的固井質量和井筒的完整性。
????為減少靶前位移，增加水平段長度，儲氣庫井設計造斜率均在9至11°，旋導工具難以滿足高造斜要求。針對高造斜率施工難點，開發(fā)公司及儲氣庫調整工程項目部與鉆井施工單位緊密配合，優(yōu)選水力振蕩器+1.75°螺桿組合，將井斜度數(shù)打至50—60°，同時緩解滑動鉆進脫壓問題，井斜達到要求后下入旋導+史密斯鉆頭，快速完成水平段鉆進施工。
????截至目前，呼圖壁儲氣庫調整工程鉆井項目已開鉆12口井，共完井8口，均比設計工期提前完井，平均工期節(jié)約了36天，平均提速20%，且固井質量合格率均達100%。預計年底前，儲氣庫調整工程將有5口新完井注采氣井參與今冬調峰，有效地保障了西氣東輸穩(wěn)定供氣和北疆地區(qū)天然氣平穩(wěn)供應，進一步推動了新疆油田現(xiàn)代化大油氣田建設。