科研團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤鉆進(jìn)參數(shù)。
科研團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)熱烈討論。
科研人員在現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)套管補(bǔ)貼技術(shù)進(jìn)行探討。
科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行探討。
在準(zhǔn)噶爾盆地廣袤的戈壁之下，沉睡著一座億噸級(jí)的“能源壓艙石”。數(shù)十載風(fēng)雨兼程的奉獻(xiàn)，讓這位“功勛巨人”如今步履蹣跚：地下裂縫密如蛛網(wǎng)、老井“血管”病痛纏身，開(kāi)發(fā)之路荊棘遍布。如何解鎖這“黑色黃金”的巨大潛能，實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)？采油工藝研究院（監(jiān)理公司）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“采油院”）的科研團(tuán)隊(duì)化身“油田外科醫(yī)生”，手握三項(xiàng)自主研發(fā)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的“鉆固修”核心技術(shù)——鉆井提速“瘦身術(shù)”、固井提質(zhì)“防腐術(shù)”、老井修復(fù)“微創(chuàng)術(shù)”，精準(zhǔn)突破開(kāi)發(fā)瓶頸，讓老油藏釋放新的活力。
鉆井提速“瘦身術(shù)”：
拆除中間“防護(hù)盒”，提承壓降復(fù)雜提速近五成
在八區(qū)下烏爾禾組與百21井區(qū)這類(lèi)深埋地下的油藏，傳統(tǒng)三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)如同為多層蛋糕逐層定制包裝盒：第一層是表層套管，像蛋糕最外層的固定盒，穩(wěn)穩(wěn)兜住地表浮土，筑牢基礎(chǔ)；第二層技術(shù)套管則像中間的防護(hù)盒，專(zhuān)門(mén)隔離高壓地層、擋住井壁坍塌風(fēng)險(xiǎn)，守住中層安全；第三層的油層套管，更像護(hù)住核心的堅(jiān)硬鎧甲，保障開(kāi)采安全。可這套“逐層定制+層層防護(hù)”的模式雖扎實(shí)，卻像給蛋糕套盒時(shí)要一層層精挑細(xì)做——下套管、固井、候凝，每層都得按部就班、一步不落，結(jié)果就是進(jìn)度慢得像老牛拉車(chē)。
為此，采油院專(zhuān)家提出革命性方案——二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，果斷拆除中間“防護(hù)盒”（技術(shù)套管），讓表層套管扎根至穩(wěn)定地層作“承重墻”，油層套管直插油藏?！吧傧铝艘粚犹坠埽∪チ酥型旯叹畷r(shí)間5到6天，鉆井周期自然大幅度縮短。”采油院鉆井工程研究所副所長(zhǎng)吳彥先解釋二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)時(shí)說(shuō)。
“瘦身”絕非蠻干，背后是精密的地質(zhì)“體檢”與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判。科研團(tuán)隊(duì)如同經(jīng)驗(yàn)豐富的“杏林高手”，對(duì)八區(qū)和百21井區(qū)的地下世界進(jìn)行了“逐井逐層”的深度“掃描”與“把脈”，利用大量鄰井?dāng)?shù)據(jù)，精準(zhǔn)識(shí)別出地層壓力穩(wěn)定、受注水干擾小的“安全綠洲”，為首批“二開(kāi)”試驗(yàn)井劃定“安全區(qū)”。面對(duì)復(fù)雜地層中可能潛伏的井壁失穩(wěn)、地層漏失等施工風(fēng)險(xiǎn)，采油院聯(lián)合開(kāi)發(fā)公司、西部鉆探等精銳力量，提前備好了“隨鉆承壓”（實(shí)時(shí)強(qiáng)化井壁）、“高效鉆井液”（快速護(hù)壁攜屑）等“應(yīng)急法寶”和“秘密武器”，確?！笆中g(shù)”萬(wàn)無(wú)一失。
然而，地下世界的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止結(jié)構(gòu)臃腫。當(dāng)鉆頭真正深入地層時(shí)，地下裂縫密布如蛛網(wǎng)，脆弱的井壁仿佛“一觸即碎的玻璃”，會(huì)造成坍塌，迫使鉆機(jī)停擺。再加上井底深處環(huán)境惡劣，鉆具和鉆井液都承受著考驗(yàn)。
科研人員迎難而上，為鉆頭裝上了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向/螺桿，再配上金剛不壞的高效PDC鉆頭，如同賦予了鉆頭“金剛牙”，讓它能在巖層中精準(zhǔn)導(dǎo)航、一路狂飆，實(shí)現(xiàn)“一趟鉆”直達(dá)目標(biāo)，效率倍增；受井網(wǎng)和平臺(tái)部署影響，科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)“S”形井眼軌跡要求，開(kāi)展軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓鉆頭像經(jīng)驗(yàn)豐富的越野車(chē)手，避免急轉(zhuǎn)彎，安全直達(dá)“目的地”（地質(zhì)目標(biāo)）。
科研人員還研發(fā)出了一種神奇的“血液”——高性能鉆井液體系。這種“血液”不僅性能穩(wěn)定，而且擁有“火眼金睛”，能敏銳識(shí)別裂縫并瞬間變身粘稠“凝膠”，像“智能創(chuàng)可貼”一樣精準(zhǔn)封堵，牢牢穩(wěn)固脆弱井壁。同時(shí)，它還是一位“高效清道夫”，能快速將鉆碎的巖屑“打包帶走”，確保井下“血管”暢通無(wú)阻、安全清潔。
這場(chǎng)“瘦身革命”在2024年至2025年迎來(lái)輝煌戰(zhàn)果：在八區(qū)下烏爾禾組和百21井區(qū)壓力穩(wěn)定區(qū)，二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)成功應(yīng)用于102口定向井，平均鉆井周期分別縮短19.7天、22.8天，較之前“三開(kāi)”時(shí)代提速49%。
這不僅是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)成功應(yīng)用于復(fù)雜老區(qū)鉆井的重大突破，其帶來(lái)的巨大時(shí)間和成本節(jié)約，更為“壓艙石工程”的效益開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)不可摧的基石。
固井提質(zhì)“防腐術(shù)”：
納米“防彈衣”+“遇水果凍”，堵漏抗侵合格率近滿(mǎn)分
鉆井后給井筒穿上“水泥防護(hù)服”（固井）是隔絕油、氣、水，守護(hù)“油井生命線(xiàn)”的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)固井工藝在這里卻頻頻“失守”：八區(qū)下烏爾禾組油藏水泥漿像倒進(jìn)漏勺，容易“溜走”，“防護(hù)服”千瘡百孔；在百21井區(qū)百口泉組油藏，地層中的油氣水介質(zhì)如同無(wú)孔不入的“幽靈”，總能找到縫隙侵入，破壞水泥環(huán)。
為了保障全生命周期井筒完整性，采油院固完井團(tuán)隊(duì)迎難而上，立志為油井打造一件前所未有的“智能戰(zhàn)甲”。其核心突破，在于兩種新材料的應(yīng)用。
科研人員在無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)中，終于優(yōu)選出性能卓越的國(guó)產(chǎn)核心防腐蝕劑。它能在水泥內(nèi)部和接觸界面，悄然編織出一張致密無(wú)比、無(wú)縫覆蓋的“納米級(jí)金剛網(wǎng)”?！斑@層‘內(nèi)襯’的強(qiáng)度令人驚嘆，28天后抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定在38.51兆帕以上，相當(dāng)于能扛住重型卡車(chē)的碾壓！更神奇的是，它的‘網(wǎng)眼’細(xì)密到極致，滲透率低至0.03毫達(dá)西，完美抵御了百21井區(qū)CO2吞吐帶來(lái)的長(zhǎng)期腐蝕威脅。”吳彥先解釋說(shuō)。
針對(duì)八區(qū)下烏爾禾組油藏水淹層這個(gè)“漏水重災(zāi)區(qū)”，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑。他們借鑒高顆粒級(jí)配理論（如同精心調(diào)配混凝土的砂石配比），精確調(diào)控增強(qiáng)材料、早強(qiáng)劑、緩凝劑的“配方”，成功研制出密度僅1.65克/立方厘米的低密度抗侵水泥體系。這套“裝甲”的神奇之處在于它的“智能響應(yīng)”：當(dāng)遭遇水流侵襲時(shí)，它能瞬間由流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎吵淼摹肮麅鰬B(tài)”（強(qiáng)觸變性），自動(dòng)封堵水流通道；它還具備“快速硬化”（短候凝）和“早期高強(qiáng)”的特性，能在極短時(shí)間內(nèi)在裂縫表面形成堅(jiān)固屏障，讓伺機(jī)入侵的流體“刺客”望而興嘆?！吧磔p如燕”的特性還大大降低了對(duì)薄弱地層的壓力，從源頭上減少了漏失風(fēng)險(xiǎn)。這套體系的成功應(yīng)用，宣告了水淹層有效封固難題被攻克。
這套國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的“智能防水衣”在壓艙石區(qū)塊展示了非凡威力：八區(qū)已完井的22口二開(kāi)井固井質(zhì)量合格率達(dá)到95.5%，百21井區(qū)已有144口井成功應(yīng)用，固井質(zhì)量合格率從94.18%升至驚人的99.3%。這不僅為八區(qū)、百21井區(qū)等老油田的穩(wěn)產(chǎn)延壽打通了“任督二脈”，其創(chuàng)新思路更成為國(guó)內(nèi)外解決同類(lèi)難題的標(biāo)桿“新疆方案”。
老井修復(fù)“微創(chuàng)術(shù)”：
877米合金“脊梁”植入，喚醒戈壁“沉睡功臣”
戈壁的風(fēng)沙，記錄著數(shù)千口老油井曾經(jīng)的輝煌。歲月侵蝕下，它們地下的“鋼鐵脊梁”（套管）在高礦化度液體及井筒作業(yè)的影響下，飽受腐蝕之苦，套管腐蝕穿孔或變形等問(wèn)題日益加劇，導(dǎo)致“血液”不再純凈（出水、出砂），產(chǎn)量斷崖式下跌，最終只能黯然“退役”?！皞鹘y(tǒng)的修復(fù)手段如同‘開(kāi)膛破肚’的大手術(shù)——需將數(shù)千米長(zhǎng)的舊套管整體起出，再下入新套管。工程浩大，作業(yè)成本高，技術(shù)尚不成熟，如同在‘血管’上做高風(fēng)險(xiǎn)移植，許多仍有潛力的老井因此被無(wú)奈貼上封條?！辈捎驮翰捎凸に囇芯克鹿に囇芯渴沂抑魅蝿⑸屑t說(shuō)。
劉尚紅和同事們決心用更“溫柔”而高效的方式讓這些“功臣”煥發(fā)新生。經(jīng)過(guò)深入調(diào)研和反復(fù)論證，他們創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計(jì)關(guān)鍵工具，形成了長(zhǎng)段無(wú)接箍襯管二次完井技術(shù)，上演了一場(chǎng)精妙的“地下血管微創(chuàng)修復(fù)術(shù)”。
八區(qū)A井就是一位典型的“重癥患者”：這口井初期曾日產(chǎn)原油3噸，后因“血管多處滲漏”（套漏）、“關(guān)鍵關(guān)節(jié)堵塞”（泵卡），歷經(jīng)6次小修仍無(wú)法確診“出血點(diǎn)”，于2016年含淚關(guān)停。
手術(shù)過(guò)程精準(zhǔn)而巧妙：
首先，一根特殊的“探針”——無(wú)接箍襯管被送入井筒。它摒棄了傳統(tǒng)加固管笨重的“關(guān)節(jié)”（接箍），如同一根超長(zhǎng)、光滑、柔韌的“鈦合金軟管”，能靈巧地穿越老井筒扭曲變形的“九曲十八彎”，精準(zhǔn)抵達(dá)套管破損的“病患”區(qū)域，大幅降低了卡阻風(fēng)險(xiǎn)。
“探針”到位后，一場(chǎng)精密的“變形記”開(kāi)始。將襯管底座下入到目標(biāo)位置進(jìn)行座封，如同在破損的“血管”內(nèi)部穩(wěn)穩(wěn)“撐開(kāi)一把高強(qiáng)度合金傘”，其外壁瞬間緊密貼合在老舊套管內(nèi)壁上，形成新的堅(jiān)固支撐。
考慮到“康復(fù)”后的老井還需進(jìn)行“強(qiáng)身健體”（增產(chǎn)措施），科研人員前瞻性地在關(guān)鍵連接處設(shè)計(jì)了紫銅高壓密封卡瓦座。這道“高壓安全鎖”，如同給新植入的“脊梁”加了道保險(xiǎn)，確保在后續(xù)劇烈的“鍛煉”（重復(fù)壓裂等增產(chǎn)措施）中，“關(guān)節(jié)”穩(wěn)固，不會(huì)因應(yīng)力沖擊而崩裂。
最后，下入無(wú)接箍襯管與密封卡瓦座親密接觸，通過(guò)向新舊管壁間的窄縫隙泵注“智能膠水”（水泥漿），在固化后，形成一道永久性、具有自愈能力的“密封環(huán)”，徹底鎖死水、砂等“入侵者”的通道。
這場(chǎng)高難度的“微創(chuàng)手術(shù)”歷時(shí)30天，成功為問(wèn)題井植入了一段長(zhǎng)達(dá)877米的合金“脊梁”，創(chuàng)下新疆油田修復(fù)新紀(jì)錄！伴隨增產(chǎn)措施的應(yīng)用，奇跡隨之發(fā)生：“蘇醒”的老井煥發(fā)活力，復(fù)抽后平均日增油達(dá)3.5噸，效益顯著。這項(xiàng)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的無(wú)接箍襯管技術(shù)，以其精妙的“微創(chuàng)”理念和卓越的工程實(shí)踐，成功破解了老油田套管修復(fù)的困局，讓“遲暮英雄”在戈壁灘上重新挺立，源源不斷貢獻(xiàn)“黑色黃金”，生動(dòng)書(shū)寫(xiě)了“每一滴油都值得全力爭(zhēng)取”的石油信念。
科研團(tuán)隊(duì)不僅是技術(shù)難關(guān)的攻克者，更是國(guó)家能源糧倉(cāng)的忠誠(chéng)守門(mén)人。在準(zhǔn)噶爾盆地這片充滿(mǎn)希望的“能源沃土”上，他們緊握鉆井提速“瘦身術(shù)”、固井提質(zhì)“防腐術(shù)”、老井修復(fù)“微創(chuàng)術(shù)”這三項(xiàng)“鉆固修”核心技術(shù)，不斷破解著億噸級(jí)油藏高效、經(jīng)濟(jì)、安全開(kāi)發(fā)的深層密碼。隆隆鉆機(jī)聲中，沉睡的“黑色黃金”再次奔涌，老油田奏響了效益開(kāi)發(fā)、綠色發(fā)展的嶄新樂(lè)章。