瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部黨總支委員、副經(jīng)理于洋飛(左一)在達(dá)13井區(qū)鉆井現(xiàn)場指導(dǎo)工作。
瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部技術(shù)人員在鉆井現(xiàn)場對甲供物資逐項(xiàng)核對排查。
瑪湖油區(qū)達(dá)13井區(qū)鉆井現(xiàn)場。
在廣袤的準(zhǔn)噶爾盆地,有一塊被歲月雕琢的地方——瑪湖油區(qū)。
2017年初冬,瑪湖油區(qū)以其豐富的儲量向世界宣告它的存在,自此這片土地不再沉寂,成為中國石油原油穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場。
達(dá)13井區(qū)是瑪湖油區(qū)的重點(diǎn)區(qū)塊之一,探明含油面積45平方公里,地質(zhì)儲量近2000萬噸。但是,受油藏埋深大、地質(zhì)條件復(fù)雜、鉆井壓裂難、單井投資高等因素制約,如何實(shí)現(xiàn)達(dá)13井區(qū)的油藏效益開發(fā)一直是道難關(guān),而鉆井提速正是打開這道難關(guān)大門的關(guān)鍵鑰匙之一。
于是,一群“一馬當(dāng)先 決勝瑪湖”的石油人——新疆油田公司瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部技術(shù)人員,攜智慧和汗水迎難而上,不斷挑戰(zhàn)著鉆井提速的極限。
蒙著眼睛往前走
想象一下,有這樣一場汽車?yán)?,賽道不僅曲折顛簸,而且還有許多坑洼和障礙物。若是常規(guī)賽車,它雖能按照路線行駛,但不能提前探測前方的障礙,遇到障礙就得減速或停車。如果有一輛經(jīng)過改裝的高性能賽車,能提前探測并靈活避開前方的障礙,那么,它就能快速到達(dá)終點(diǎn)。
賽車就像鉆井,賽道就是復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境,把常規(guī)賽車改裝成高性能賽車的技術(shù)就是鉆井提速方案。
說起來簡單,做起來卻不易?,敽蛥^(qū)是非常規(guī)致密礫巖油藏,地質(zhì)條件復(fù)雜,具有“一深兩低一大”的特性(即埋深大,特低孔隙度、特低滲,平面差異、平臺差異大)。
因此,在鉆井過程中,卡鉆、井漏和溢流等井下故障時(shí)有發(fā)生。尤其在達(dá)13井區(qū),油藏埋深已達(dá)4200米,開發(fā)技術(shù)難度不斷增大。
“俗話說上天容易入地難,鉆井就像是蒙著眼睛在地下前行,很難知道該怎么走,更難預(yù)測會(huì)碰到什么障礙。”瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部黨總支書記、經(jīng)理葉義平這樣形容瑪湖油區(qū)鉆井之難。
“寧可方案想破頭,不可輕易動(dòng)鉆頭?!比~義平說,“兩頭論”是實(shí)現(xiàn)鉆井提速的核心理念和先決條件。
“為了徹底‘想破頭’,去年年底我們就組織相關(guān)人員開始分析達(dá)13井區(qū)歷年鉆井的井史資料?!爆敽碧介_發(fā)項(xiàng)目部黨總支委員、副經(jīng)理于洋飛說。
瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部聯(lián)合乙方命運(yùn)共同體單位西部鉆探鉆井公司、鉆井液公司、定向井公司、固井公司相關(guān)技術(shù)人員,以及地質(zhì)專家等20多人組成鉆井提速攻堅(jiān)小組,逐口分析8口歷史井的技術(shù)資料和工程質(zhì)量資料等,研究為什么完井工期時(shí)間這么長、鉆井復(fù)雜會(huì)發(fā)生在這些地質(zhì)層位,進(jìn)而找準(zhǔn)攻克鉆井提速的方向和目標(biāo)。
設(shè)計(jì)方案“想破頭”
70天以內(nèi),這是今年年初瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部確定的達(dá)13井區(qū)鉆井提速完井工期。
“70天是什么概念?達(dá)13井區(qū)以前最快的完井天數(shù)是91天,而最長的完井天數(shù)甚至達(dá)到了307天,現(xiàn)在的目標(biāo)就是要比之前的最優(yōu)指標(biāo)還要再快20天!”瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部工程技術(shù)科副科長李鵬飛坦言,得知這個(gè)目標(biāo)時(shí),他倍感壓力。
“‘路雖遠(yuǎn)行則將至,事雖難做則必成’,這是項(xiàng)目部文化的核心理念之一,所以我們有信心完成這個(gè)目標(biāo)。”于洋飛說。
91天的最優(yōu)完井天數(shù)是建立在鉆井復(fù)雜較少的基礎(chǔ)上,但達(dá)13井區(qū)的地質(zhì)條件非常復(fù)雜,就像一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的迷宮,每個(gè)轉(zhuǎn)角都可能隱藏著未知的挑戰(zhàn)和難題。所以,要想實(shí)現(xiàn)70天以內(nèi)的鉆井提速目標(biāo),不能寄希望于遇到復(fù)雜較少井的運(yùn)氣,只能“想破頭”做出更優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
為此,方案設(shè)計(jì)小組從去年年底開始,通過分解工序?qū)?biāo)典型常規(guī)礫巖油藏鉆井指標(biāo)找差距,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、分析原因、創(chuàng)新思路、優(yōu)化技術(shù),花費(fèi)了一個(gè)多月時(shí)間優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
“我們把達(dá)13井區(qū)以往打過所有井的施工過程分解成一個(gè)個(gè)工序,解剖麻雀式分井段、分工序?qū)?biāo)先進(jìn)指標(biāo),一層層挖掘提速空間,細(xì)化提速目標(biāo)?!崩铢i飛說。
期間,鉆井提速攻堅(jiān)小組聯(lián)合采油工藝研究院(監(jiān)理公司)、西部鉆探各單位共同開展井眼尺寸、平臺組合、設(shè)計(jì)軌道優(yōu)化,從源頭降低施工難度,提高現(xiàn)場鉆井效率。
此外,他們總結(jié)出制約達(dá)13井區(qū)鉆井周期長的四大難點(diǎn)——
二開偏移距斜井段機(jī)速較低,施工周期長;
二開井漏頻發(fā),復(fù)雜處理周期長;
三開造斜段井壁失穩(wěn);
三開百口泉組受斷塊構(gòu)造影響,壓力窗口窄,且頻繁受鉆壓干擾,溢漏復(fù)雜頻發(fā)。
直井思維打斜井
找準(zhǔn)方向后,鉆井提速攻堅(jiān)小組開始逐個(gè)攻破難點(diǎn)。其中一大亮點(diǎn)是他們首次嘗試反向設(shè)計(jì)理念,用直井鉆具組合解決二開造斜段防漏堵漏難題。
何為反向設(shè)計(jì)?
“以前的思路是遇到斜井段就全程用定向工具去打,現(xiàn)在思路是鉆至偏移距造斜點(diǎn)時(shí),先用定向工具打出造斜的趨勢,然后換直井鉆具組合沿著造斜趨勢繼續(xù)打斜井段。也就是說用打直井段的技術(shù)來打斜井段,這就跟常規(guī)思路反著來了?!庇谘箫w直言這種反向設(shè)計(jì)理念是花小錢、辦大事。
花小錢是因?yàn)槎ㄏ蚬ぞ邇r(jià)格昂貴,少用定向工具就能少花錢,從而降低鉆井成本。辦大事是因?yàn)榉聪蛟O(shè)計(jì)理念解決了二開打偏移距耗時(shí)長和二開造斜段漏失頻發(fā)耽誤時(shí)間的部分問題,可以讓鉆井二開過程節(jié)約至少20天。
那么,在實(shí)踐中,反向設(shè)計(jì)理念是如何發(fā)揮作用的呢?
達(dá)13井區(qū)地層的裂縫發(fā)育程度很高,有些裂縫在鉆井過程中避無可避,必須穿過去,因此導(dǎo)致了鉆井二開過程漏失頻發(fā)。而且若要打偏移距,就要使用定向工具,但定向工具又不能攜帶堵漏劑去堵漏,因?yàn)檫@樣會(huì)影響其信號,使其無法正常工作,從而花費(fèi)更多時(shí)間去處理漏失復(fù)雜。
先用定向工具打出造斜的趨勢,然后用直井鉆具組合——螺桿帶隨鉆堵漏劑+雙扶正器,就能穩(wěn)著斜率穿過漏層打出造斜段,在打出偏移距的同時(shí),又能防漏堵漏。
同時(shí),在反向設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上,技術(shù)人員分析井史資料,研究了二開井段的漏失情況,調(diào)整了二開上部地層的鉆井液密度,并且研發(fā)了隨鉆堵漏劑和工藝的匹配方式,形成了應(yīng)對二開井漏頻發(fā)的設(shè)計(jì)思路;優(yōu)化二開軌跡,調(diào)整部分井在三開斜井段完成扭方位偏移作業(yè),形成了應(yīng)對二開偏移距斜井段機(jī)速較低的設(shè)計(jì)思路。
鉆進(jìn)過程“開導(dǎo)航”
如果開車前往一個(gè)不熟悉的地方,我們首先想到的就是打開導(dǎo)航,提前查看路況路線,做到心里有數(shù),然后跟著導(dǎo)航的指引,順利抵達(dá)目的地。
要是鉆井也能在開鉆前根據(jù)地質(zhì)條件情況,提前刻畫出鉆井軌跡可能穿過的斷裂和裂縫,進(jìn)而提前準(zhǔn)備好處理這些復(fù)雜情況的方案,那不就能順利高效完成鉆井了嗎?
根據(jù)這個(gè)思路,在方案設(shè)計(jì)期間,為了應(yīng)對第四項(xiàng)難點(diǎn),鉆井提速攻堅(jiān)小組探索了漏點(diǎn)提前預(yù)測技術(shù),開展了多尺度裂縫及鉆前漏失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。
“這是方案設(shè)計(jì)中的另一亮點(diǎn),相當(dāng)于開車用導(dǎo)航,知道前方哪里該拐彎、該減速?!庇谘箫w說。
技術(shù)人員通過反演三維地震資料,結(jié)合鉆井?dāng)?shù)據(jù),預(yù)測鉆井過程中可能遇到的裂縫,以及裂縫在平面和縱向上的分布情況,再把具體的漏點(diǎn)標(biāo)注在具體的井深上,甚至還能預(yù)測漏失的速度。
“這相當(dāng)于為鉆井路線中可能遇到的障礙做好了標(biāo)記,讓‘地圖’看起來一目了然。”于洋飛說,做好標(biāo)記后,他們可以有針對性地處理不同漏點(diǎn)。對于可以避開的漏點(diǎn)那就避開,對于無法避開的漏點(diǎn),那就使用兩種應(yīng)對方法:一是能穩(wěn)斜不定向,就實(shí)踐上述反向設(shè)計(jì)理念;二是優(yōu)化鉆具組合,帶著堵漏劑穿過漏點(diǎn)。
“‘兩頭論’就是盡可能預(yù)測鉆井過程中會(huì)遇到的問題,不打無準(zhǔn)備之仗。”于洋飛說,“以往,只有勘探工作用到地震資料解釋,今年,我們嘗試在開發(fā)過程中也應(yīng)用地震資料解釋,就是為了在設(shè)計(jì)方案時(shí)盡全力做好準(zhǔn)備。”
此外,技術(shù)人員通過精細(xì)控壓、強(qiáng)化鉆井液封堵性能、采用油基鉆井液等措施“三管齊下”應(yīng)對三開造斜段井壁失穩(wěn)的問題。
直到今年春節(jié)前,鉆井提速攻堅(jiān)小組終于完成了達(dá)13井區(qū)今年4輪次12口井的鉆井提速方案設(shè)計(jì)工作。
滿懷信心迎“棒喝”
“方案‘想破頭’的過程,其實(shí)也是一個(gè)讓我們重塑信心的過程,方案做出來了,我們心里也有底了,知道該怎么干了,就能過個(gè)踏實(shí)年了?!崩铢i飛笑著說。
2024年元宵節(jié)一過完,李鵬飛就帶領(lǐng)技術(shù)人員滿懷信心地去現(xiàn)場準(zhǔn)備開鉆第一輪井。然而,迎來的卻是當(dāng)頭一棒。
那是達(dá)13井區(qū)今年的第一口井——DaHW1512井(以下簡稱“1512井”)。
這口井開鉆后按照設(shè)計(jì)方案穩(wěn)步鉆進(jìn),根據(jù)方案設(shè)計(jì),這口井在上部地層不會(huì)遇到復(fù)雜情況,所以,李鵬飛在關(guān)注鉆井情況的同時(shí)也在處理其他工作。
開鉆第8天,李鵬飛正在瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部前線基地忙著驗(yàn)收其他井的開鉆工作,手機(jī)鈴聲突然響起,他接通了電話。
“1512井漏了!”李鵬飛不敢相信自己的耳朵。
“這是從來沒有出現(xiàn)過的情況,在分析達(dá)13井區(qū)所有井史資料時(shí),就沒有一口井在上部這么淺的地層發(fā)生漏失,但是1512井偏偏在不到800米的井深處發(fā)生了嚴(yán)重漏失?!崩铢i飛說,這個(gè)情況誰都沒有預(yù)料到。
李鵬飛迅速組織項(xiàng)目部和乙方單位相關(guān)人員召開線上會(huì)議討論分析原因。
達(dá)13井區(qū)區(qū)塊長高義得知1512井漏失時(shí)也很詫異?!澳翘煳覀冇懻摿艘幌挛?,還是難以確定具體漏失原因,所以決定先堵漏,再繼續(xù)找原因?!备吡x說。
意外之余有驚喜
堵漏效果并不理想。沒過兩三天,還沒等技術(shù)人員查找出原因,1512井在1800米井深處又漏失了,與第一次的漏失特征一樣。這讓還沒找到漏失原因、本就摸不著頭腦的技術(shù)人員們心情復(fù)雜。
“如果總是出現(xiàn)漏失,一次次堵漏就會(huì)耽誤時(shí)間,這對鉆井提速是非常不利的,勢必會(huì)拖慢整個(gè)完井周期?!崩铢i飛很著急。
經(jīng)過不斷努力,項(xiàng)目部工程技術(shù)人員聯(lián)合地質(zhì)人員,通過分析地震資料終于找到了漏失的原因。
“地質(zhì)上確實(shí)沒有裂縫,所以不是先天存在的裂縫導(dǎo)致井漏。這是我們對上部地層破裂壓力認(rèn)識不夠精準(zhǔn),因操作原因而導(dǎo)致的井漏?!崩铢i飛說,“通俗地講,就像一口鍋,如果它漏了,要么是鍋本身就有裂縫,要么是鍋內(nèi)的壓力太高,把鍋壓出了裂縫?!?/p>
1512井就是第二種情況。為此,技術(shù)人員采取了分層段降鉆井液密度,漏層段弱化參數(shù)等措施,并配合堵漏接頭的快速堵漏技術(shù)解決漏失問題。此后,該井在上部地層后續(xù)的鉆進(jìn)過程中再?zèng)]有出現(xiàn)漏失。
進(jìn)入造斜段后,1512井的鉆進(jìn)過程較為順利,要出現(xiàn)的復(fù)雜情況都在預(yù)料之中,技術(shù)人員也做好了針對性的措施,最終,1512井完井用時(shí)73天。
“1512井雖然出了幾次意外,耽誤了不少時(shí)間,但完井總時(shí)間比之前的91天還快了18天,真是意外之喜,這讓我們覺得完成‘70天以內(nèi)完井’的目標(biāo)指日可待?!崩铢i飛說。
有了1512井的經(jīng)驗(yàn),達(dá)13井區(qū)后續(xù)開鉆的井都采取了上述的技術(shù)措施,避免發(fā)生漏失。達(dá)13井區(qū)的鉆井提速模版也在實(shí)戰(zhàn)中從1.0版本升級為2.0版本。
5月31日,第一輪次DaHW1518井用時(shí)61天完井,順利完成既定目標(biāo)。但瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部的目標(biāo)并不止于此,“做戰(zhàn)馬、當(dāng)黑馬、成龍馬”是項(xiàng)目部的企業(yè)文化,全體技術(shù)人員向著鉆井提速無極限奔去,力爭實(shí)現(xiàn)55天完井的奮斗目標(biāo)。
“調(diào)皮孩子”不省心
看似順利的過程,往往暗流涌動(dòng)。
在進(jìn)入第二輪井次后,井區(qū)出現(xiàn)了一個(gè)調(diào)皮的“孩子”——DaHW1521井(以下簡稱“1521井”)。
1521井同平臺的井都在目的層順利鉆至油層,唯有1521井打?qū)а劬畷r(shí),沒有在目的層中發(fā)現(xiàn)油層。
按理說都是同平臺的井,1521井也應(yīng)該在目的層上打到油,那么油到底去哪兒了?
“我們按照經(jīng)驗(yàn)繼續(xù)往下打,可還是沒有找到油層,這讓我們覺得事情不簡單,不能繼續(xù)往下打了。我們開始從地質(zhì)上想辦法,采用高端的探邊工具,最后發(fā)現(xiàn)油層在之前設(shè)計(jì)的目的層之上。”李鵬飛直言這又是一個(gè)意料之外的情況,這說明地層的情況很復(fù)雜,油層變化也很大,也進(jìn)一步加深了他們對達(dá)13井區(qū)地質(zhì)情況的認(rèn)識。
“經(jīng)過這次情況,我們認(rèn)為,為了避免經(jīng)驗(yàn)主義導(dǎo)致的損失,后續(xù)井該用高端工具就得用,即使增加一些費(fèi)用也是值得的?!庇谘箫w說。
雖然找到了油層,但1521井帶給技術(shù)人員的考驗(yàn)還在后面——鉆進(jìn)至水平段時(shí)發(fā)生漏失。
“調(diào)皮的孩子總是讓人不省心。1521井之前的井在采用方案中的應(yīng)對措施后,鉆進(jìn)至水平段時(shí)都沒有發(fā)生漏失,偏偏就它出了問題?!崩铢i飛感嘆道。
經(jīng)過分析研判,原來1521井水平段的裂縫與旁邊的老井竄通了。這又一次證明達(dá)13井區(qū)的地層裂縫發(fā)育程度非常高,裂縫數(shù)量遠(yuǎn)比地震資料刻畫出來的多。
經(jīng)過第二輪次1521井的歷練,達(dá)13井區(qū)的鉆井提速模版又從2.0版本迭代升級為3.0版本,第二輪次井的完井時(shí)間也正式邁入50天的門檻,實(shí)現(xiàn)了奮斗目標(biāo)。而瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部決定,繼續(xù)挑戰(zhàn)提速無極限。
鉆井提速無極限
在奔向鉆井提速無極限的征途中,達(dá)13井區(qū)技術(shù)人員不斷挖掘提速潛力。其間,他們采取了“模擬能下才能下,模擬不通就不通”完井工序優(yōu)化方式。
“一般情況下,鉆完井后需要先通一趟井進(jìn)行電測,之后再通一趟井才能下套管,兩趟通井就要花費(fèi)三四天的時(shí)間?!庇谘箫w說,通井的原因是掌握不好套管能不能下到位,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),都是通了井更好下套管。當(dāng)然,如果使用完井分析軟件就能模擬出不需要通井的井,那就沒必要浪費(fèi)時(shí)間了。
因此,達(dá)13井區(qū)今年的井全程采用該方式,實(shí)現(xiàn)7口井不通井完井,每口井節(jié)約工期3至4天。
對于軟件模擬要通井的井,技術(shù)人員應(yīng)用通測一體化鉆頭,實(shí)現(xiàn)下鉆通井和提鉆測井二合一,減少一趟通井次數(shù),提高完井效率。
達(dá)13井區(qū)技術(shù)人員還不斷總結(jié)每個(gè)輪次的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),將吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、采取的措施方法、使用的工具儀器應(yīng)用到下一輪次的鉆井過程中,不斷迭代鉆井提速模版——
每一口井都開展井震結(jié)合,通過實(shí)際鉆井過程產(chǎn)生的地層資料,復(fù)核、矯正、完善之前的地震資料。隨著鉆井次數(shù)的增多,井震結(jié)合數(shù)據(jù)越來越多,多尺度裂縫及鉆前漏失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的精度也越來越高。
從造斜段用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具,水平段用螺桿工具,到造斜段和水平段都用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具,加快鉆井時(shí)效;向鉆頭要速度,優(yōu)選更耐磨、攻擊性更強(qiáng)的高性能鉆頭,減少換鉆頭的時(shí)間。
隨著提速模版不斷迭代升級,達(dá)13井區(qū)也迎來了最短完井工期——第三輪次DaHW1511井用時(shí)48天完井。
該井充分分析總結(jié)第一、二輪次5口井鉆井存在問題及提速經(jīng)驗(yàn),把提速模版迭代至4.0版本,使鉆井提速取得突破性進(jìn)展,也讓鉆井提速無極限成為現(xiàn)實(shí)。
下篇預(yù)告
“人人皆成千里馬,萬馬馳騁奔幸福?!边@句話形象地描繪了瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部的精神。瑪湖勘探開發(fā)將士們?nèi)绾卧谶@一精神的指引下,屢屢一馬當(dāng)先,在鉆井提速之路上加速前行?當(dāng)“團(tuán)隊(duì)精神”與“鉆井提速”這兩個(gè)坐標(biāo)交叉結(jié)合,能創(chuàng)造出怎樣不凡的成績?下一篇《打造“國內(nèi)一流” 創(chuàng)造“非常鉆速”——新疆油田公司瑪湖勘探開發(fā)項(xiàng)目部團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)促達(dá)13井區(qū)鉆井提速紀(jì)實(shí)》,將為您一一解答。