中新網(wǎng)四川新聞3月28日電 題：中國石油川慶鉆探：鉆井利器出鞘 縛住深層氣龍
作者 程阿師
“蓬深6井創(chuàng)造了亞洲陸上最深直井9026米紀(jì)錄，我們保障了其中5283米的主力產(chǎn)層安全鉆進(jìn)……”
2023年2月13日，當(dāng)精細(xì)控壓鉆完井技術(shù)成功助力蓬深6井成功固井后，中國石油川慶鉆探鉆采院(以下簡稱“鉆采院”)精細(xì)控壓作業(yè)19隊隊長黃強在工作日志中鄭重地寫下：“我又參與創(chuàng)造了新的歷史。”曾干過20多口復(fù)雜深井的他特別自豪，“比這更復(fù)雜的超深水平井都能干好，保障好這口特深直井我們精細(xì)控壓也不在話下�！�
自蓬深6井任務(wù)下達(dá)和開鉆以來，包括精細(xì)控壓鉆完井技術(shù)在內(nèi)，鉆采院“技術(shù)利器庫”里的鉆井完井設(shè)計、定向井垂鉆技術(shù)、取心技術(shù)和EISC相繼亮劍，助力該井登頂亞洲級“地下珠峰”，成為鉆采院集成應(yīng)用特色鉆完井技術(shù)的又一個典范，彰顯了其過硬的駕馭特深地層的鉆井完井技術(shù)能力。
化難為易 愈難愈進(jìn)
蓬深6井所在的四川盆地蓬萊氣區(qū)是中國石油西南油氣田“十四五”常規(guī)氣領(lǐng)域油氣勘探開發(fā)增儲上產(chǎn)的主力軍，其意義不言而喻。
2021年3月，鉆采院鉆井完井工程設(shè)計中心接到蓬深6井的設(shè)計任務(wù)。面對該井預(yù)測最高地層壓力157MPa，溫度近200℃，硫化氫含量超40g/m3，且地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜等重重挑戰(zhàn)，憑著多年復(fù)雜深井、超深井的鉆完井工程設(shè)計技術(shù)積淀和自主研發(fā)的“一體化鉆井自動設(shè)計系統(tǒng)”等領(lǐng)先優(yōu)勢，中心設(shè)計團隊底氣十足。
設(shè)計工作一展開，中心設(shè)計人員陳寬和弓浩浩用最短時間系統(tǒng)對比了6口老井地質(zhì)資料和30余口鄰井實鉆資料，深入開展了套管必封點和風(fēng)險點分析，總結(jié)出這口井的5大鉆井難點。
“針對這些難點，我們提出了相應(yīng)的解決方案，尤其是針對滄浪鋪超高壓儲層，為了解決套管抗壓強度無法滿足關(guān)井要求的問題，首次設(shè)計定制了203.2mm高強度抗硫套管�！痹撝行母敝魅蝿氒娊榻B道，“通過我們科學(xué)設(shè)計井身結(jié)構(gòu)、合理配置工具等等，直接從源頭上確保了這口井的安全順利打成�！�
在鉆至原設(shè)計井深7990米后，業(yè)主單位又要求加深設(shè)計兩次，設(shè)計團隊接到任務(wù)后，立即使用專業(yè)軟件開展管柱力學(xué)和水力學(xué)模擬計算，在設(shè)計中提出針對性措施，為兩次加深最終安全鉆至9026米提供了強有力的設(shè)計源頭保障。
“我們的設(shè)計能力隨著經(jīng)驗的累積和技術(shù)的發(fā)展而不斷提升，這讓我們面對新的、復(fù)雜設(shè)計情況都能充滿信心�！睋�(jù)鉆井完井設(shè)計中心黨支部書記蔡章偉統(tǒng)計，中心自2005年成立以來，已為500多口深井提供了優(yōu)質(zhì)的設(shè)計方案，服務(wù)態(tài)度、技術(shù)水平獲得各業(yè)主方廣泛認(rèn)可。
位于蓬萊氣區(qū)中心位置的蓬深6井在加深設(shè)計井深9000米后，為了探知超深層燈二段儲層發(fā)育情況，決定機動取心作業(yè)2筒次，取心的效果將直接反映該井能否達(dá)到“中心突破，四面開花”的效果。
鉆采院鉆采科技公司取心技術(shù)團隊收到軍令狀后，專門成立蓬深6井取心作業(yè)攻關(guān)小組，主動與勘探事業(yè)部、川東鉆探公司加強溝通，把脈會診該井艱難險阻。
“取心的客觀條件相當(dāng)苛刻�！本烤闺y在哪里？鉆采院鉆采科技公司取心技術(shù)中心副主任張偉形象地打了個比方，“鉆井液在超高溫下如同快要熬干的稀飯、地層像摔得細(xì)碎的鏡子、井眼兒小得和直徑15厘米的碗差不多大……”不論是對取心工具強度還是工藝來說，都面臨巨大的挑戰(zhàn)，因為在這樣的條件下作業(yè)很容易導(dǎo)致作業(yè)卡心、堵心和磨心。
“難歸難，但我們有辦法�！痹诖ㄓ搴托陆貐^(qū)身經(jīng)百戰(zhàn)、戰(zhàn)績赫赫的取心團隊迎難而上，“我們之前干過紅星1井、順北84斜井等百余口超深井，都干出了非常不錯的成績�！便@采科技公司副經(jīng)理馮明回顧團隊過去干過的典型復(fù)雜深井，對這次蓬深6井取心作業(yè)信心十足。
在集智攻堅之下，團隊從地層巖性特征、取心工具和鉆頭優(yōu)選、取心參數(shù)優(yōu)化等方面展開深入論證，敲定用自主研發(fā)的“川式”取心工具、配合金剛石鉆頭進(jìn)行單筒取心作業(yè)。
實施階段，張偉等3名取心技術(shù)人員勇挑重?fù)?dān)，全程跟蹤裸眼段起下鉆、樹心、鉆進(jìn)、割心、出心等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，2022年12月30日上午11點，第2筒巖心成功“出爐”，經(jīng)測量計算后宣布2筒次取心累計進(jìn)尺17.5米，且收獲率100%，喜訊一出，他們?nèi)玑屩刎?fù)，激動的擁抱在一起歡呼勝利。
靠前管理 提煉模板
超深、垂直，蓬深6井的這兩個特性意味著其套管需穿越多個地層向下延伸。當(dāng)延伸到須家河-嘉陵江三疊紀(jì)時，出現(xiàn)地層傾角大(＞15°)、巖性交錯等復(fù)雜，井身軌跡控制難度隨之變大，且松軟性石膏層段含量高、段長大，極易發(fā)生縮徑卡鉆。因此，如何在該段地層中安全快速鉆進(jìn)并且控制好井斜，成為了該井作業(yè)的又一個核心點和主要難點。
“運用垂鉆技術(shù)初衷是‘防斜打直’，期間要結(jié)合各項技術(shù)才能圓滿完成該項任務(wù)，包括運用‘不同地層調(diào)整鉆具組合實現(xiàn)效能匹配’等多項技術(shù)，多措并舉才能圓滿完成目標(biāo)，從而為9000米超深井作業(yè)打下良好‘地基’�！睉{借幾乎占據(jù)川渝地區(qū)所有垂鉆技術(shù)市場的實力，鉆采院定向井技術(shù)服務(wù)公司經(jīng)理劉偉不假思索，為了保證蓬深6井的順利鉆進(jìn)，公司專門組建了本領(lǐng)過硬的技術(shù)團隊。
團隊充分研究蓬深區(qū)塊前期作業(yè)井資料，深入分析作業(yè)井段區(qū)域地質(zhì)條件，經(jīng)過反復(fù)討論，積極聯(lián)合甲方確定了“大扭矩螺桿+高攻擊性兼抗研磨鉆頭+進(jìn)口垂鉆”方案，對鉆頭螺桿型號、不同小層鉆井參數(shù)進(jìn)行了細(xì)化，堅持做到“一井一策、一層一招”，抓好工程高效施工作業(yè)。
定向井技術(shù)服務(wù)公司生產(chǎn)作業(yè)部副部長楊瑞帆帆記憶猶新，“歷經(jīng)半個月精心作業(yè)，我們在2022年春節(jié)那天實現(xiàn)了‘一趟鉆’，以1389米進(jìn)尺創(chuàng)下蓬萊氣區(qū)333.4mm井眼雷口坡-嘉陵江井段單趟鉆進(jìn)尺最高紀(jì)錄�！逼淙刖畷r間長達(dá)371小時工具未發(fā)生故障，機械鉆速較蓬萊氣區(qū)前期井同井段提高了44%。
2023年1月，因多項技術(shù)成功助力蓬深6井打成，鉆采院收獲了來自中油技服、川慶公司的賀信，副院長張德軍直言：“‘科學(xué)鉆井、靠前管理’是我院支撐打成該井的關(guān)鍵！”
為了保障蓬深6井順利打成，鉆采院吃透“地質(zhì)工程一體化”理念，每月和甲方保持交流，牽頭從生產(chǎn)組織、工程技術(shù)、QHSE及井控等方面制定整體提速方案。
“我們牽頭編制的方案對該井安全鉆進(jìn)起到了至關(guān)重要的作用�！便@采院井控辦主任李中權(quán)闡釋，在蓬深6井，鉆采院加大對取心、定向井垂鉆等特色技術(shù)的統(tǒng)籌應(yīng)用，通過集成融合應(yīng)用各項利器，把單兵作戰(zhàn)方式推進(jìn)到多兵種合成作戰(zhàn)。
此外，還專門組建“蓬萊氣區(qū)鉆完井提速專項項目組”，由一級工程師胡超領(lǐng)銜，多名技術(shù)負(fù)責(zé)人打主力，因地制宜實施“一井一策”。項目組在區(qū)塊駐點，成員每周、必要時每天碰頭，大家在會上針對技術(shù)實施效果及時評價總結(jié)，并從運行保障、優(yōu)化工藝、裝備升級、信息支撐、強化共享等方面當(dāng)場進(jìn)行深度把控部署。
科學(xué)鉆井、靠前管理不僅為蓬深6井順利打成提供保障，更為后續(xù)蓬萊氣區(qū)超深井鉆井建立起了一套具有指導(dǎo)性意義的提速模板。
取心隊伍完成任務(wù)回到公司后，經(jīng)理余晟帶領(lǐng)團隊乘勝總結(jié)經(jīng)驗、提煉模板，重點評估他們的取心參數(shù)和金剛石取心鉆頭在蓬萊氣區(qū)超深小井眼破碎地層取心的適應(yīng)性，以期進(jìn)一步提高該區(qū)塊取心單筒進(jìn)尺和收獲率。
定向井團隊也在作業(yè)中不斷優(yōu)化蓬萊氣區(qū)鉆井提速模板，使得蓬萊氣區(qū)提速經(jīng)驗不斷成熟，2022年在該區(qū)塊開展特色垂鉆/直井段提速技術(shù)服務(wù)12井次，在蓬深8井、蓬深12井屢次突破三疊紀(jì)地層機械鉆速，蓬探107井垂鉆工具刷新須家河組日進(jìn)尺紀(jì)錄，多次收到甲方表揚信。
長纓在手 代代傳承
“鉆采院不止一次參與打成超深井！”這次支撐打成蓬深6井勾起了企業(yè)高級專家韓烈祥的回憶。
早在上世紀(jì)70年代年，鉆采院(原四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究所)就為國內(nèi)第一口超過6000米的超深井女基井(井深6011米)提供過鉆井液和取心作業(yè)服務(wù)，并參與打成了井深7175米的關(guān)基井，為這口當(dāng)時亞洲第一超深井提供了鉆井液、取心、測試等技術(shù)支撐。去年9月，院鉆井完井設(shè)計、地質(zhì)導(dǎo)向、精細(xì)控壓、EISC等一批技術(shù)助力雙魚001-H6井、這口深首超9000米的國內(nèi)陸上最深天然氣水平井順利打成。
從一步一步登上6000米、7000米和9000米三個臺階，到如今支撐打成亞洲之最蓬深6井，隨著油氣勘探開發(fā)不斷向地球深部、向智能化鉆井邁進(jìn)，鉆采院在傳承前輩技術(shù)和精神的同時，也在為打成、打好超深井不斷培育、豐富和磨礪尖端技術(shù)利器。
“我想讓鉆井變得更聰明�！逼髽I(yè)高級專家錢浩東曾是一名鉆井研究員，數(shù)學(xué)專業(yè)出身的他為了尋求鉆井技術(shù)與自動化的結(jié)合，醉心于編寫鉆井專業(yè)軟件三十年，終于在近幾年數(shù)字化鉆井潮流襲來之時抓住機會、帶領(lǐng)團隊創(chuàng)建了川慶公司一體化鉆完井信息平臺。
去年，該平臺升級為中國石油工程作業(yè)智能支持系統(tǒng)(EISS)，逐步將井筒工程與信息技術(shù)深度融合，形成以EISS為核心的中國石油工程作業(yè)智能支持中心(EISC)，通過智能生成、推送“提速妙計”和“安全妙計”，幫助專家“足不出戶”，就在川慶公司實施實鉆遠(yuǎn)程決策，對井漏、溢流、卡鉆故障復(fù)雜進(jìn)行及時糾偏。上線3年多、歷經(jīng)3次更新，在蓬深6井等52口超深井進(jìn)行推廣應(yīng)用。
“鉆井施工期間，我們利用大數(shù)據(jù)等分析工具，累計向現(xiàn)場發(fā)送井控提示78條、風(fēng)險預(yù)警209條、提速措施18條、安全施工措施9條，為蓬深6井的打成提供了強有力的數(shù)字化支撐�！痹汗こ碳夹g(shù)信息研究中心副主任謝寅溥是團隊培養(yǎng)出來的新生力量，談及EISC的“魔力”不由自主的感嘆：“能夠用信息化平臺創(chuàng)造歷史，真的太有成就感了�！�
蓬深6井井隊隊長田清江盛贊數(shù)字賦能鉆井的影響力：“這個‘最強大腦’讓我們第一時間得到專家的意見，不僅能保障上部地層提速，還能有效預(yù)防下部地層井下故障復(fù)雜的發(fā)生，心里更有底！”
吸收鉆采院欠平衡鉆井技術(shù)的精髓，新一代技術(shù)骨干“十年磨一劍”，自主研發(fā)而出精細(xì)控壓鉆完井技術(shù)，經(jīng)歷了從1代到3代的迭代升級，近年來發(fā)展勢如破竹，成為解決窄密度窗口、多壓力系統(tǒng)等深層鉆探“鉆井難、鉆井慢、風(fēng)險大”難題的必備技術(shù)，此次在蓬深6井也是大顯身手。
欠平衡鉆井技術(shù)服務(wù)公司副經(jīng)理江迎軍長期駐守前線，他帶領(lǐng)團隊一一攻克該井在茅口組到筇竹寺組存在的多套壓力系統(tǒng)、安全密度窗口窄，以及燈影組深部加深地層地質(zhì)資料缺乏、裸眼段長顯示活躍等等難題。通過精細(xì)控壓全程監(jiān)控，實時采集、分析鉆井參數(shù)，實時計算井筒壓力，保障該井順利完鉆，創(chuàng)下了四開、五開精細(xì)控壓固井蓬萊氣區(qū)非標(biāo)懸掛套管下深最深、裸眼段長最長、六開燈影組裸眼段最長等15項紀(jì)錄。
“身為油三代，從小我就聽爺爺講他參加石油會戰(zhàn)的故事，能將國產(chǎn)精細(xì)控壓發(fā)揚光大，我感到非常幸運�！痹摴九钌顨鈪^(qū)負(fù)責(zé)人陸思宇雖是90后，卻是國產(chǎn)精細(xì)控壓技術(shù)推廣應(yīng)用的第一批“元老”級主操手，他和這項技術(shù)一起成長，參與了冀東油田南堡區(qū)塊、川渝磨溪-高石梯等30余口復(fù)雜井、深井作業(yè)。
面對未來更多的世界級超深井勘探開發(fā)難題，鉆采院院長許期聰深感肩頭擔(dān)子重、責(zé)任大，“一代更比一代強，我院特色鉆完井技術(shù)向萬米深井邁進(jìn)的步伐更加堅定！”(完)
