文(wen)章來源：中國海洋(yang)石油總公司 發布時(shi)間：2018-05-27
南海鶯瓊盆地(di)(di)4000米左右地(di)(di)層原始壓力(li)140～240MPa，井底溫(wen)度205～260℃，是全球三大超高溫(wen)高壓油(you)氣區(qu)之(zhi)一(yi)，天然氣資源豐富。為掘取這些“藍金”，中國海油(you)所屬有限公(gong)司湛江分(fen)公(gong)司（下稱湛江分(fen)公(gong)司）強(qiang)化鉆(zhan)完(wan)井等科(ke)研攻關，加大勘探力(li)度，近期成功實施(shi)一(yi)口探井。
“該(gai)井(jing)的(de)成(cheng)功鉆探，驗(yan)證了公(gong)司(si)近(jin)年(nian)強化攻關形成(cheng)的(de)超高溫(wen)高壓地層鉆完井(jing)等系列技術的(de)有效(xiao)性，對進(jin)一步勘(kan)探開發南(nan)海西部深層油(you)氣、推進(jin)萬億(yi)方大(da)氣區體系建設具有重(zhong)要意義。”湛江(jiang)分(fen)公(gong)司(si)總工(gong)程師李中說。
超(chao)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓“猛(meng)于虎(hu)”
“相(xiang)比(bi)墨西哥灣、北海的超高溫高壓(ya)(ya)，鶯瓊(qiong)盆地4000米(mi)左右的深層地質特征更加(jia)復雜，”李中(zhong)說，“鶯瓊(qiong)盆地深層起(qi)壓(ya)(ya)深度(du)淺、壓(ya)(ya)力上升(sheng)快、壓(ya)(ya)力窗口(kou)窄、絕對壓(ya)(ya)力大。比(bi)如，近期(qi)鉆探(tan)的這口(kou)井的壓(ya)(ya)力，壓(ya)(ya)力系數達(da)2.25，相(xiang)當于(yu)860個大氣壓(ya)(ya)，為家(jia)用高壓(ya)(ya)鍋壓(ya)(ya)力的500倍。”
鶯瓊盆地深層(ceng)溫度同樣上升很快，溫度值高(gao)(gao)(gao)，而且該海域(yu)臺(tai)風頻繁。正因為如此(ci)，鉆超(chao)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓井(jing)(jing)，對鉆具、鉆井(jing)(jing)液、水泥漿的性能，及作業(ye)方案、人員能力提出更高(gao)(gao)(gao)挑戰。“作業(ye)時(shi)極易誘發井(jing)(jing)壁失穩、漏(lou)失、井(jing)(jing)噴甚至(zhi)船(chuan)毀人亡等事(shi)故。”
超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井鉆井成本也很高(gao)，動輒數(shu)億元(yuan)。
國外(wai)對(dui)超高(gao)溫高(gao)壓鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)進(jin)行過很多技術努(nu)力(li)(li)。比如鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)控方面，通過應(ying)用(yong)壓力(li)(li)控制鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)提(ti)高(gao)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)控能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)下工(gong)具方面，開發更耐(nai)用(yong)的密封技術，提(ti)高(gao)隨鉆(zhan)(zhan)工(gong)具的耐(nai)溫能力(li)(li)；鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)方面，研究(jiu)抗高(gao)溫鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)材料，使用(yong)油基鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)提(ti)高(gao)耐(nai)溫能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)身結(jie)構方面，優選水(shui)力(li)(li)擴眼工(gong)具，增加套管層次，隔離窄壓力(li)(li)窗口地層等(deng)。
“盡管如此(ci)，國外在(zai)超(chao)高(gao)溫高(gao)壓勘探開發中，依然事故不斷。2010年世界最大(da)海(hai)上鉆井平臺深水地(di)平線在(zai)美國墨西哥灣沉沒(mei)，就與在(zai)該海(hai)域進(jin)行超(chao)高(gao)溫高(gao)壓作業(ye)有(you)關。”
系(xi)統(tong)攻關，多點“開花”
李中介紹，我國(guo)對超(chao)高溫高壓(ya)的(de)認識與研究(jiu)，從高溫高壓(ya)開始，起步晚(wan)，歷經曲折。
1984-2004年間(jian)，湛江分公司(si)與外方(fang)合(he)作勘探(tan)鶯瓊盆地時就曾鉆(zhan)遇超高(gao)溫高(gao)壓地層。因技(ji)術所限，許(xu)多(duo)井無(wu)法完鉆(zhan)，更別提油氣發現(xian)。2004年開始，湛江分公司(si)從頭研究，創新高(gao)溫高(gao)壓天然氣成藏理論(lun)，研發了多(duo)源多(duo)機制壓力(li)預測、井筒完整(zheng)性技(ji)術等配套技(ji)術，鉆(zhan)探(tan)發現(xian)東方(fang)13區氣藏。隨后又繼續(xu)研發提升，成功開發位(wei)于該區的東方(fang)1-1氣田一(yi)期項目。
在此基礎上(shang)，湛(zhan)江分(fen)公司近年邊實踐邊開展超高溫高壓鉆完井等科研攻關。
鉆井(jing)方面，進一(yi)步開展(zhan)壓(ya)力預(yu)(yu)測研究，提(ti)高(gao)(gao)壓(ya)力預(yu)(yu)測精度(du)；深化窄壓(ya)力窗口鉆井(jing)工藝研究，形成超(chao)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)井(jing)內循環鉆井(jing)液密度(du)的精確預(yu)(yu)測和控制(zhi)；為提(ti)高(gao)(gao)鉆速，優選鉆頭，采用液力提(ti)速工具(ju)，創新(xin)行程(cheng)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)系統提(ti)速技術。
鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)、水泥漿、測(ce)井(jing)(jing)方面(mian)，研究出(chu)一套(tao)抗(kang)高溫(wen)高壓的高密度體系鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)和(he)防氣竄水泥漿體系；優化(hua)小井(jing)(jing)眼電測(ce)工具，確保測(ce)井(jing)(jing)作業順利(li)，取(qu)(qu)全取(qu)(qu)準資(zi)料。
儲層保護技術方面，開(kai)展了基于超細重晶石的泥(ni)餅改善技術研究，使用“自適(shi)應充填”理論(lun)封堵高溫高壓地層誘導縫和寬尺寸分布孔(kong)喉，有效降低濾(lv)失量，精(jing)細保護儲層。
“如今，我們已(yi)形成6項安(an)全控制技(ji)術(shu)(shu)、4項優質作業技(ji)術(shu)(shu)、3項高效作業技(ji)術(shu)(shu)，為超(chao)高溫高壓井的安(an)全、優質、高效鉆井提(ti)供了技(ji)術(shu)(shu)保(bao)障。”李(li)中(zhong)說。
研(yan)用互動“淬(cui)煉”技術
湛江分公司還將以上技(ji)術推向現場，在實踐中檢驗并(bing)提升技(ji)術，近年先后鉆探多口超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井。
李(li)中介紹，2015年完鉆的樂東(dong)10-1-1，井(jing)(jing)底溫度(du)(du)超190℃，壓力系(xi)數(shu)2.23。作業時，湛江分(fen)公司(si)充分(fen)運(yun)用上述技(ji)術(shu)(shu)，精細化操作，比(bi)(bi)如嚴格控制起下鉆速(su)度(du)(du)和(he)泥(ni)漿比(bi)(bi)重，關鍵崗位安排經驗豐富(fu)的技(ji)術(shu)(shu)人員，專家(jia)現場坐鎮(zhen)，實(shi)現該井(jing)(jing)的安全完鉆，并獲取豐富(fu)地質資料。也正是在(zai)這(zhe)口井(jing)(jing)，自主(zhu)研發的抗(kang)高(gao)溫高(gao)壓鉆井(jing)(jing)液成功應用。
近日完鉆(zhan)的(de)探井(jing)，除了超(chao)高(gao)溫高(gao)壓，還(huan)面臨超(chao)低滲等多重挑戰，湛(zhan)江分公(gong)司(si)同樣(yang)運(yun)用(yong)自主研發(fa)的(de)鉆(zhan)井(jing)技術進(jin)行(xing)鉆(zhan)井(jing)。特別是在(zai)(zai)測(ce)井(jing)作業(ye)時，該公(gong)司(si)運(yun)用(yong)先進(jin)的(de)耐超(chao)高(gao)溫高(gao)壓儀器、小井(jing)眼低滲地層取樣(yang)器、中途(tu)VSP反演預測(ce)等技術，在(zai)(zai)不增加擴眼作業(ye)情況下(xia)，在(zai)(zai)目的(de)井(jing)段(duan)順利(li)進(jin)行(xing)多趟測(ce)井(jing)作業(ye)，作業(ye)時效高(gao)達(da)100%，實現了降本，并獲取了豐富的(de)地質資料。湛(zhan)江分公(gong)司(si)由此掌握(wo)了復雜條(tiao)件下(xia)的(de)超(chao)高(gao)溫高(gao)壓井(jing)測(ce)井(jing)技術。
這些實踐，不僅(jin)檢驗(yan)、提(ti)升了(le)技術，還(huan)鍛煉了(le)隊(dui)伍。
瞄(miao)準瓶頸，亟待更大突(tu)破
“超高溫高壓(ya)領域的科(ke)研攻關取得了成績(ji)，但亟(ji)待更大突破，”李中指(zhi)出，“南海(hai)鶯瓊盆地壓(ya)力(li)成因異常復雜，區域整體規律研究還有(you)待加強，壓(ya)力(li)預測可以更精確(que)。”
“此外，適應高效作業的非常規井(jing)身結(jie)構優(you)化設計、復雜地層的堵漏防(fang)漏工(gong)藝等(deng)，還(huan)有很大(da)提升空間。”
為此，依托(tuo)“十三(san)五”中國(guo)石油總公司(si)(si)重大專項南海高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)鉆完(wan)井(jing)技(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，湛江分公司(si)(si)還將深入開(kai)展4個課(ke)題的攻關(guan)，即鶯瓊(qiong)盆地(di)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)鉆井(jing)關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，鉆完(wan)井(jing)液、固井(jing)工藝(yi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)與應(ying)用，完(wan)井(jing)和測試關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，鉆完(wan)井(jing)、測試安全技(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。
除了(le)鉆完(wan)井等工程技術研究(jiu)，湛江分公司還將(jiang)進一步開展超高溫高壓地(di)層地(di)質研究(jiu)。