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    生产工艺

    实钻裸眼段井壁不稳定

    2019-08-29 01:01

      中国机械工业联合会机经网发布时间:2019-08-22 11:02:52 来源:中国石化新闻网

      近日,中石化西南测井XN305队连夜完成威202H51-1复杂水平井井筒钻具卡钻爆炸松扣(以下简称“爆松”)施工后,转战威202H63-2进行复杂水平井井筒“爆松”作业,均一次爆炸松扣成功。

      这是该测井队今年完成的第23个井次的“爆松”作业,也是西南测井川西(川东北)项目部近三年来第69井次复杂井井筒“爆松”工艺技术服务,他们安全高效的服务为钻井生产处理井筒钻具卡钻复杂情况赢得了时间,赢得了主动,赢得了效益。

      近年来,快速高效处理复杂井井筒钻具卡钻事故一直是钻井提速提质提效必须解决的工艺技术难题。

      随着钻井技术的快速发展,地面机械设备及井筒作业器具性能增强,工艺流程得到大幅优化,机械钻速有效释放,钻井速度突飞猛进,地质、工程对立体、多样化井眼轨道的快速推进亟不可待。

      这时候,如何高效处理大斜度井、水平井井筒复杂情况,快速处理钻具卡钻事故,加快钻井工程进度,已成为钻井提速提效绕不开的问题。

      对于石油天然气钻井,尤其是页岩气水平井钻井工程而言,四川盆地及周边地区聚集了一系列的“世界级难题”,地质结构复杂,岩性软硬交错,泥页岩地层不稳定,易水化膨胀,易掉块、垮塌,这些构造特征为水平井井筒工程技术作业带来了前所未有的挑战,实钻裸眼段井壁不稳定,不规则垮塌、缩径等复杂情况同时并存,井筒起下作业工具(仪器)阻卡严重,键槽、缩径及粘附卡钻事故时有发生,影响提速提效,拖延钻井进度,增加钻井成本。

      如泡酸泡油易造成地层污染,震击器震击和强行倒扣易损伤钻具,连续油管切割则耗时较长,成本较高,已满足不了提速提效的需要,急需快速解决井筒钻具卡钻事故,高效处理井筒钻具解卡复杂情况。

      因此复杂井井筒“爆松”工艺技术的创新发展已成为处理复杂井卡钻事故的突破点。

      2016年是“十三五”开局之年,也是石油工程板块遭遇前所未有的工作量锐减、市场竞争异常激烈的一年。

      面对“深化改革、转型发展、创新创效”的形势任务,西南测井与时俱进,365bet官网瞄准四川盆地及周边天然气大发展,水平井效益开发带来的机遇,果断决策,确立了既适应勘探开发对测井工艺技术的需求,又能够充分体现市场互利共赢效益最大化的发展方向,逐步探索制约提速提效的关键因素,服务高效勘探,效益开发,助力增储上产,延伸工艺技术终端服务链,充分利用自有测井定位及井筒爆破优势,创新实践水平井泵送爆破工艺技术,攻克复杂井井筒钻具卡钻的松扣解卡难题。

      针对水平井井筒钻具爆炸松扣受诸多条件的限制,钻具与井壁摩阻大,反扭力很难传递到卡点附近,钻具的卡点判断困难,水平段钻具不受重力,爆松点的悬重计算困难,爆松工具难以依靠重力下放到水平段,需要通过泵送,而泵送存在诸多影响因素,施工配合要求高,爆松解卡成功率不高等顽疾。

      西南测井川西(川东北)项目部采取关键技术攻关和工艺实践探索,将泵送分簇射孔、湿接头测井、测卡爆炸松扣等技术创新融入水平井井筒钻具卡钻“爆松”解卡工艺。在爆炸药量的把控,爆炸松扣节箍位置的准确定位和移动点火方式等方面做了深入研究,并制定了详细的控制措施,有效解决了“爆松”关键环节“中和点”悬重控制、钻具紧扣、施加反扭矩等工艺瓶颈,精准把控爆破药量选择、起爆点定位点火等核心技术,取得阶段性突破。

      与其它工艺相比,泵送爆松解卡工艺具有耗时短、成本低,定位精准、成功率高的优势。旁通阀组装简单;泵送电缆速度较快;磁定位仪器实时传递接箍信号;根据接箍信号精准校深,爆破点选择合理;而且爆破作业环境无残留物污染。对于高效勘探效益开发而言,具有较高的经济技术价值。

      2016年2月在江沙33-19HF井进行泵送爆破松扣施工,由于工艺技术不够成熟,爆松解卡未能成功。

      失败是成功之母,面对施工困境,西南测井川西(川东北)项目部剖析了大量类似事故处理案例,反复论证水平井爆松解卡施工过程中存在的主要技术瓶颈,针对存在的解卡作业工艺难题,经过30余井次的施工,不断总结积累实践经验,持续改进完善泵送工艺,最终形成一套西南测井《水平井泵送爆松解卡技术》。

      一是采用磁定位仪器,增强井筒深度定位的稳定性和兼容性;二是改进高压旁通阀功效,增强承压极限,满足超长水平段泵送需求;三是挖潜测卡仪精准定位功能,实时掌握卡点位置。同时收集每口井钻具尺寸、井眼轨迹、泥浆性能、垂深等相关数据,结合每井次实际所提吨位,推算出中和点计算公式,使“爆松”成功率逐步得到提高。

      2016年6月,西南测井接到中国石油长城钻探工程公司的咨询,提出对其承钻的威202H4-3井进行泵送爆炸松扣施工需求。

      该井于5月30日正常划眼至3619.5米处,发生卡钻,钻井队连续数日使用随钻震击器上下震击千余次,并通过泡油,增强井筒钻柱最大扭矩,憋扭矩下压等手段反复尝试解卡,但均未有明显效果。

      对于此次联系西南测井爆炸松扣施工,钻井方也并没有抱多大的成功希望,仅凭试一试的心态寻求外援。

      而对于西南测井川西(川东北)项目部来说,这一次外部市场的亮剑,只能成功,不许失败。

      功夫不负有心人,通过精心准备,快速确定爆松方案,6月11日,威202H4-3井水平段井斜98.55度,斜深3616米的井筒实施泵送爆松。随着井筒爆炸点产生的高能量震动冲击波效应,瞬间引发的裂变效应,迅速将钻柱扭矩聚集的高强度旋转力震动传递、精准释放到卡点附近,松扣、解卡成功。

      现场钻井队技术员激动地对测井带队负责人说:“由于传统的解卡工艺投入大、风险高、耗时长,影响钻井时效,加大了井筒作业风险;保守估计传统工艺处理这样的卡钻事故经济损失少则几十万,多则几百万,甚至填井埋钻具。。。。。。这次采用你们的泵送爆松工艺,不但成功松扣解卡,节约了宝贵时间,而且减少了后期井下作业风险,有效遏制住卡钻引发的后续损失!你们来得是时候啊!”

      2016年西南测井川西(川东北)项目部成功完成了5井次泵送爆炸松扣施工,“爆松”业务逐步拓展延伸,成为中石油西南工区处理井筒钻具卡钻事故的合作伙伴。

      2017-2018年西南测井川西(川东北)项目部“爆松”业务凭借过硬的技术服务,克服页岩气水平井井斜大,狗腿度变化大等施工难题,高效完成了34井次高难度复杂水平井泵送爆炸松扣施工任务。在自YS118H20-2,201H1-4,宁215H,宁H16-2、17-1,威209H9-7等复杂水平井泵送爆松施工,作业时效及成功率大幅提升,形成一个新的业绩亮点。

      截止2019年7月,西南测井共与中石油长城钻探、西部钻探、川庆钻探以及中石化内部多家钻井公司签署了合作协议,在协作处理井筒钻具卡钻事故,助推钻井提速提效的同时,拓展了“爆松”业务市场空间,实现了“双赢”,取得了良好的社会效益和经济效益。

      面对当前稳油增气降本、提速提质提效提产新形势,钻井进度加快而井筒钻具卡钻复杂情况突发的局面,西南测井泵送爆松解卡工艺技术势必为四川盆地及周边地区页岩气水平井钻井提速提效做出新的更大的贡献。

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