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南海(hai)鶯瓊盆地4000米左右地層(ceng)原始壓力(li)140～240MPa，井底溫度(du)205～260℃，是全球三大超高溫高壓油氣(qi)區之一，天然(ran)氣(qi)資源豐富。為掘取這些“藍(lan)金”，中國海(hai)油所(suo)屬有限(xian)公(gong)司湛江分(fen)公(gong)司（下稱湛江分(fen)公(gong)司）強化鉆完井等科研攻關(guan)，加大勘探力(li)度(du)，近期成功實施一口探井。

“該井(jing)的成(cheng)功鉆(zhan)探(tan)(tan)，驗證(zheng)了公司近年強化攻關形成(cheng)的超高溫高壓地層鉆(zhan)完井(jing)等系列技(ji)術的有效性(xing)，對進(jin)一步勘探(tan)(tan)開(kai)發南海(hai)西(xi)部(bu)深(shen)層油氣、推進(jin)萬億方大氣區體系建設(she)具有重要意義。”湛江(jiang)分公司總工(gong)程師李中說(shuo)。

超高(gao)溫高(gao)壓“猛于(yu)虎”

“相(xiang)比墨西哥灣、北海(hai)的(de)超(chao)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)，鶯瓊盆地4000米(mi)左右的(de)深(shen)(shen)層地質特(te)征更加復雜，”李中說，“鶯瓊盆地深(shen)(shen)層起壓(ya)(ya)深(shen)(shen)度淺、壓(ya)(ya)力(li)上升快、壓(ya)(ya)力(li)窗口窄、絕對壓(ya)(ya)力(li)大。比如，近(jin)期鉆探的(de)這口井的(de)壓(ya)(ya)力(li)，壓(ya)(ya)力(li)系(xi)數(shu)達(da)2.25，相(xiang)當于860個大氣(qi)壓(ya)(ya)，為家用高(gao)(gao)壓(ya)(ya)鍋(guo)壓(ya)(ya)力(li)的(de)500倍。”

鶯瓊盆地深層溫度(du)同樣(yang)上升很快，溫度(du)值高，而且該(gai)海(hai)域臺風頻繁。正因為如此，鉆(zhan)超高溫高壓井，對鉆(zhan)具(ju)、鉆(zhan)井液、水泥漿的性能，及(ji)作(zuo)業方案、人員能力提出更高挑戰。“作(zuo)業時(shi)極易誘發井壁(bi)失(shi)穩、漏失(shi)、井噴(pen)甚至船毀人亡(wang)等事故(gu)。”

超高溫(wen)高壓井鉆井成本(ben)也很高，動輒數(shu)億元。

國外對(dui)超高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)進行(xing)過(guo)很多(duo)技(ji)術努力(li)(li)。比如鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)、井(jing)(jing)(jing)控方面(mian)，通過(guo)應用(yong)(yong)壓(ya)(ya)力(li)(li)控制鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)提高(gao)井(jing)(jing)(jing)控能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)下工具(ju)方面(mian)，開發更耐(nai)用(yong)(yong)的密封(feng)技(ji)術，提高(gao)隨(sui)鉆(zhan)工具(ju)的耐(nai)溫(wen)能力(li)(li)；鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液方面(mian)，研究抗高(gao)溫(wen)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液材料(liao)，使用(yong)(yong)油基鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液提高(gao)耐(nai)溫(wen)能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)身結構方面(mian)，優選(xuan)水力(li)(li)擴眼工具(ju)，增(zeng)加套管層次，隔離窄壓(ya)(ya)力(li)(li)窗口地(di)層等(deng)。

“盡(jin)管(guan)如此(ci)，國(guo)外在超高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓勘(kan)探開(kai)發中，依然事故不斷。2010年世界最大海上(shang)鉆井平臺深(shen)水地平線在美國(guo)墨西哥(ge)灣沉沒，就與在該海域(yu)進行超高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓作業(ye)有關。”

系統攻關，多點“開(kai)花”

李中(zhong)介紹，我國對超高溫高壓的認識(shi)與(yu)研究，從高溫高壓開(kai)始，起步晚，歷(li)經曲折。

1984-2004年(nian)間，湛江(jiang)分公(gong)司與外方合作勘探(tan)鶯瓊盆地時就(jiu)曾(ceng)鉆(zhan)遇(yu)超(chao)高溫(wen)高壓(ya)地層。因技(ji)術(shu)所限，許多井(jing)無法(fa)完鉆(zhan)，更別提油氣(qi)(qi)發(fa)(fa)現。2004年(nian)開始，湛江(jiang)分公(gong)司從頭研究，創新(xin)高溫(wen)高壓(ya)天然氣(qi)(qi)成藏(zang)理(li)論，研發(fa)(fa)了多源(yuan)多機制壓(ya)力預(yu)測(ce)、井(jing)筒(tong)完整性技(ji)術(shu)等配套(tao)技(ji)術(shu)，鉆(zhan)探(tan)發(fa)(fa)現東(dong)方13區氣(qi)(qi)藏(zang)。隨后又繼續研發(fa)(fa)提升，成功開發(fa)(fa)位于該區的東(dong)方1-1氣(qi)(qi)田(tian)一期項(xiang)目。

在此(ci)基礎(chu)上，湛江(jiang)分公司近(jin)年(nian)邊(bian)實(shi)踐邊(bian)開展超高(gao)溫高(gao)壓鉆完(wan)井等科(ke)研攻關。

鉆(zhan)(zhan)井方面，進一(yi)步開展壓力預(yu)測研究，提(ti)高(gao)壓力預(yu)測精度；深化窄壓力窗口(kou)鉆(zhan)(zhan)井工藝研究，形成超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井內(nei)循環鉆(zhan)(zhan)井液(ye)密度的精確預(yu)測和控(kong)制；為提(ti)高(gao)鉆(zhan)(zhan)速，優選鉆(zhan)(zhan)頭，采用液(ye)力提(ti)速工具，創新行(xing)程高(gao)溫(wen)高(gao)壓系統提(ti)速技術。

鉆(zhan)井(jing)液(ye)(ye)、水(shui)泥(ni)漿、測井(jing)方面，研究出一套(tao)抗(kang)高溫高壓的(de)高密度體系鉆(zhan)井(jing)液(ye)(ye)和防氣竄水(shui)泥(ni)漿體系；優化小井(jing)眼電測工具，確保測井(jing)作業(ye)順利，取全取準資料。

儲(chu)層保(bao)護技術方面，開展了(le)基于超細重晶石的泥餅(bing)改善技術研究(jiu)，使用“自適應充(chong)填(tian)”理(li)論(lun)封堵高溫高壓地層誘導縫和寬尺寸分布孔喉，有效降低濾(lv)失量，精細保(bao)護儲(chu)層。

“如今，我們已形(xing)成6項(xiang)安(an)全控制技(ji)術、4項(xiang)優(you)質作(zuo)業技(ji)術、3項(xiang)高(gao)效作(zuo)業技(ji)術，為(wei)超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井(jing)的安(an)全、優(you)質、高(gao)效鉆井(jing)提(ti)供了技(ji)術保障。”李中說。

研用互動“淬煉”技術

湛江分(fen)公司還(huan)將以上技(ji)術推向(xiang)現場(chang)，在實踐(jian)中檢驗并提升(sheng)技(ji)術，近年(nian)先后鉆探多口超高溫高壓(ya)井。

李中(zhong)介(jie)紹，2015年完鉆(zhan)(zhan)的(de)樂東10-1-1，井(jing)底溫(wen)度超190℃，壓(ya)力系數2.23。作業時，湛(zhan)江(jiang)分公司(si)充分運用(yong)上(shang)述(shu)技術(shu)，精(jing)細化(hua)操作，比(bi)如嚴格控(kong)制起下(xia)鉆(zhan)(zhan)速度和泥漿比(bi)重，關(guan)鍵(jian)崗位安排經驗豐富(fu)的(de)技術(shu)人員，專家(jia)現(xian)場坐鎮(zhen)，實現(xian)該井(jing)的(de)安全完鉆(zhan)(zhan)，并獲取豐富(fu)地質資(zi)料。也(ye)正是在這(zhe)口井(jing)，自主研發的(de)抗高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)鉆(zhan)(zhan)井(jing)液成功應用(yong)。

近日完鉆的(de)(de)探井(jing)，除(chu)了(le)超高溫(wen)高壓，還面(mian)臨超低滲等多(duo)重挑戰，湛江分公(gong)(gong)司同樣運用(yong)自主研發的(de)(de)鉆井(jing)技術(shu)(shu)進行鉆井(jing)。特別是在(zai)測(ce)井(jing)作業時(shi)(shi)，該公(gong)(gong)司運用(yong)先進的(de)(de)耐超高溫(wen)高壓儀(yi)器、小(xiao)井(jing)眼低滲地層取(qu)樣器、中途(tu)VSP反(fan)演預測(ce)等技術(shu)(shu)，在(zai)不增加(jia)擴眼作業情(qing)況下，在(zai)目的(de)(de)井(jing)段(duan)順利進行多(duo)趟測(ce)井(jing)作業，作業時(shi)(shi)效高達100%，實現了(le)降本，并獲(huo)取(qu)了(le)豐富的(de)(de)地質資料。湛江分公(gong)(gong)司由此掌握了(le)復雜條(tiao)件下的(de)(de)超高溫(wen)高壓井(jing)測(ce)井(jing)技術(shu)(shu)。

這(zhe)些實(shi)踐，不僅檢(jian)驗、提升了(le)技術(shu)，還鍛(duan)煉(lian)了(le)隊伍。

瞄準瓶頸(jing)，亟待更大突破(po)

“超(chao)高(gao)溫高(gao)壓(ya)領域(yu)的(de)科研攻關取(qu)得了成(cheng)績，但亟待(dai)更大突(tu)破，”李(li)中指(zhi)出，“南海(hai)鶯瓊(qiong)盆地壓(ya)力成(cheng)因(yin)異常復雜，區(qu)域(yu)整體規律(lv)研究還有待(dai)加(jia)強，壓(ya)力預(yu)測可以更精確。”

“此外，適(shi)應高(gao)效作業的(de)非常(chang)規井身(shen)結構優化設計、復雜地(di)層(ceng)的(de)堵漏(lou)防漏(lou)工(gong)藝(yi)等(deng)，還有很大(da)提升空間。”

為此，依托(tuo)“十三五”中國(guo)石油(you)總公司(si)重(zhong)大專項南海高(gao)溫(wen)高(gao)壓鉆完井技(ji)(ji)術(shu)研究(jiu)(jiu)(jiu)，湛江(jiang)分公司(si)還將深入開展4個課題的(de)攻關，即鶯(ying)瓊盆地(di)高(gao)溫(wen)高(gao)壓鉆井關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)研究(jiu)(jiu)(jiu)，鉆完井液、固(gu)井工藝研究(jiu)(jiu)(jiu)與應用，完井和測(ce)試關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)研究(jiu)(jiu)(jiu)，鉆完井、測(ce)試安(an)全(quan)技(ji)(ji)術(shu)研究(jiu)(jiu)(jiu)。

除了鉆完井等(deng)工(gong)程技(ji)術研究(jiu)，湛江分公司還將進一步(bu)開展超高(gao)溫(wen)高(gao)壓地(di)層地(di)質研究(jiu)。