文(wen)章來源：中國海洋石油總公(gong)司 發布時(shi)間(jian)：2018-05-27
南海(hai)鶯瓊盆地4000米左右地層原始壓(ya)力140～240MPa，井(jing)底溫度(du)205～260℃，是全球三大(da)超高溫高壓(ya)油(you)氣區之一，天然(ran)氣資源豐富(fu)。為(wei)掘取這些“藍金”，中國海(hai)油(you)所屬(shu)有限公司(si)湛江分公司(si)（下(xia)稱湛江分公司(si)）強化鉆(zhan)完井(jing)等科研(yan)攻關，加大(da)勘探力度(du)，近期成功實施一口探井(jing)。
“該井的成功(gong)鉆(zhan)探，驗證了公(gong)司(si)近年強化攻關(guan)形成的超高溫高壓地層鉆(zhan)完(wan)井等系(xi)列技術的有(you)效性，對進一步勘探開發南海西部深(shen)層油(you)氣、推進萬億方大氣區體系(xi)建設具有(you)重(zhong)要意義。”湛江分(fen)公(gong)司(si)總工程(cheng)師李中說。
超高溫高壓“猛(meng)于虎”
“相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)墨西(xi)哥灣(wan)、北(bei)海的(de)超高(gao)溫高(gao)壓(ya)，鶯瓊盆地(di)4000米左右的(de)深(shen)層地(di)質特征更加復雜(za)，”李中說，“鶯瓊盆地(di)深(shen)層起壓(ya)深(shen)度(du)淺、壓(ya)力上升(sheng)快、壓(ya)力窗口窄、絕對壓(ya)力大。比(bi)(bi)如，近期鉆探的(de)這口井的(de)壓(ya)力，壓(ya)力系(xi)數達2.25，相(xiang)(xiang)當于860個大氣壓(ya)，為家用高(gao)壓(ya)鍋(guo)壓(ya)力的(de)500倍(bei)。”
鶯瓊盆地深層溫(wen)(wen)度(du)同樣上升很(hen)快(kuai)，溫(wen)(wen)度(du)值高，而且(qie)該海(hai)域臺風(feng)頻繁。正(zheng)因為如此，鉆(zhan)(zhan)超高溫(wen)(wen)高壓井，對鉆(zhan)(zhan)具、鉆(zhan)(zhan)井液、水泥漿的性能，及作業方案、人員能力提出(chu)更高挑(tiao)戰。“作業時(shi)極易誘發井壁失穩、漏失、井噴甚至船毀(hui)人亡等(deng)事故。”
超高(gao)溫高(gao)壓井(jing)鉆井(jing)成本也很(hen)高(gao)，動(dong)輒數億(yi)元。
國外對超高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓鉆(zhan)井(jing)進行過很多(duo)技術努力(li)(li)(li)。比如鉆(zhan)井(jing)、井(jing)控(kong)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，通過應用壓力(li)(li)(li)控(kong)制鉆(zhan)井(jing)提(ti)高(gao)(gao)(gao)井(jing)控(kong)能(neng)力(li)(li)(li)；井(jing)下工具(ju)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，開發更(geng)耐(nai)用的(de)(de)密(mi)封技術，提(ti)高(gao)(gao)(gao)隨(sui)鉆(zhan)工具(ju)的(de)(de)耐(nai)溫能(neng)力(li)(li)(li)；鉆(zhan)井(jing)液方(fang)(fang)面(mian)(mian)，研究抗高(gao)(gao)(gao)溫鉆(zhan)井(jing)液材料，使用油(you)基鉆(zhan)井(jing)液提(ti)高(gao)(gao)(gao)耐(nai)溫能(neng)力(li)(li)(li)；井(jing)身結構方(fang)(fang)面(mian)(mian)，優選(xuan)水力(li)(li)(li)擴眼工具(ju)，增加套管層次，隔離窄壓力(li)(li)(li)窗口地(di)層等。
“盡管如此(ci)，國外在超高溫(wen)高壓勘探開發(fa)中，依然事故不斷。2010年(nian)世界(jie)最大海上(shang)鉆井平臺(tai)深水地平線在美(mei)國墨西哥灣沉沒(mei)，就與(yu)在該海域進行超高溫(wen)高壓作業有關。”
系統攻關，多點“開花”
李中介紹，我國對(dui)超(chao)高溫(wen)高壓的認(ren)識與研(yan)究，從(cong)高溫(wen)高壓開(kai)始，起步晚，歷(li)經曲折。
1984-2004年(nian)間，湛(zhan)江(jiang)分公司(si)與外(wai)方合作勘探鶯瓊盆地時就曾鉆(zhan)遇超高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)地層。因(yin)技術所限，許多井無(wu)法完鉆(zhan)，更別提油氣(qi)發(fa)現。2004年(nian)開始，湛(zhan)江(jiang)分公司(si)從頭(tou)研究，創新高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)天然(ran)氣(qi)成藏理論，研發(fa)了多源多機(ji)制壓(ya)力預(yu)測、井筒完整(zheng)性(xing)技術等配套技術，鉆(zhan)探發(fa)現東(dong)方13區氣(qi)藏。隨后又繼(ji)續(xu)研發(fa)提升(sheng)，成功開發(fa)位(wei)于該(gai)區的東(dong)方1-1氣(qi)田一期項目。
在此基礎上，湛江分公司(si)近(jin)年(nian)邊實(shi)踐邊開展(zhan)超高(gao)溫高(gao)壓(ya)鉆完(wan)井(jing)等科研(yan)攻關。
鉆井(jing)(jing)方面，進一(yi)步開展(zhan)壓(ya)力預(yu)測研究(jiu)，提(ti)高壓(ya)力預(yu)測精(jing)度；深化窄壓(ya)力窗口鉆井(jing)(jing)工藝(yi)研究(jiu)，形成超高溫(wen)(wen)高壓(ya)井(jing)(jing)內循(xun)環鉆井(jing)(jing)液密度的精(jing)確預(yu)測和(he)控制；為提(ti)高鉆速，優選鉆頭，采用(yong)液力提(ti)速工具，創新(xin)行(xing)程高溫(wen)(wen)高壓(ya)系(xi)統提(ti)速技術。
鉆(zhan)井液(ye)(ye)、水泥(ni)漿(jiang)、測井方面，研究出一套抗高(gao)溫高(gao)壓的高(gao)密(mi)度體(ti)系(xi)鉆(zhan)井液(ye)(ye)和防氣(qi)竄(cuan)水泥(ni)漿(jiang)體(ti)系(xi)；優化(hua)小井眼電測工具，確保(bao)測井作業順利，取全取準資料。
儲層保(bao)護技術方(fang)面，開展了基于超細(xi)(xi)重晶石的泥餅(bing)改善技術研究，使用(yong)“自適應充填”理論封(feng)堵高溫高壓地層誘(you)導縫(feng)和寬尺寸分布孔喉(hou)，有(you)效(xiao)降低濾失量，精細(xi)(xi)保(bao)護儲層。
“如今(jin)，我(wo)們已形成6項(xiang)安全(quan)控制技術(shu)(shu)、4項(xiang)優質作業(ye)技術(shu)(shu)、3項(xiang)高效作業(ye)技術(shu)(shu)，為超(chao)高溫(wen)高壓井的安全(quan)、優質、高效鉆井提(ti)供了(le)技術(shu)(shu)保障(zhang)。”李中說。
研用互動“淬煉(lian)”技術
湛江分公(gong)司(si)還將以上技術推向現場(chang)，在實踐(jian)中檢(jian)驗并提(ti)升技術，近年(nian)先后鉆探多口(kou)超高(gao)溫高(gao)壓井。
李中介(jie)紹，2015年完(wan)鉆(zhan)(zhan)的(de)(de)樂東10-1-1，井底溫度(du)超190℃，壓(ya)力系(xi)數2.23。作(zuo)業時，湛江分公司充分運用上述技術，精細化操作(zuo)，比(bi)如嚴格控制起下鉆(zhan)(zhan)速度(du)和泥(ni)漿(jiang)比(bi)重(zhong)，關(guan)鍵崗位安排經驗豐富的(de)(de)技術人(ren)員，專家現場坐鎮，實現該井的(de)(de)安全(quan)完(wan)鉆(zhan)(zhan)，并獲取豐富地質資料。也(ye)正(zheng)是在(zai)這口井，自主(zhu)研(yan)發的(de)(de)抗高溫高壓(ya)鉆(zhan)(zhan)井液成功應用。
近(jin)日完鉆的(de)探井(jing)，除了(le)(le)超高(gao)溫高(gao)壓，還(huan)面臨(lin)超低(di)滲等多(duo)重挑戰，湛江分(fen)公司同(tong)樣運用自主研發的(de)鉆井(jing)技術(shu)(shu)進行(xing)鉆井(jing)。特別是在測(ce)井(jing)作業(ye)時，該公司運用先進的(de)耐超高(gao)溫高(gao)壓儀器、小井(jing)眼低(di)滲地層取樣器、中途(tu)VSP反演(yan)預測(ce)等技術(shu)(shu)，在不增加擴眼作業(ye)情(qing)況下，在目(mu)的(de)井(jing)段順利進行(xing)多(duo)趟測(ce)井(jing)作業(ye)，作業(ye)時效高(gao)達(da)100%，實現了(le)(le)降本，并獲(huo)取了(le)(le)豐富(fu)的(de)地質(zhi)資料。湛江分(fen)公司由此(ci)掌(zhang)握了(le)(le)復雜(za)條件下的(de)超高(gao)溫高(gao)壓井(jing)測(ce)井(jing)技術(shu)(shu)。
這些實踐(jian)，不僅檢驗、提升了技術，還鍛煉了隊伍。
瞄(miao)準瓶頸，亟待更(geng)大突破
“超高(gao)溫高(gao)壓(ya)領域的科(ke)研(yan)(yan)攻關取得了成績(ji)，但亟待(dai)更大突破，”李中指出(chu)，“南海鶯瓊盆地(di)壓(ya)力成因異常復雜，區域整體規律研(yan)(yan)究還有待(dai)加強，壓(ya)力預測可以更精確。”
“此外，適應高效(xiao)作業的(de)非常規井(jing)身結構(gou)優化設(she)計、復雜地層(ceng)的(de)堵漏防漏工(gong)藝等，還有很(hen)大提升空間。”
為此，依托“十(shi)三五”中(zhong)國石油總公司重大專項南(nan)海高溫高壓鉆完井(jing)技(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，湛江分(fen)公司還(huan)將(jiang)深入(ru)開展4個課題的攻關(guan)，即鶯瓊盆(pen)地高溫高壓鉆井(jing)關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，鉆完井(jing)液、固井(jing)工(gong)藝研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)與應用，完井(jing)和測試關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，鉆完井(jing)、測試安全技(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。
除了鉆完井等工程技術研究，湛(zhan)江分公司還將進一步開展超高溫高壓(ya)地(di)層地(di)質研究。