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塔里木油田钻井液技术升级换代解析

www.chinaoilonline.com  2018-05-21 01:23:37

    4月27日,克深241井酸压改造后获高产,较改造前增产3倍。这口井在环保水基钻井液“滋润”下,单支钻头进尺1677米,用时12.67天,刷新了库车山前单支钻头进尺纪录。

    放出油流,而不是喷出油流;给地层施加压力,但不要压死油层。随着塔里木油田钻井深度的加深,钻井难度成几何倍数叠加,对钻井液性能的要求日渐严苛。在“三超”井、水平井、大位移井面前,常规钻井液已是“爱莫能助”。

    温度160摄氏度、井深超过7000米,对于常规水基钻井液是极限值,会出现增稠固化、沉淀、HTHP失水增大等弊端,将导致一系列严重的钻井复杂事故。然而,库车山前最深的气藏埋深已超过8000米,井底温度高达190摄氏度,压力超过130兆帕。

    科研人员创新提出“盐上以提速为核心,盐中、盐下降低事故复杂”的攻关思路,开展包括密度钻井液在内的核心配套技术攻关,以科技“造血”,律动钻井脉搏。

    2010年4月,克深7井首次使用油基钻井液取代水基钻井液,首战告捷。此后7年,科研人员不断“雕琢”油基钻井液技术,创新完善油基钻井液性能。油基钻井液优良性能得以有效释放,配合工程上的进口垂钻工具、PDC钻头及合理的钻井参数,使得曾经的“卡脖子”盐膏层成为提速和缩短周期的“潜力股”。

    尺有所短,寸有所长。油基泥浆油、水比高达95比5,含油成分高,成本也高。为解决这一问题,2010年,科研人员经过一年多试验、评价,对国外油基泥浆的配方进行改善,将油基泥浆的油水比降为80比20,每吨油基泥浆的成本降低1000元左右。

    成功的钻井液,就是要在高温高压环境下,撑得住井壁,堵得住漏层,少向页岩层渗漏,挟带砂岩能力很强。但是这几项性能因化学特性相互抑制,就像跷跷板,这边下去,那边起来,最大的难点在于找到平衡点。

    油基钻井液在不断放大优势的同时,不利一面也日渐凸显:钻井成本高、环保压力大。为找到这一平衡点,科研人员持续开展钻井液体系攻关创新,从水基钻井液到油基钻井液再到环保水基钻井液不断升级换代,提升环保系数。

    为验证环保水基钻井液性能,科研人员在克深8-5井开展钻井液新技术现场先导性试验,先后经过170摄氏度、180摄氏度、200摄氏度高温“烤验”后钻进更加顺畅,突破了常规水基钻井液抗温极限,完成200摄氏度高温“不可能”的挑战。克深8B5井首次应用环保水基钻井液,钻井工期较邻井缩短20天,单井降低成本约1700万元。

    目前,科研人员瞄准更复杂的环境、更高的目标,摸索钻井液体系的抗温和密度极限,实现产品系列化、应用规模化,保证深井水基钻井液具有良好的流变性和稳定性,为库车山前“三超”气井寻找性价比最佳的钻井液配方。


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