文章來源：中國海洋(yang)石油總公司 發(fa)布(bu)時間：2018-05-27
南(nan)海(hai)鶯瓊盆地(di)4000米左右地(di)層原始(shi)壓力(li)140～240MPa，井(jing)底溫度(du)(du)205～260℃，是全球三大超高溫高壓油氣區之一，天然氣資源(yuan)豐(feng)富。為掘(jue)取這些“藍金”，中國(guo)海(hai)油所屬有限公司湛江分公司（下稱(cheng)湛江分公司）強化鉆完(wan)井(jing)等科研(yan)攻(gong)關(guan)，加大勘探力(li)度(du)(du)，近(jin)期成功(gong)實施(shi)一口(kou)探井(jing)。
“該井(jing)的成(cheng)功鉆探，驗證了公司近年強化(hua)攻關形(xing)成(cheng)的超高溫(wen)高壓地層鉆完井(jing)等(deng)系列技術的有效性，對進一步勘探開(kai)發南海西部深層油氣(qi)、推進萬(wan)億方(fang)大氣(qi)區體系建設(she)具(ju)有重要意義。”湛江分公司總工程(cheng)師李中(zhong)說。
超(chao)高溫高壓“猛于(yu)虎(hu)”
“相比(bi)墨(mo)西哥(ge)灣、北(bei)海的(de)(de)超(chao)高溫(wen)高壓(ya)(ya)，鶯瓊盆地4000米左右(you)的(de)(de)深(shen)(shen)層地質特征更加復雜，”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(kou)窄、絕(jue)對壓(ya)(ya)力(li)大。比(bi)如，近期鉆探的(de)(de)這(zhe)口(kou)井(jing)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)，壓(ya)(ya)力(li)系數達2.25，相當于860個大氣壓(ya)(ya)，為家用高壓(ya)(ya)鍋壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)500倍。”
鶯瓊(qiong)盆地深(shen)層溫(wen)度同樣上升(sheng)很快，溫(wen)度值高(gao)，而且該海域臺風頻繁(fan)。正(zheng)因為如此(ci)，鉆超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井(jing)，對鉆具(ju)、鉆井(jing)液、水泥漿的性能，及作業方(fang)案(an)、人員能力提出更(geng)高(gao)挑戰。“作業時極易誘(you)發井(jing)壁失穩、漏(lou)失、井(jing)噴甚至(zhi)船毀人亡等事故。”
超高溫(wen)高壓(ya)井(jing)(jing)鉆井(jing)(jing)成本也很高，動(dong)輒數(shu)億元(yuan)。
國外對超(chao)高溫高壓(ya)鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)進行過很多技(ji)(ji)術努力(li)(li)。比如(ru)鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)、井(jing)(jing)(jing)(jing)控方(fang)面(mian)，通(tong)過應(ying)用壓(ya)力(li)(li)控制(zhi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)提(ti)高井(jing)(jing)(jing)(jing)控能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)(jing)下工具(ju)(ju)方(fang)面(mian)，開發(fa)更耐(nai)(nai)用的(de)密封技(ji)(ji)術，提(ti)高隨鉆(zhan)(zhan)(zhan)工具(ju)(ju)的(de)耐(nai)(nai)溫能力(li)(li)；鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)方(fang)面(mian)，研究抗高溫鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)材料(liao)，使用油(you)基鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)提(ti)高耐(nai)(nai)溫能力(li)(li)；井(jing)(jing)(jing)(jing)身結構(gou)方(fang)面(mian)，優選水力(li)(li)擴(kuo)眼工具(ju)(ju)，增加套管(guan)層次，隔離窄壓(ya)力(li)(li)窗口地(di)層等。
“盡(jin)管如此，國外在超高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)勘探開(kai)發中，依然(ran)事故不斷(duan)。2010年世界最大海上鉆井平(ping)臺(tai)深水地平(ping)線在美(mei)國墨西(xi)哥灣沉沒，就(jiu)與在該海域進行(xing)超高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)作業有關。”
系統攻關(guan)，多點“開花”
李中介(jie)紹，我(wo)國對超高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓的認識(shi)與研究，從高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓開始(shi)，起步(bu)晚，歷經曲折。
1984-2004年間(jian)，湛江(jiang)分公司與外方合作勘探鶯瓊盆地時就(jiu)曾(ceng)鉆(zhan)遇超高溫(wen)高壓地層(ceng)。因技(ji)術所限(xian)，許多(duo)井(jing)無法完(wan)(wan)鉆(zhan)，更別提(ti)油氣(qi)(qi)發(fa)現。2004年開始，湛江(jiang)分公司從(cong)頭研究，創新高溫(wen)高壓天(tian)然氣(qi)(qi)成(cheng)藏理(li)論，研發(fa)了多(duo)源多(duo)機制壓力預測、井(jing)筒完(wan)(wan)整性技(ji)術等配(pei)套技(ji)術，鉆(zhan)探發(fa)現東(dong)方13區氣(qi)(qi)藏。隨后又繼續研發(fa)提(ti)升，成(cheng)功開發(fa)位于該(gai)區的(de)東(dong)方1-1氣(qi)(qi)田一期項(xiang)目。
在此基礎(chu)上(shang)，湛江分(fen)公司近年(nian)邊實踐邊開展(zhan)超高溫高壓鉆完井(jing)等科研攻關(guan)。
鉆井方面，進一步開展壓(ya)(ya)力(li)預(yu)測(ce)研究，提高壓(ya)(ya)力(li)預(yu)測(ce)精(jing)度；深化(hua)窄壓(ya)(ya)力(li)窗口鉆井工藝研究，形成超高溫高壓(ya)(ya)井內循環(huan)鉆井液(ye)密度的精(jing)確預(yu)測(ce)和(he)控制；為提高鉆速(su)(su)，優(you)選(xuan)鉆頭，采用(yong)液(ye)力(li)提速(su)(su)工具，創(chuang)新行(xing)程高溫高壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)提速(su)(su)技術。
鉆井液、水(shui)泥漿、測井方(fang)面，研究出一(yi)套抗(kang)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓的高(gao)(gao)密度體系(xi)鉆井液和(he)防(fang)氣(qi)竄水(shui)泥漿體系(xi)；優化小井眼電測工(gong)具(ju)，確保測井作(zuo)業順(shun)利，取(qu)全取(qu)準資料。
儲層保(bao)護技術(shu)方面，開展了(le)基于超細重晶(jing)石的(de)泥(ni)餅改善技術(shu)研究，使用“自適應充填”理論封堵高溫高壓(ya)地層誘導縫和寬尺(chi)寸分布孔喉，有效降低濾失量，精細保(bao)護儲層。
“如今，我們(men)已(yi)形成6項(xiang)安全(quan)控制技(ji)術、4項(xiang)優(you)質(zhi)作(zuo)業(ye)技(ji)術、3項(xiang)高(gao)效作(zuo)業(ye)技(ji)術，為超高(gao)溫(wen)高(gao)壓井(jing)的安全(quan)、優(you)質(zhi)、高(gao)效鉆井(jing)提供(gong)了技(ji)術保障。”李中說。
研用互(hu)動“淬煉(lian)”技術
湛江(jiang)分公司還將以上技術推向現場，在實(shi)踐中檢驗并提升技術，近年先后鉆探(tan)多口超(chao)高(gao)溫高(gao)壓井(jing)。
李中介紹，2015年完鉆的樂東10-1-1，井(jing)底溫度超190℃，壓力系(xi)數2.23。作(zuo)業時，湛江分(fen)公司充分(fen)運用(yong)上(shang)述技術(shu)，精細化操(cao)作(zuo)，比(bi)如(ru)嚴格(ge)控制(zhi)起下(xia)鉆速度和泥漿比(bi)重(zhong)，關鍵崗位安排經驗豐(feng)富的技術(shu)人員，專家(jia)現場坐鎮，實現該井(jing)的安全完鉆，并獲取(qu)豐(feng)富地質資料。也(ye)正是(shi)在這(zhe)口井(jing)，自主研發的抗高溫高壓鉆井(jing)液(ye)成功(gong)應用(yong)。
近日完鉆(zhan)(zhan)的(de)探(tan)井(jing)(jing)，除了超(chao)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓，還(huan)面臨超(chao)低滲(shen)(shen)等(deng)多重(zhong)挑(tiao)戰，湛江(jiang)分(fen)公司同樣(yang)運用自主研(yan)發的(de)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)技術進行鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)。特別(bie)是在測井(jing)(jing)作業(ye)(ye)時，該(gai)公司運用先(xian)進的(de)耐超(chao)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓儀器、小井(jing)(jing)眼低滲(shen)(shen)地層取樣(yang)器、中(zhong)途VSP反演預測等(deng)技術，在不增(zeng)加擴眼作業(ye)(ye)情況下，在目的(de)井(jing)(jing)段順利(li)進行多趟測井(jing)(jing)作業(ye)(ye)，作業(ye)(ye)時效高(gao)(gao)達100%，實現了降(jiang)本，并獲(huo)取了豐富的(de)地質資(zi)料。湛江(jiang)分(fen)公司由此掌(zhang)握了復(fu)雜條件下的(de)超(chao)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓井(jing)(jing)測井(jing)(jing)技術。
這(zhe)些實踐，不僅檢驗、提升了技術，還鍛煉了隊伍(wu)。
瞄準瓶頸，亟待更大突破
“超(chao)高溫(wen)高壓領域的科研攻(gong)關取得了成績，但亟待(dai)更大(da)突破，”李(li)中指出，“南海鶯瓊盆(pen)地壓力(li)成因異常(chang)復雜，區(qu)域整體規(gui)律研究還有(you)待(dai)加強，壓力(li)預測可以更精(jing)確。”
“此外，適應高效作業(ye)的非(fei)常規(gui)井(jing)身結構優化設計、復雜地(di)層的堵漏防漏工藝等，還(huan)有很大提升空間。”
為此，依托(tuo)“十(shi)三五”中國石油總公司(si)重大專項南海高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)鉆(zhan)完(wan)井(jing)技(ji)術研(yan)究(jiu)，湛江(jiang)分公司(si)還將深入開展4個(ge)課題(ti)的攻關，即(ji)鶯瓊盆地(di)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)鉆(zhan)井(jing)關鍵技(ji)術研(yan)究(jiu)，鉆(zhan)完(wan)井(jing)液(ye)、固(gu)井(jing)工藝研(yan)究(jiu)與應用，完(wan)井(jing)和測試關鍵技(ji)術研(yan)究(jiu)，鉆(zhan)完(wan)井(jing)、測試安全技(ji)術研(yan)究(jiu)。
除(chu)了(le)鉆完井等工(gong)程技術研究，湛江分公(gong)司還將(jiang)進一步開展超(chao)高(gao)溫高(gao)壓地層地質研究。