井架高聳,鉆機轟鳴,在我國首個海上超高溫超高壓氣田,樂東10-1氣田作業(yè)人員正加快鉆進3口先導(dǎo)試驗井,目前已完成試驗井的三開井段作業(yè)。
樂東10-1氣田位于世界三大高溫高壓區(qū)域之一的南海西部瓊東南盆地,氣藏埋藏于90多米水深之下4200多米地層深處
,這里溫度高達214攝氏度,絕對壓力94兆帕,氣田開發(fā)難度極大。
“磨刀霍霍”:歷時4年形成鉆完井方案
鉆完井是樂東10-1超高溫超高壓氣田開發(fā)中最難的環(huán)節(jié)之一。
在超高溫超高壓地層鉆井,需面臨極窄的壓力窗口、惡劣的腐蝕環(huán)境,及這些客觀條件帶來的鉆井液性能、井筒安全、固井質(zhì)量等一系列難題。為攻克這些難題,有限海南分公司2020年成立項目組,針對性開展科研攻關(guān)。
項目聯(lián)合內(nèi)外部超高溫超高壓領(lǐng)域的專家,深入開展超高溫超高壓條件下的固井、鉆井液、井筒安全等方面的專項研究,重點包括溫度壓力的預(yù)監(jiān)測和各種工況的對應(yīng)舉措等。在此過程中,項目組自主研發(fā)的海上平臺精細控壓鉆井技術(shù)裝備,填補了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白,由此探索出一套海上超高溫超高壓鉆完井關(guān)鍵核心技術(shù)體系。
鉆井作業(yè)是一項系統(tǒng)工程,有限海南分公司工程技術(shù)作業(yè)中心還與地質(zhì)油藏、工程建設(shè)、開發(fā)生產(chǎn)等專業(yè)部門溝通,探索構(gòu)建高效協(xié)同的一體化機制。
“比如工技工建一體化——對于因海上作業(yè)區(qū)域狹小而帶來的鉆井與工程建設(shè)需要相互避讓的復(fù)雜情況,我們與工程建設(shè)中心提前溝通并進行桌面推演,制訂避讓方案,以提高作業(yè)效率。”有限海南分公司工程技術(shù)作業(yè)中心相關(guān)負責人說。
“步步驚心”:前三開井段安全完成
氣田所在海床是上部硬薄、下部軟厚的“雞蛋殼”地層,自升式鉆井平臺就位時極易發(fā)生穿刺甚至傾覆風(fēng)險。項目組提前利用半潛式鉆井平臺在3口井所在海床區(qū)域鉆了500個直徑為1米多的孔,將地層打碎、壓實,便于自升式鉆井平臺插樁、就位。今年3月,鉆井平臺就位即進行鉆井作業(yè)。
作業(yè)采用批鉆模式,即打完全部井的同一個井段后再進行全部井的下一個井段作業(yè)。這3口井為常規(guī)五開次井身結(jié)構(gòu),僅用30天3口井的一、二開表層井段作業(yè)就順利完成。
4月,項目開始三開井段批鉆作業(yè),難度驟增——地層壓力迅速抬升,井斜53度,最長裸眼段2655米,最大井深4087米,是當前三開444.5毫米井段國內(nèi)海上開發(fā)井井眼最深紀錄。
“我們針對鉆具摩阻問題,實時監(jiān)測摩阻系數(shù),根據(jù)不同實際工況及時優(yōu)化鉆具組合;選用流變性好、潤滑性能好的鉆井液,作業(yè)時加強監(jiān)測,不斷優(yōu)化配方和工藝措施。多措并舉,確保了三開井段作業(yè)的順利鉆進,實現(xiàn)大尺寸井眼套管深下的目標,為后續(xù)高壓層段打下堅實的基礎(chǔ)。”現(xiàn)場技術(shù)人員說。
在南海夏季高溫高濕度環(huán)境下,現(xiàn)場作業(yè)人員連續(xù)高強度操作77小時完成了下套管、固井作業(yè),將339.7毫米套管下入至4087米,創(chuàng)造國內(nèi)海上開發(fā)井該尺寸套管下深最長深度紀錄;固井共計使用2000噸水泥,打破海油固井水泥漿最大泵入量紀錄,有效保障井筒長效完整性,實現(xiàn)大井眼全封固。
“3口試驗井前三開井段的安全作業(yè),為后續(xù)攻克超高溫超高壓氣田打下堅實基礎(chǔ)。這也為大家接下來要進行的風(fēng)險最高的超高溫超高壓地層鉆進,增添了信心。”有限海南分公司工程技術(shù)作業(yè)中心負責人說。