您当前的位置:首页 > 新闻资讯 > 克拉玛依快讯

破解超深层钻井难题攻克准噶尔南缘复杂地层——专访中国石油工程技术研究院副院长屈刚

2024-10-30  

  新疆石油报记者 马世军  通讯员 白祺琪 康雪茹 
  【专家简介】

屈刚,中国石油工程技术研究院副院长、教授级高级工程师。从事钻井行业多年,耕耘准噶尔盆地几十载,积累了丰富的一线实践经验和扎实的理论功底,对深层复杂地层的钻井有独到的见解。新疆石油报记者 姚继东 摄
  ​​10月24日,中国石油工程技术研究院副院长屈刚出席了准噶尔盆地天然气开发技术研讨会,并就准噶尔盆地深层复杂底层钻井中的难点及措施办法等问题接受了记者专访。他说——

突破超深井技术壁垒

  准噶尔盆地南缘油气资源丰富,但山前构造地质情况异常复杂,面临高陡、巨厚强水敏泥岩、超深井带来的高温、高压、窄窗口等一系列工程技术难题。自2018年高探1井(5920米)取得重大发现以来,新疆油田、钻探企业、工程院合力攻关,完善配套了安集海河组巨厚泥岩安全钻井、异常高压窄窗口精细控压、高陡构造防斜打快、高温高压气井固井和完井试油等技术,支撑了呼探1井(7601米)、天湾1井(8166米)等获得重大勘探发现。
  目前,南缘勘探指向了9000米更深层,呼图壁、东湾构造进入效益建产阶段。解决超深井安全高效钻井的诸多难题,是当前和今后必须翻越的高山。
  实现超深井安全高效钻井,必须从共性和个性两个方面来具体分析。
  共性方面:一是井身结构的科学设计与精准实施难,超深层受地震资料品质影响,地层三压力的预测精度普遍不高,岩石力学特性等关键数据存在不确定性,实钻过程中就可能发生高低压同层、漏失严重等井下复杂;二是超深带来的高温高压,对井筒工作液要求更高,无论钻井液还是水泥浆,都需要同时解决耐高温、高压、大温差和长时间稳定等难题;三是超深超长带来的钻杆/套管超长、重量大,管柱强度不足和超深超长井段沿程能耗大、动力传递效率低;四是全井段的井身质量控制难,中上部地层必须平衡好大尺寸井眼防斜和钻井速度、山前井还需克服地层高陡难题,而在深部地层则面临高温高压苛刻工况下钻井工具、仪器选择受限的难题;四是井控风险、处置卡钻、断钻具、恶性漏失等各种“遭遇战”的处置要求更高。
  个性方面:不同盆地不同区域因为地质条件的差异,超深井安全高效钻井还有一些个性难题,比如塔里木油田在库车山前还面临盐下精准卡层、巨厚砾石层提速难度大等个性问题,新疆油田南缘山前还面临下组合窄密度窗口、超深储层裂缝发育易漏失等个性难题。

攻克南缘钻井技术难关

  南缘超深层已经成为新疆油田增储上产的主战场之一,新疆油田公司党委提出天然气100亿立方米的宏伟目标,南缘安全高效钻井是实现目标的先决条件。而南缘冲断带下组合钻探面临“一深、一陡、一窄、两厚、三高、多复杂”的世界级难题,因此,今后将着重从以下几个方面开展工作:
  一是加强地质精细研究评价,需要地质工程精密结合,井震结合,加强工程测井和取心,持续深化地层压力预测与评价研究,明确高压水层、断裂裂缝等展布规律,实现更精细的压力预测和风险预警。
  二是持续迭代升级全井筒系统提速技术,上组合就是砾石层的进一步优化提速,中组合就是保持安集海组“一趟钻”快速钻穿,下组合小井眼深埋强压实含砾致密砂岩是提速的最大的难点,需要从破岩机理、钻头、耐高温井下动力钻具的优选和钻井参数优化等方面发力。
  三是井筒工作液的升级完善,目前的油基钻井液体系已经比较成熟,但适应性需要持续提升,还需关注叠瓦状的安集海河组钻井液化学机理、高温条件下长效稳定性等问题。防漏堵漏需要持续完善,以提高钻井时效,此外,建议加快抗高温水基钻井液的研发与试验,探索以“体系之变破堵漏之难”。
  四是井身结构还需进一步优化,南缘目前的井身结构基本定型,但还需按照钻完试一体化理念,持续优化套管层次和关键技套的下深。
  最后,建议超前储备南缘万米井钻井配套技术,首先至少得有七开备八开的井身结构设计技术,其次井筒工作液耐温能力提升至240摄氏度,最后就是在耐温240摄氏度的井下动力钻具的研发和万米级钻具能量传递与动力学仿真等方面开展研究。

责任编辑:沙露
本期编辑:张琳晗

推荐资讯
栏目更新
热门视频