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随着世界范围内越来越多的勘探开发活动在更深、更复杂的地层中进行,超深井钻井的规模日益扩大,超深井钻井技术已经成为衡量一个国家或企业钻井技术水平的重要标志之一。
自20世纪90年代末以来,中石化先后勘探开发了普光气田、元坝气田、塔河油田、顺北油气田等超深油气田。通过解决复杂地质条件下的超深井钻井技术问题,配套超深井钻井设备和测量仪器,超深井钻井能力进一步增强,钻井速度逐年提高,钻井周期明显缩短,有效保障了深层勘探开发。
2008年后,中石化每年钻100多口超深井。到目前为止,中石化已经完成了近100口7000米以上的超深井。特别是自2018年以来,垂直深度记录不断被打破,这标志着中国石化超深油气田勘探开发明显加快,也标志着中国石化超深钻井技术进入世界一流行列。
普光气田是中国最大、储量最丰富的海相气田,是川气东输工程的主要气源。目前,混合气体的年生产能力为110亿立方米。气田具有“四高一深”的特点,平均井深近6000米,地下压力超过55兆帕。气藏含有高硫化氢和二氧化碳,这在世界上是独一无二的。从2001年11月钻探第一口探井P1到2009年9月完成最后一口开发井P104-3,普光气田历时8年,形成了以气体钻井和PDC+螺杆复合钻井为主的超深井钻井技术,平均钻井周期232.06天,钻速2.61米/小时,各项经济技术指标达到世界一流水平。
元坝气田是中国第一个超深高硫礁气田,也是中国第二大酸性气田。该气田埋深超过7000米,具有超深、高温、高含硫和多压系统的特点。这是世界上最困难和最危险的气田之一。与普光气田相比,元坝气田更隐蔽,埋藏更深,更难发现。自2006年5月第一口探井元坝1井钻探以来,以气体钻井、孕镶金刚石钻头+涡轮复合钻井、PDC+扭转冲击发生器钻井和PDC+螺杆复合钻井为主的超深井钻井技术逐渐形成。探井平均机械钻速为1.75米/小时,平均钻井周期为441.73天。到2016年,元坝气田二期40亿立方米/年的混合气产能建设已全部完成。
塔河油田是中国第一个1亿吨古生界海相油田,也是中国石化在新疆最大的油气田。自勘探开发以来,塔河油田已从最初的2~3个区块扩大到目前的10多个区块,井深已从5000米左右扩大到目前的7000米左右。经过多年的技术研究,形成了以PDC+螺杆复合钻井、防斜钻井和35 MPa高压喷射钻井为主的超深井钻井技术。2018年,塔河油田12区共钻10口直井,平均深度6327.91米,平均钻井周期59.61天,平均钻速8.10米/小时,塔河油田主体平均钻井深度5869米,平均钻井周期60.10天,平均钻速14.68米/小时。可以看出,塔河油田超深井钻井技术已经达到世界一流水平。
顺北油气田是中国石化在塔里木盆地新区、新领域、新类型取得的重大油气突破。储层埋深8000米,具有超深、超高压、超高温的特点。自2017年以来,西北油田先后在顺北油气田钻了多口超深井,多次刷新亚洲纪录,年生产能力达到70万吨。
中国科学院院士高德利、中国工程院院士罗平亚曾表示,中国石化对超深井钻井技术做出了重要贡献,使国内超深井钻井技术进入世界先进行列。
从目前的实践来看,新钻井技术无疑是加快超深井钻井速度的有效手段,需要不断加强攻关,打破国外技术垄断,用自主高效的技术降低成本。同时,为了加快区域钻井速度和提高效率,除了采用合适的井身结构外,还应针对不同的区块和地层选择最合适的新钻井技术,做到事半功倍。(张锦程)
:张嘉诚
来源:搜狐微门户
标题:超深井钻井技术有助于高质量勘探和开发
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