我国最长水平段水平井

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如果说普通水平井是“L”型，纵长横短，那么苏5-15-17AH井则是“ㄴ”型，纵横距离几乎相等。失之毫厘谬以千里，水平段一寸长一寸难、一寸险。川庆钻探长庆钻井总公司凭着多年来的技术积累，完成了深6706米，水平段3056米的气井施工，创造了当时国内陆上水平井最长水平段纪录，成为川庆钻井史上的一座丰碑。从“L”型到“ㄴ”型3056米水平段的艰难奇迹！7月12日午时，鄂尔多斯天空骄阳似火，热浪袭人，金黄的沙地被郁郁葱葱的沙柳掩盖的严严实实，远处的羊群与瓦蓝的天际接壤，让这块神气的土地显得水草丰美。顺着鄂托克旗一直向东，驱车行驶在平整的石子路上，不免让人心旷神怡。眼看快到苏5-15-17AH井场，承担该井施工任务的70165钻井队队长马小月不时将头探出窗外：“这里变化真大，刚开始打井的时候环境没有这么好。”看着马小月兴奋的样子，司机师傅也有意识的放慢了车速。苏5-15-17AH井被铁丝的防护栏隔开，金黄的采气树傲然挺立于50平米见方土地上当中，上面大大小小装满了红色闸门，表面看上去，这和普通气井没啥两样。“这口井的意义主要在于开辟了长庆区域超长水平段施工的一个先河，拿到了今后承钻同类井的‘准入证’”。长庆钻井总公司定向井技术办副主任石崇东介绍说。 睹物视景，一桩桩、一件件、一幕幕，钻机的隆隆声响犹在耳畔！钻井汉子与天斗、与地斗的壮志豪情历历在目。马小月感慨万千：“我们完成了不可能完成的任务，一辈子难忘！”“压力面前需要信心、需要斗志，既然咱干的是钻井，总要干出点名堂”鄂尔多斯盆地自古有“半盆油，满盆气”之誉，而这满盆气主要集中在苏里格气田。苏里格气田横跨内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗、鄂托克旗和鄂托克前旗。在蒙古语里，苏里格便是“半生不熟的肉”的意思。在油气勘探开发史上，这“半生不熟的牛肉”如同鸡肋，曾长期折腾着长庆人。面对这个典型的低压力、低渗透气田，气田勘探开发不断深入，完井工艺不断完善，水平井的井身结构不断的调整，施工难度不断的增加。长水平段水平井对于低孔低渗油气藏来说，能够增加了泄流面积，有效改善油气藏的开发效果和提高单井产量，这一目标的追求成为石油人苦苦追寻的目标。井位最终锁定在内蒙古自治区鄂托克旗苏米图苏木巴音布拉格嘎查巴嘎希里小队。“之所以选择这里，正是因为该区域油气储层相对较为成熟、稳定，且气层连续性好，只有在这里，长水平段才能最大限度的提高单井产量很有帮助。”定向井技术办副主任石崇东说。按照设计，苏5-15-17AH井井深6700米，而水平段则长达3000米。这样的井身结构让人咋舌。如果说普通水平井是“L” 型，纵长横短，那么苏5-15-17AH井则是“ㄴ”型，纵横距离几乎相等。失之毫厘谬以千里，熟悉水平井钻井技术的人都知道，水平段一寸长一寸难一寸险。在此之前，长庆钻井最长水平段的记录为2600米，一下子增长700米的水平段，难度不言而喻，稍有不慎，钻具断裂，填井埋井是大概率的事情。而长达3000米的水平段，在中国陆上油气开发上还不曾有过。为拿出一套科学合理、操作可行的施工方案，长庆钻井总公司技术发展部、定向井公司、项目部技术办，以及川庆苏里格项目部经理部、技术研究院等多个技术部门，先后三次组织召开专题会议进行会诊，进行地质分析，研究保障措施，就施工的可行性进行全面分析，每一道关键环节都出台了应急措施。由哪个钻井队操刀？谁有这个能力和实力？一时成为人们瞩目的焦点。当担子落在70165钻井队身上时，队上顿时炸开了锅，许多员工头摇得像拨浪鼓：“这块肉好看难消化，工作量增加不说，风险也太大了，搞不好我们的效益可就泡了汤。”“压力面前需要信心、需要斗志，既然咱干的是钻井，总要干出点名堂，要不咱这钻工就是白干了”。在全队的职工大会上，70165钻井队队长马小月斩钉截铁、掷地有声。70165钻井队历来都是敢啃硬骨头、敢于涉险滩的“硬八连”，这个队曾被长庆钻井总公司派遣，与世界著名的大型跨国石油公司 荷兰皇家壳牌公司合作打井，成为壳牌信赖的合作伙伴，同时也承担过中石油在苏里格储气库井的施工项目，在超深井、高难度井施工中有着丰富的经验。而马小月本人更是全国劳动模范周荣生的得意弟子，生就一股不服输的劲头。比马小月心情激荡的还有工程技术员李星：“接到这个任务当天晚上，我一夜未眠，又惊又喜，作为技术人员，就喜欢挑战，可也担心施工难度大，我们经验不足，工程搞砸了就太难堪了。”李星的担忧不是没有道理，必定，这么长的水平段前无古人，作为第一个吃螃蟹的人，要有胆量、更要有智慧。“阻力困难接二连三，穿针引线一波三折。开弓没有回头箭，再难，我们也要向目标挺进”2012年9月20日，鄂托克旗清风习习，这一天永远铭刻在70165钻井队员工的记忆里。伴随着噼噼啪啪的鞭炮声、欢呼声，一颗直径346MM的硕大表层钻头徐徐钻入地层，我国历史上最长水平段苏5-15-17AH井正式开钻。为保证钻井施工正常运行，长庆钻井总公司根据工程设计，确立各井段施工技术方案和措施，从项目部抽调技术骨干驻井支持，严格生产组织，做到“每日一汇总，一层一分析，一周一总结”，对各项资料和钻井参数收集与对比。相关领导不定期到现场指导帮促，队干部大班24小时跟班作业，让每一项措施和要求落实到位。“ 刚开始是直径段，技术难度并不大，最早遭遇的要算鄂托克旗恶略的环境。”技术员李星说：“鄂托克旗常年风季，从公路进入苏5-15-17AH井场有10公里路，过两天沙子就覆盖了路面，如果不及时清理，进出车辆根本无法通行。”也是，鄂托克旗位于内蒙古自治区鄂尔多斯市西部，海拔1374米，气压86KPa，典型的沙漠干旱气候。石油人形象的称这里为“四流”气候，即春天流血，干燥皮肤开裂；夏天流汗，高温难耐；秋天流涕，昼夜温差很大，忽冷忽热，容易感冒；冬天流泪，气温可以达到零下40摄氏度，出了门，寒风更是吹得人睁不开眼，眼泪顺着脸颊往下流。“常年在野外征战，这样恶略的天气已经习以为常，扛一扛忍一忍也能过，关键是技术难关不好过。”石崇东说：“对水平井的施工，我们的经验主要来自于水平段从300米到2600米的积累，但这次钻具结构、井身结构有着太多的改变，加上水平段超长，地层压力平衡不好控制，井塌、漏、卡随时都有可能。”为便于后期施工，苏5-15-17AH井大胆采用三开结构，在井筒直径、套管选择上均较普通水平井有所增大，由于这样的井深结构是新的尝试，所以施工方案、钻进参数及钻井液性能的选择等需要调整，相当于摸着石头过河，增加了施工的难度。 为摸透地层特点，技术人员收集邻井地址资料，分析斜井段穿越每个层位的岩性。根据钻具组合在不同岩性中的增斜率，提前设计剖面，合理调整滑动钻进与复合钻进比例。待钻井眼设计尽量降低井眼曲率，特别是避免局部造斜率偏高，确保井眼轨迹平滑，降低钻进时的摩阻和扭矩。为作好直井与水平段的过渡，在斜井段井眼轨迹控制技术上，采用PDC钻头+1.5度螺杆，组合直接定向造斜，坚持“少滑动、多旋转、微调勤调”的原则，复合钻进与滑动钻进交替进行，保证井眼规则、井壁稳定。阻力困难接二连三，穿针引线一波三折，意想不到的事情还是发生了。2012年10月20日，二开下套管时由于漂浮节箍突然损坏，失去了降低下套管摩阻的作用，造成固井下力很高，压力比正常情况高出6兆帕，留下1000多米的水泥塞，而正常水泥塞也就30米左右。再次打钻水泥塞，不仅增加了工序、造成了时间和效益的损失。“开弓没有回头箭，再难，也要向目标挺进，水泥塞问题仅仅影响的是时间和花费，那么水平段的事故可是致命的。”石崇东说：“进入水平段后的施工技术难点重重，首先是靶前距的不同，决定着斜井段井眼曲率的不同。优选靶前距，实现摩阻扭矩最小化，成为施工长水平段水平井的前提条件。”进入水平段后，钻井液技术员杨伟杰心情变得异常敏感，常常在振动筛前一蹲就是几个小时，看着潮热的砂岩在筛布上欢快的跳跃，他的脸颊流露出一丝喜悦，而当筛布上岩屑寥寥无几时，他的眉头便凝成一个结。每天夜晚，他总是和衣而睡，对讲机里的一点小杂音就能轻易把他惊醒。四季度，苏里格气温骤降，最低温度接近—30℃，钻井生产寸步难行。为以防万一，2012年10月23日，苏5-15-17AH井在钻至 4900米处，果断停钻。2013年3月4日，随着气温转暖，苏5-15-17AH井再次起航。此时，钻井作业进入三开阶段，距离完井还有1800米的水平段。“越是钻井后期，越是提心吊胆，完井的那一刻，我们整个人都疯了”“越是钻井后期，越是提心吊胆，特别是起钻遇阻严重时，一趟钻就得10个小时左右，钻工一身红工衣被油机泥浆糊的黑乎乎一身，看着都让人心疼。”马小月说：“那时候我和工程技术员李星、钻井液技术员杨伟杰都守在钻台上，一边分析遇阻原因拿出处理方案，一边把好人员操作安全关，避免节外生枝。”超深水平井、超长水平段、超大工作量。70165钻井队队干部、大班、普通员工，都承担大量的辅助工作，比如清砂、卸化工材料、加重泥浆等，有时一干就是十几个小时，特别是当地层钻到水平段时，遇到异常，劳动量密集的时候，一个班要卸上百吨的化工材料成了家常便饭，但大家始终没怯阵过。面对这样的特殊井，井控意识、防火意识尤为重要，队上的管理规定、劳动纪律特别严格。一班司钻郭文斌说：“为保证绝对安全，我们上班期间，不准携带烟火、手机，几乎和外界隔绝，当时就有一名员工抱着侥幸拿手机，不但被驻井干部没收警告，还按照规定给予处理。” 看似硬度十足的钻杆，在千米地下其实就像摇摆的软面条。随着水平段长度增加，钻具刚性变弱，工具面调整困难，井眼轨迹控制难度增大，水平段达到2000米后，摩阻较大，滑动钻进过程中，钻头上无法有效加压，每前进一步都变得异常困难。为有效加压，现场技术人员超常规组合钻具，采取PDC钻头、螺杆、扶正器、回压阀、MWD接头、无磁钻铤、转换接头、加重钻杆9重组合，和普通水平井相比，不仅采用倒装钻具，而且在各项钻具组合直径尺寸、钻井参数上有着较大的出入。“水平裸眼段长，长时间的钻井液浸泡容易造成井壁坍塌，钻井液需要具有良好的防塌性能，给钻井作业带来很大难度。为解决这个问题，我们从增斜段就开始采用无土相复合盐钻井液体系，通过加入无机盐和有机盐提高泥浆体系抑制性，并通过调整泥浆密度，提高封堵性来降低地层坍塌压力。”钻井液技术员杨伟杰说。十月怀胎，一朝分娩，越到后期，生产变得越发困难。由于水平段长度的增加，环空压耗升高，钻井液排量选择受到限制，排量小满足不了岩屑的要求，形成岩屑床，滑动钻进过程摩阻大，加上该井钻井至5637米时发生井漏，通过采用强封堵油基钻井液强行封堵，同时为平衡地层压力，不得不限制排量，钻井速度漫长而艰辛。为确保钻井生产的连续性，在整个苏5-15-17AH井施工中，许多员工放弃了休假，没有一名员工喊苦叫累，大家咬紧牙关，只有一个信念：坚决拿下3056米水平段施工，成为这一历史的见证者。成功总是属于孜孜不倦的追求者。2013年4月9日 ，一条爆炸性的新闻在千里油区迅速传开：川庆钻探长庆钻井总公司70165钻井队，以71天的有效钻井时间，完成了苏5-15-17AH井工程施工，该井深6706米，水平段3056米，创造了当时国内陆上水平井最长水平段纪录。“成功了，我们成功了。”那一刻，70165钻井队许多员工相拥而泣，这泪水是幸福的泪水，是苦尽甘来的喜悦。队长马小月被员工围在中央，高高抛起，以这种独特的方式为自己庆功。“完井的那一刻，我们整个人都疯了。”时至今日，马小月仍难掩激动。地下千米，钻具横向穿越3056米，不可思议、难以想象。而在这“不可能”的背后，我们看到的是征战在鄂尔多盆地的专业化钻井公司，几十年如一日的磨练和积累，看到的是长庆钻井在鄂尔多斯的主力军地位，以及靠实力勇闯市场的广阔前景。