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四川盆地蓬深6井:亞洲陸上最深直井誕生記
2023年03月24日 10:35 來源:中新網(wǎng)四川 編輯:曹惠君

  中新網(wǎng)四川新聞3月24日電 題:四川盆地蓬深6井:亞洲陸上最深直井誕生記

  作者 周密 

  四川盆地蓬深6井成“網(wǎng)紅”了。僅2月15日一上午,中國石油川慶鉆探90025隊隊長田清江就化身“導游”迎接了三撥訪客。上到地方政府部門、下至十里八村的老百姓都組團來訪,想要一睹“亞洲最深”的真容。

  這種“火”并沒有影響該井正在進行的完鉆作業(yè),對川慶鉆探90025隊全員來說,工作仍在繼續(xù),只是打出亞洲陸上最深直井的榮耀,讓他們的職業(yè)生涯平添了新的閃光點。

  “深井之王”再續(xù)輝煌

四川盆地蓬深6井。周密 攝
四川盆地蓬深6井。薛柯 攝

  川慶鉆探90025隊隸屬于川東鉆探公司,這是一個自成立以來就深耕“三高”氣田的勇者。上世紀80年代,為更好地鉆探目的層為石炭系、埋深在5千米以上的深井,該公司就大刀闊斧地引進了35臺深井鉆機,陸續(xù)在東升1井、龍崗1井、分水1井創(chuàng)造了多個全國最深井紀錄,攬獲國家科技進步獎,成為四川油氣田公認的“深井之王”。

  近十年,超深井鉆探成為油氣勘探的主流,是中國石油新的效益增長點和能源接替的重點領(lǐng)域。在這樣的背景下,中國石油旗下最大且技術(shù)實力最雄厚的工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)——川慶鉆探公司開始在超深井鉆探上不斷探索。

  2016年10月,由川慶川東鉆探公司承鉆的五探1井開始進軍下川東震旦系。2018年2月,該井以8060米井深完鉆,刷新了當時中國石油陸上最深井紀錄,其鉆達的震旦系也是中國石油到達過的最古老層位!吧罹酢钡膶嵙Σ蝗菪∮U。

  2020年,中國石油西南油氣田在川中古隆起北斜坡部署的蓬探1井、角探1井,在震旦系上統(tǒng)燈影組分獲120萬立方米、112萬立方米高產(chǎn)天然氣氣流,證實川中古隆起北斜坡燈二臺緣帶潛在資源量萬億立方米,勘探取得重大戰(zhàn)略新突破。

  2021年年初,蓬深6井的勘探任務(wù)交到了川東鉆探公司手中,這是朝著超深層的一次總攻,旨在進一步探索蓬萊氣區(qū)燈影組深部地層的含油氣性,其成功鉆探將對解放該片區(qū)上億萬方油氣具有重大意義。

  使命光榮,任務(wù)艱巨。正式開鉆前,川東鉆探公司組織了工程技術(shù)部、川中項目部、專家團隊先后多次針對地下超高溫、超高壓、高含硫以及易漏易噴、井控風險大等難題展開討論,慎之又慎地制定技術(shù)方案。

  “往深層多鉆一米,都是一次極限挑戰(zhàn)。9026米的深度意味著我們在攀登一座比珠穆朗瑪峰還要‘高’178米的未知山峰。”川東鉆探公司副總經(jīng)理、總工程師賀立勤十分明白復雜地質(zhì)情況對鉆井施工來說意味著什么。

  蓬深6井以直井方式作業(yè),它的設(shè)計軌道是一條鉛垂線,地面井口位置與鉆達目的層的井底位置的地理坐標一致,井眼從井口開始就得始終保持垂直向下的狀態(tài),直至設(shè)計深度。鉆探過程中,井越深,井口直徑就逐漸縮小。為此,要根據(jù)六開鉆井的井眼大小合理調(diào)整鉆具尺寸,一根根鉆桿穩(wěn)固地連接起來,最終形成九千多米的“鋼柱”,直插“珠穆朗瑪”的山巔。

  沒有金剛鉆,難攬瓷器活?紤]到九千米超深井平均起下鉆一趟耗時達48小時,為了減少無效生產(chǎn)時間,川東鉆探公司勒緊褲腰帶為蓬深6井備好了抗拉強度更高的全新各尺寸鉆具2592根、各型號鉆鋌94根。為保障從超深井到特深井的跨越萬無一失,還購置了提升能力更強、設(shè)備承載更高、參數(shù)適配度更強的全新90型鉆機,增加了52MPa高壓五缸鉆井泵、全流程管柱自動化裝備、頂驅(qū)軟扭矩及扭擺減阻控制系統(tǒng)等先進裝備,配備了鐵鉆工、二層臺自動化排管裝置等自動化程度高的工具,以適應(yīng)蓬深6井超高溫、超高壓、大排量、大扭矩的鉆井作業(yè)需求,可謂“武裝到了牙齒”。

  技術(shù)方案、裝備配套一一落實的同時,還需要“最強大腦”為順利開鉆做好保障。川東鉆探公司成立了以副總經(jīng)理、總工程師賀立勤為組長,包含集團公司技能專家工作室領(lǐng)銜人張杰,一線經(jīng)歷達30余年的高級工程師趙敏,以及川慶首席技師楊斌、技能專家周科等在內(nèi)的6人組成的現(xiàn)場技術(shù)保障組。安排小組成員或以蹲守現(xiàn)場、或以遠程連線的方式24小時為蓬深6井攻克復雜故障提供技術(shù)技能支撐。

  與此同時,遠在百公里外的川慶公司總部、川東鉆探機關(guān)也嚴陣以待,依托EISS系統(tǒng)、組成“云端最強大腦團”、“最強后輔團”為蓬深6井揚起名為探索特深井的風帆、駛向燈影組的“深!北q{護航、排憂解難。

  “常勝將軍”決戰(zhàn)蓬深6井

 蓬深6井創(chuàng)亞洲陸上最深直井紀錄。周密 攝
蓬深6井創(chuàng)亞洲陸上最深直井紀錄。薛柯 攝

  田清江所率的70563隊有“燈影組常勝將軍”的美譽,自2017年鉆獲高石梯燈影組首口水平探井后,他們陸續(xù)在高石120、高石119、高石136井向燈影組發(fā)起沖擊,口口井90天內(nèi)完鉆,在高石119井還創(chuàng)下了至今未被超越的12寸井眼18.53天中完紀錄。

  2021年初,當川東鉆探拿到蓬深6井的井位情況后,馬上想到了這支戰(zhàn)績赫赫的隊伍,他們鉆獲的多口燈影組井的地層壓力系數(shù)與蓬深6井高度契合,一定能打好這場有準備的仗。于是,該隊承接90型鉆機,更換番號為90025,榮耀出征蓬深6井。

  2021年7月5日,該井開鉆。前兩開都較為順利,用時僅6天就鉆達目的層位。2022年1月14日,鉆進至第三開4888米時,鉆井隊遭遇了膏巖蠕動在嘉陵江層位布下的“埋伏”。當時,膏巖地層蠕動讓鉆頭“寸步難行”,鉆速從7m/h下降至5.79m/h,每深入膏巖地層一米,都伴隨著井徑縮小、泵壓上升、上提摩阻增大及扭矩增大等困難,卡鉆風險直線上升。

  在與之戰(zhàn)斗的整整14天里,川東鉆探川中項目部副經(jīng)理趙敏全程駐井把關(guān),一方面,他時刻關(guān)注著公司通過EISC下達的技術(shù)指令,結(jié)合地層變化及時反饋井下情況,幫助遠在百公里外的“最強大腦”作出科學施工決策,另一方面,他與隊長田清江值守在鉆臺緊緊盯住井下變化避免卡鉆。

  最終,兩人帶著年輕司鉆郭雷用“進一米退兩米”的傳統(tǒng)方式進行劃眼操作,才穿越了725米的膏巖地層,成功擺脫卡鉆風險。之后的鉆井進入風平浪靜階段,本以為接下來的挑戰(zhàn)會是在8100米后無地質(zhì)資料的“盲打”井段,卻沒想到困難提前了!

  2022年6月28日凌晨2點43分,在鉆至筇竹寺7711米時,鉆井施工遇到破裂帶,發(fā)生惡性井漏,后效顯示嚴重。凌晨2點43分,蓬深6井出口流量下降11.3%,漏失鉆井液0.4m3。90025隊立即啟動了井漏應(yīng)急處置方案,先起鉆至井深7608.69米,眼看連續(xù)灌漿出口見返,天然氣一路上竄至井口點起了9米高的火焰。漏溢轉(zhuǎn)換讓鉆井隊猝不及防,錄井隊、泥漿隊聞訊而動投入戰(zhàn)斗,一邊在循環(huán)罐連續(xù)監(jiān)測出入口密度和性能判斷鉆井液受污染情況,一邊配置壓井液,聯(lián)系安排備用鉆井液,一系列壓井工作緊張而有序地進行著。

  終于,在采取反推重漿壓井后,安全快速地將套壓從14.0MPa下降為0MPa,把這團氣狠狠地憋回地層里,全員懸在嗓子眼兒的心又回到了肚子里。

  此時,距離發(fā)現(xiàn)井漏已過去了9小時,現(xiàn)場所有人幾乎一夜未合眼,為了保證配漿速度,兩名剛換班準備休息的內(nèi)外鉗工拿起手套,加入了泥漿隊伍協(xié)助配置,很快,328立方米的泥漿被注入井筒平衡地層壓力,險情得到初步控制。

  解決掉井控隱患后,接下來的五天里,90025隊按照經(jīng)川東鉆探公司謹慎討論后制定的故障復雜處理方案精心操作,和地層斗智斗勇,最終,在堵漏劑堵漏,注水泥漿堵漏,簡化鉆具組合、循環(huán)降密度等多措施的共同作用下,成功下鉆劃眼至井深7711.23米,復雜解除,恢復鉆進。

  事后,當班司鉆郭雷,因快速得力處置本次井漏獲得獎勵,川東鉆探公司總結(jié)并推廣了處置經(jīng)驗,為后續(xù)該層位高效鉆進提供了可借鑒經(jīng)驗。

  8100米前,再難再險尚有鄰井資料可借鑒,但8100米后的地層根本找不到同區(qū)塊可參考井。

  用川東鉆探公司副總經(jīng)理、總工程師賀立勤的話來說,未知地層就像一個盲盒,誰都無法預知其中復雜,唯有不斷磨礪技術(shù)實力這把寶劍,方可見招拆招。他作為蓬深6井專家團隊的一員,全程把關(guān)施工,親歷了每一次與復雜地層的正面交鋒。

  “為確保鉆頭垂直抵達9026米,我們經(jīng)歷了太多超出預期的復雜和困難,光是復雜專報隊伍就寫了14份,最長的一份用了整八千字來描述分析!辟R立勤感嘆,特深井的施工遠比想象中難,尤其是“盲打”階段,高溫和異常超高壓對鉆井能力提出了更高要求。

  為了降低“盲打”難度系數(shù),川東鉆探將2021年成功試點的國內(nèi)首支數(shù)字化鉆井隊的先進經(jīng)驗“復制”到了90025隊。鉆井一體化平臺給安全鉆井提供了大量的數(shù)據(jù)參考,90025隊調(diào)取了所有超深井小井眼井的相關(guān)數(shù)據(jù),依靠蓬深6井鉆臺附近分布的十余個地面?zhèn)鞲衅鲗崟r掌控井下情況,將鉆頭所在位置深度、鉆壓變化等細節(jié)傳回遠在百公里外的川東鉆探用于輔助決策支撐。作為鉆井的“眼睛”——錄井隊,則通過巖屑甄別、烘烤小樣、鏡下拍照、元素伽馬分析等操作,綜合研判地質(zhì)變化,為鉆井施工提供可靠依據(jù)。

  “‘盲打’926米及兩趟取芯共用時57天,這速度放在過去根本不敢想!碧锴褰毖裕瑥那凹夹g(shù)交流手段較為單一,打深井、難井大多是依靠口耳相傳的傳統(tǒng)經(jīng)驗,F(xiàn)在,有了數(shù)字化加持,鉆井作業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。

  這樣的變化,入職兩年的技術(shù)員張源深有體會。過去,技術(shù)干部要打許多通電話、借力很多資深經(jīng)驗才能獲取到鄰井資料,需經(jīng)歷許多磨礪才能獨立頂崗。而張源在鉆井一體化平臺的幫助下,僅需輕點鼠標就能提取所有鄰井資料,詳實的數(shù)據(jù)為他摸清地層“脾氣”提供了便捷。張源形容,一體化平臺就像一本隨時更新的打井教材,讓他能有章可循地做判斷。

  有了數(shù)字化的加持,有了專家們的經(jīng)驗,有了現(xiàn)場技術(shù)把關(guān),隊伍秉著“找相似、找不同”的鉆井思路,拿出六開最佳鉆井方案,并通過打好轉(zhuǎn)換油基鉆井液體系降低摩阻、扭矩,使用全新鉆桿提高抗拉余量,勤倒換工具接頭防范井下復雜以及專家干部24小時鉆臺監(jiān)護這四大組合拳,實現(xiàn)了六開零復雜鉆進。

  “鉆井龍頭”譜寫新篇章

堅守崗位一線。周密 攝
堅守崗位一線。張玥 攝

  “鉆井是龍頭”。在鉆探作業(yè)現(xiàn)場,鉆井隊是井筒作業(yè)的核心,它既要上情下達地貫徹落實技術(shù)指令、反饋鉆進情況,又要協(xié)調(diào)處理各專業(yè)的作業(yè)面關(guān)系;既要關(guān)注地下,又要操心地上;既要管好鉆井隊員工,還要兼顧甲方、作業(yè)相關(guān)方的訴求。它是靠前指揮中心,也是一線員工的大后方。統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、決策、執(zhí)行,每個環(huán)節(jié)里,它都是主角。

  川慶鉆探在四川油氣田擁有百來支這樣的隊伍,它們常年在野外駐扎、遷徙、征戰(zhàn),是最小的鉆井單元,也是最強的戰(zhàn)斗堡壘,它們靈活機動、能力卓越,能獨立處理大部分現(xiàn)場突發(fā)情況,把川慶的實力和戰(zhàn)斗力體現(xiàn)得淋漓盡致。

  在90025隊承鉆的蓬深6井,地平面之上,工序最繁忙時有上百人施工,川慶公司各單位人員在這里各司其職又相互配合;地平面之下,變幻莫測的故障復雜牽動著前線后輔的神經(jīng),24小時待命確保各項技術(shù)指令落實到位。類似90025隊這樣的“龍頭”川東鉆探一共有50個,它們分布在川渝各地,全年無休奔赴在擒拿地下氣龍的征程上。

  為了增強鉆井隊這樣的戰(zhàn)斗堡壘的獨立作戰(zhàn)能力,近年來,川東鉆探公司以“提速度、降成本、強基礎(chǔ)、增效益”為主線,下設(shè)四大項目經(jīng)理部延伸管理抓手,靠前指揮,指導鉆井隊嚴格執(zhí)行技術(shù)措施,強化“三大兩高”鉆井參數(shù),完善區(qū)域提速模板;每半年派駐由專業(yè)人員組成的綜合檢查組為鉆井隊進行全面“體檢”,查漏補缺薄弱環(huán)節(jié)。針對蓬深6井這類超深、特深井,不僅派出專家組現(xiàn)場進行技術(shù)指導、跟班作業(yè),每周定時召開單井分析會,不斷優(yōu)化調(diào)整施工方案。

鉆井隊團隊緊密協(xié)作。周密 攝
鉆井隊團隊緊密協(xié)作。薛柯 攝

  承鉆這口亞洲最深直井前,90025隊隊長田清江與黨支部書記段宇就如何管理隊伍安全、高效地鉆達目的地達成了共識:“管而不理是‘僵化’;理而不管是‘盲目’。”隊伍出臺獎懲措施,鼓勵全員學標準、懂規(guī)程、勤操作,規(guī)定了每班自查隱患數(shù)、進尺米數(shù)、起下鉆桿數(shù)的基準額,超出部分一律獎;如發(fā)生不規(guī)范操作行為,就給予扣款警告。針對隊伍平均年齡不超過30歲,青工占比大的特征,90025隊為員工指定資歷深厚的師傅,手把手帶著學。隊伍呈現(xiàn)比、學、趕、幫、超的良好氣氛,大家心往一處想、勁兒往一處使。

  創(chuàng)造紀錄是天時地利人和的成全。在朝著9026米這個亞洲陸上最深紀錄沖刺的過程中,90025隊攜手各方,挑戰(zhàn)極限,接連創(chuàng)下多項提速佳績:三開單趟鉆單只鉆頭鉆獲進尺1011.31米,創(chuàng)蓬萊氣區(qū)沙溪廟組455.0mm井眼單趟鉆井進尺最高紀錄;四開單趟鉆單只鉆頭鉆獲進尺1398米,創(chuàng)333.4mm井眼創(chuàng)蓬萊氣區(qū)雷口坡至嘉陵江井段單趟鉆井進尺最高紀錄。

  蓬深6井的順利完鉆,振奮了六十年來矢志油氣向更深層挺進的東鉆人,也為四川油氣田向深層、特深層勘探留下了濃墨重彩的一筆,是中國石油邁向萬米深層征途中創(chuàng)造的不可或缺的典范之作。(完)

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