元坝探区新完钻的5口海相探井,平均钻井周期比提速前缩短131.71天,缩短了26%;平均钻机台月比提速前提高了181米/台月,提高了51%,顺利实现阶段提速提效目标。
记者 王孝祥
一名离家三年的钻井工人,完成钻探任务回到家,三岁的儿子看着突然出现的陌生男人,怯怯地叫了声叔叔。虽然没有核实过这故事的源头,但最长钻井周期达850天的元坝探区具备了这样的故事背景。
这么长的钻井周期牵动着倡导高效勘探的中国石化集团公司党组的神经。元坝钻井提速提效摆上了重要议事日程。2009年5月,集团公司党组成员、股份公司高级副总裁王志刚,到勘探南方分公司调研,提出一年内元坝钻井周期缩短100天力争120天的目标,并当即组建了由总部相关部门和勘探南方等单位领导组成的提速提效领导小组。2009年7月,中国石化召开元坝提速动员大会,拉开了提速序幕。
部署提速组合拳
大巴山深处的元坝探区,山高林密,沟壑纵横,岩石坚硬,地层陡峭,海相油气埋深超过7000米,属高难度钻探区。勘探南方的钻井专家将该探区2007年钻探元坝1井获得重大突破以来遇到主要钻探难点归结为两个方面:一是上部陆相地层研磨性强、可钻性差,钻进过程垮塌和蹩跳钻严重;二是从陆相到海相,存在多套压力系统,钻进过程喷漏同存,井漏和卡钻等复杂情况频繁出现。
面对这些技术难题,在油田事业部、石油工程管理部的领导下,勘探南方分公司组织来自胜利油田、中原油田和西南石油局等单位的钻井施工队,展开了一场提速提效攻坚战。
思路决定出路,方案决定成败。勘探南方和施工单位一起,共同确定了“科学钻探、安全钻井、技术推动、管理促进”的钻井提速提效思路;制定了以钻井提速技术攻关为主,“抓两头、促中间”,管理提速、安全提速、技术提速三位一体、同步推进为主要内容的提速方案。“抓两头”:一是3200米以上陆相地层以气体钻井为主,配合“干法固井”,力争最快钻速和最大钻深;二是在雷口坡及以下海相地层推广应用高效PDC钻头加大功率动力钻具复合钻井技术,实现快速钻进。“促中间”是在介于“两头”的中间——下沙溪庙至须家河地层,这一钻探难度最大的层段,全面开展低密度钻井液钻进、PDC钻头加扭力脉冲发生器、孕镶金刚石钻头加涡轮钻具等钻井技术攻关,突破技术提速瓶颈。
科学的思路和正确的方案给元坝钻井提速提效提供了清晰的路线图。
技术攻关突破瓶颈
“勘探南方出台激励政策鼓励乙方开展钻井提速新技术攻关,这为我们突破钻井技术瓶颈解除了后顾之忧。”这是施工单位报告元坝钻井提速工作时总结的一条经验。
元坝地区自流井至须家河组地层研磨性强、可钻性差,常规机械钻速仅0.7米/小时,是提速的最大瓶颈。为了突破这一难题,勘探南方元坝工作部和胜利油田川东北工委的技术人员,根据地层特点,借鉴国内外经验,提出了实施高速涡轮钻具加孕镶金刚石钻头复合钻井新技术的攻关思路。甲乙双方工程技术人员通过对孕镶涡轮钻具性能认真研究和在全球的应用情况的详细调研,首次在元坝123井和元坝124井钻探过程中,大胆引进了美国史密斯钻具公司生产的孕镶金刚石钻头,配合高速涡轮钻具钻进,取得了立竿见影的效果。元坝123井须家河组地层平均机械钻速1.69米/小时,提高了141.43%,开元坝须家河组提速先河。元坝124井二开后利用该项技术,22天完成了常规钻进54天的进尺;该井钻井周期253天,比提速后设计的钻井周期还少50天。
胜利油田钻井队的成功鼓舞了元坝探区其它施工单位。中原油田西南钻井分公司走了另一条技术攻关线路。他们从国外引进“扭力脉冲发生器”,配合改进后的PDC钻头钻进,在元坝10井和元陆6井须家河地层,平均机械钻速达到3.22米/小时和2.76米/小时,比常规钻进提高了2-4倍。
PDC钻头加扭力脉冲发生器、孕镶金刚石钻头加高速涡轮钻具等新技术的成功应用,攻克了元坝钻井提速最大的技术瓶颈。
管理提速形成机制
“提速不仅是钻机速度的提升,更是各施工单位积极性的调动和各工序、各专业之间的紧密衔接。”这是勘探南方总结元坝钻井提速提效的重要经验。
为了调动各施工单位的提速积极性和实现施工过程的无缝对接,勘探南方摸索出了一套有效的管理提速机制。
一是在施工单位之间开展“比学赶帮超”,建立劳动竞赛机制。元坝探区以安全、质量、进度等为主要评比指标,按钻井、录井、测井、试油和项目管理部5类进行评比,每月选出优胜施工队挂“比学赶帮超流动红旗”。全年与施单位签订协议,承担工程项目的所有施工队都缴纳活动资金,给予夺得年度评比排名前三甲的单位重奖,沉没排名倒数后三名单位的活动资金,返还排名居中单位的活动资金。同时,项目招标采用“1+1”激励制度,年度评比排名第一的基层队和项目部各奖励工程项目一个。
2010年,83队次施工单位获得流动红旗;13个优秀基层队和5个项目管理部获重奖,相应数量基层队和项目部缴纳的活动资金被沉没;4个基层队和1个项目部各获奖工程项目一个。
二是建立了以周密计划、节点控制、检查督促为主要内容的项目运行管理机制。勘探南方依据全年勘探任务排出总体生产运行计划和各工程项目实施时间节点,每月做出月度生产安排,提前落实各施工项目关键节点措施。元坝探区每一口探井从井位踏勘、钻前施工、搬家安装、钻井组织到完井作业,都有详细的节点运行计划和工作措施。勘探南方相关单位和部门通过巡井检查和生产分析,找问题、提要求、抓落实,促使乙方单位高效施工。据统计,提速后,新开井的平均钻前工程施工时间比提速前缩短了17%,平均搬安时间缩短了50 %,平均中完时间缩短了15%。
三是建立施工单位交流机制。2010年,钻探元坝10井的中原70167钻井队、元坝16井的中原70166钻井队、元坝123井的胜利99101钻井和元坝124井的胜利70176钻井队,通过加强管理和应用新技术,各项提速提效指标优良,勘探南方将他们的经验发至探区各施工单位学习,带动整体提速提效。
勘探南方还为各施工单位搭建了经常性的学习交流平台。2010年,组织元坝提速专题会6次,形成了经验共享、成果共享、互帮互促的良好氛围。
针对涡轮钻具加孕镶金刚石钻头、高效螺杆、扭力冲击发生器、超深井定向工艺、超深井泥浆工艺等先进工艺技术在元坝钻探施工中遇到的问题,勘探南方认真组织各施工单位与国内外相关公司和研究院所开展多层次的技术交流,提升了元坝探区新技术推广应用的整体水平。
安全提速减少事故和复杂
勘探南方分公司充分认识到:安全不出问题是最大的提速。通过积极开展 “我要安全”、“双查双促一确保”、“创建平安工地”等活动,严格执行标准、设计,坚决杜绝 “三违”,截至2010年,分公司连续五年保持了集团公司安全生产先进单位荣誉。
2010年,勘探南方在元坝探区共组织开展各种安全检查和开工、钻开油气层验收119次,查出问题隐患1793个,下发隐患整改通知书119 份,并及时进行了整改督促;对4家施工单位进行了6次安全环保约谈,及时整改了施工过程中重大安全环保隐患;对两起违章违规但未造成不良后果事件,进行了调查分析,按照“四不放过”的原则对相关责任人进行了严肃处理;组织召开了多次钻井故障复杂分析会,增强了施工单位的故障防范意识。这些安全措施的严格落实,实现了元坝探区故障复杂时间明显降低,由提速前的8.16%,降为提速后的6.84%。
元坝钻井提速首战告捷
元坝钻井提速自2009年7月实施以来,勘探南方分公司按照集团公司的总体部署,打出了技术提速、管理提速和安全提速组合拳,顺利实现了第一阶段提速提效目标。提速后,元坝探区已完成海相探井5口,平均井深7120米,平均钻井周期379.83天,比集团公司确定的提速目标少10.47天,比提速前平均钻井周期缩短131.71天,缩短了26%;平均钻机台月速度527米/台月,比提速前增加了181米/台月,比提速前提高了51%。
首战告捷后,元坝钻井提速又瞄准了新的目标:2011年开钻的探井,7000米以上深井钻井周期将控制在11个月内,5000米左右的陆相探井钻井周将期控制在7个月内。