中国石化深井、超深井钻井技术方面的进展——孙明光

[加入收藏][字号: ] [时间:2013-03-21  来源:全球石油化工网  关注度:0]
摘要:   中石化超深井的基本情况,通过我们多年的技术攻关,应该说在超深井、深井方面技术上取得了很大的突破。   下面我报告一些基本的情况,应该说到2012年底的时候中石化完成了深井,我们说的是4500米以上...


 

  中石化超深井的基本情况,通过我们多年的技术攻关,应该说在超深井、深井方面技术上取得了很大的突破。

 

  下面我报告一些基本的情况,应该说到2012年底的时候中石化完成了深井,我们说的是4500米以上的井已经接近了1700口,超过7000米的井,也就是超深井达到了81口。我们对我们近五年的深井和超深井的情况都做了一个分析。近五年我们的深井的总数达到了1481口,井深达到了5676米,平均钻速达到了4.88米/小时。

 

  中石化2001年不属于深井、超深井的范围,最高的钻井液密度达到了2.87,这是世界上第一次在钻井过程中钻井密度达到的一个线。

 

  第二部分我想介绍一下我们形成的主要钻井技术,一共有九项技术,我主要介绍一下有希望的。一个部分就是钻井地质环境因素描述技术,这个是我们石油工程技术院的最有特色的技术,这一块无论在软件和硬件方面都相对比较齐全,可能像测量系统全国就有两台。通过这些软件和硬件这一块我们形成了一些特色技术,第一个是使岩石力参数求取技术,地层压力系统,还有地应力分析与求取技术等。通过这些特色技术我们在我们中石化的深井超深井方面,特别是钻井设计方面取得了很大的作用。这一块从下面来讲大部分可能这一些一字号的井都在采用这项技术,另外从精度来讲应该是超过了90%。海象这一块低一些,也能超过80%以上。

 

  第二项技术就井身结构优化设计技术,由于中石化的超深井、深井打的比较多,所以这方面形成了自己的一些特色,一个是针对我们新疆这边,就是塔里木,形成是塔黑油田。我们在塔河那边有一个盐膏层,由于这一层的出现我们的钻井周期都是相对说,我们做了调整应该说它的钻井周期缩短了很多。

 

  第二个是针对我们中石化在四川,特别在川东这一块对超深井的井身结构所做的工作。最左边这一栏的结构是我们最开始的1字号都是这个结构,后面我们对相应资料进行分析我们对井身结构进行了调整。另外我们还推出一种非标套管的应用,获得了比较好的效果。

 

  第三个是盐膏层的技术,正因为这层地层的存在是使得我们的钻井面临困难比较多,但是这一块通过攻关形成了一系列的成果。主要包括盐膏层变规律预测技术,还有非均匀载荷套管柱设计技术,安全传盐钻井工艺技术,饱和和欠饱和盐水钻井液,和盐膏层水泥浆固井技术。这一块我们做得相对比较好,所以这方面的课题我们获得了国家科技进步二等奖。

 

  第四个就是气体钻井技术,应该说对钻井来讲可能最快的就是基于目的的条件就是气体钻井,但是气体钻井受限还是比较多。通过研究我们形成了下列的技术,一个是对设备和工艺进行了配套,另外形成了空气钻井、氮气钻井、雾化钻井等技术。另外我们形成了气体钻井电磁波随钻测量技术,形成了气液转换井眼预处理钻井液体系,这一块大家也知道气体钻井不能继续进行的话需要进行气液转换,这一块我们在这方面形成了我们的特色技术。最关键的我们用气体钻井打完了是干的,如果用水泥浆固井可能有很多问题,一般是承压堵漏才固井,但是我们可以开发了直接干发固井技术

 

  另外就是2012我们利用感法固井技术施工了11口井,最深的达到了3008米。第五项技术就是深井超深井钻井提速技术,这个大家就相对比较熟悉。这一块里面包含了几个特色,一个是钻头优化设计和优选技术。这一块就是利用我们所讲的描述技术在钻头方面做了努力,这一块取得的成果是比较大的。下面是两个例子,利用我们的钻头选型突破了以前转速比较慢的问题,应该说转速提高是比较大的。第二个特色是控压降密度欠平衡钻井技术,前面也有说到这一块。我们在钻井的时候大约机械转速是零点几米,利用我们的技术可以提高到一米以上。

 

  第三项就是涡轮钻具加孕镶金刚石钻头复合钻井系统,但是孙院长也讲了它的成本相对也是比较高的。

 

  第四个就是高效PTE钻头和螺杆复合钻井技术,这个是90年代就在推广,但是还是需要进一步的摸索。但是目前应用来讲应该是普遍采用的技术,它与常规钻井来讲我们在深井和超深井都取得了显著的效果。

 

  另外一个就是扭力冲击发生器钻井技术,这一块我们利用国外引进的技术和自己研发的技术都在这一块进行了应用,2012年我们一共在三口井进行了应用,这个是提高了1.5倍。

 

  第六个就是旋冲高效破岩钻井技术,这个给钻石一个瞬时冲击可以提高转速,这个理论上是没问题。这一块实际上我们中石化也做到了,我们工程院研发的冲击器应该说在很多地方,甚至在国外也进行了应用,提速效果最高的超过一倍,最差的也超过了10%,可能与盐性和操作有关。

 

  第七个是高压喷射钻井技术,这个是发挥我们功率大的优势,把泵压提高到35帕,我们进行实验的时候效果是非常明显的。这个技术有一个缺陷就是只能在相对软的地层,超过五千米以后,它的效果就差的多了。

 

  第八个是膨胀管技术,中石化自己相应的研发了一个实体碰撞管技术,实际应用中产生了很不错的效果。一个是改变结构,另外一个是碰到复杂情况的时候进行相应的一些堵漏和封堵垮塌地层的作用。这一块应该说是去年刚施工了一口井,其中实体膨胀管的施工井的长度达到了437米,这应该是国内最长的一个记录。

 

  下一个技术是深井超深井钻井液技术,这个刚才介绍了我就不说了。这个一个是超高密度,再一个是抑制性强,还有耐高温,中石化在这些方面都进行了相应的探索,也取得了非常大的进展。

 

  第七是随钻防漏技术,这个也介绍了,就不说了。第八个就是复杂地质条件固井技术,应该说固井这一块通过多年攻关也形成了一个复杂固井系列,比较有特色的一个是超高密度的水泥浆固井技术,还有是高温高压的固井技术,还有低密度水泥浆固井技术等。

 

  最后一个技术就是固井工具的系列,因为这一块应该是中石化有一个大陆架公司,这一块固井技术系列里我们形成了20大类,600多个品种,影响说包括中石油,中石化都在用它的固井工具。

 

  这一块主要是形成了常规尾管悬挂其、分级、水泥头等一些固井工具设计、生产、服务能力,对一些常规的工具我们都可以研发和制造。这是尾管的相关系列,这一块我们形成了一系列的,不仔细讲了。这个片子说了一下我们的固井工具在中国石化一些重点井的应用情况,一个是刚才说的塔深一井整个这一块全部是采用我们自主研发的工具。第二个就是胜科一井,也是采用我们的工具。然后就是元坝一侧井,我们采用了我们自身研发的工具也取得了成功。

 

  应该说中石化在深井超深井钻井技术方面形成了自己的一些特色技术,但是我们目前还面临许多许多的难题。最突出的是我们在新疆和四川两个地方,新疆六千多米的井我们的钻井周期最短的五十多天就干完了,在四川川东北地区超过六千米的井最短的钻井周期也要150天以上,从这一块来看深井超深井还有许多值得我们一块努力的地方,所以我想我最后想说一下,我们希望在座的各位如果有好的技术跟我们一块合作一下,我们达到一个互利双赢,为推进我们中国石油钻井技术的进步共同努力,谢谢大家。



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