川庆钻探公司攻坚深地川科1井侧记
2023-08-28 10:17:03 来源:中国石油报
7月20日,四川广元,深地川科1井鸣笛开钻,川庆钻探公司“万米新征程”正式开启。8月17日,川科1井顺利钻达500米井深,创全球32寸井眼钻深最深、钻井排量最大等多项钻井纪录。8月24日,深地川科1井二开固井施工作业完成,创造了中国陆上插入固井套管尺寸最大、二开套管尺寸最大、川渝地区插入固井施工排量最大3项施工纪录。
从打成国内第一口超深井女基井到国内陆上最深天然气井双鱼001-H6井,再到亚洲陆上最深直井蓬深6井,川庆钻探实现了钻井由慢到快、由浅到深的跨越式发展,铸造了“复杂油气攻坚者”的品牌形象,“最难的井让川庆打”成为业内共识。
(相关资料图)
择坚而钻,钻之弥坚。这一次,川庆钻探为拓展“中国深度”勇挑重担、勇当尖兵,以硬实力书写万米深地勘探答卷。
技术创新先行 攻坚“七超”有底气
“我们在川西北区块深耕多年,有着丰富的超深井钻井经验和技术,但这口井仍然面临着很大挑战。”深地川科1井由川庆川西钻探公司承钻,川庆川西钻探公司总经理罗鑫将这口井的难题归纳为“七超”,即1.052万米的超深井深、17寸半的超大井眼、224.2摄氏度的超高温、138.5兆帕的超高压、700吨以上的超重套管、5个超难钻地层、10个高低压间互的超多压力系统。这些地质特点可能会导致在钻井施工过程中,井筒质量难控制、钻井速度慢、钻具负荷大、井筒清洁难,漏喷同存、漏垮同存风险高。超高温带来的则是钻井仪器、井下工具、钻井液体系失效风险大和次生故障复杂率高等难题。
近年来,川庆钻探在四川盆地成功完钻15口8000米以上超深井,其中9000米以上2口井;破解多项超深井钻完井关键核心技术和装备难题,形成六大专业60余项复杂深井系列工程技术和装备工具,已经具备万米深井施工能力。
如今挑战升级,带着一系列难题,川庆钻探揭榜挂帅、集智攻关,提前部署万米深井钻完井技术及装备重大攻关项目,参与集团公司前瞻性基础性项目“万米超深层钻探关键工程技术与装备研制”开题设计,立项40余个科研项目,攻关、引进、集成工艺工具,为“打成井、取全资料”提供科技支撑。
钻井液是钻井的血液,至关重要。川庆钻探多年来持续开展钻井液技术攻关,CQ-OPS有机盐系列钻井液技术、CQ-SCO抗高温强封堵系列油基钻井液技术、大尺寸裸眼长时间浸泡防塌技术等成熟钻井液体系及配套技术被成功纳入这口井的钻井液设计中。
井下工具面临更大挑战和诸多世界级难题,且无成功案例可借鉴。川庆钻探在多年来超深井钻完井经验基础上,集智攻坚,升级钻具尺寸,优选钻头型号,应用大扭矩长寿命螺杆、垂直钻井系统等新型提速工具,以应对钻井难的问题。“这口井使用的914.4毫米开钻钻头、168毫米钻杆、305毫米螺杆、305毫米减震器、279毫米随钻测斜仪都是目前国内尺寸最大的钻井工具,全都是‘非标’设计,个性化定制。”川庆川西钻探公司副总经理、总工程师贺明敏说。
全域数字赋能 “软件”升级增动力
开钻当天,川庆120006队钻二班司钻赖劲舟手握集成控制操作手柄,操控着钻头破开地表,一路向下。走进他工作的司钻操作室,两套充满科技含量的触摸式一体化座椅和座椅前方写满各项参数的5个大屏映入眼帘,让人仿佛置身于飞机驾驶舱。
位于赖劲舟正前方的司钻领航仪格外显眼。“它就像是我们开车时的导航,可以给司钻指示‘前方路况’。”贺明敏说。这台由川庆钻探自主研发的司钻领航仪可以在钻进、循环、起下钻全周期,根据当前工况和钻头实时位置集成实时参数,进行10项智能判断语音提示、3项实时数据语音报警、17项操作指令播报,全方位自动为司钻提供参数优化指导,实时发出复杂情况预警信息。
走进二合一数字化工作室,满墙液晶屏和满桌电脑显示器上显示着各种图表曲线和技术参数。这里部署着6个差异化展示界面,同步展示着“三大工程师平台”、25路现场视频监控、视频会议、钻井现场生产运行导航界面。
而这些只是数字化钻井队的“冰山一角”。这里将被打造成新一代数字钻井智能中心。川庆钻探在原有的现场数字化综合信息平台、工程师平台等11个管理模块基础上,优化新建了起下钻防卡钻的智能预警与处置、设备信息实时动态跟踪、设备预警维护、巡检及问题整改闭环4项功能模块。其中包含了“工程技术提速分析”“工程地质一体化支撑”“故障复杂管控”等40项大数据分析与工程计算模块,整体对标国际先进水平。新一代数字化钻井队“技术+管理”平台,卡钻预警准确率可达到95%、阻卡预警准确率可达到80%,成为安全钻井的“神兵利器”。
而在距这口井200多公里外的川庆钻探EISC中心,工程动态监控、设备运转监管、大数据智能分析、远程交互、互联网集于一体,专家决策、数字化钻完井、智能预警与报警、故障复杂快速处置四大系统正在高效运作。公司技术专家在这里运筹帷幄,提出的处理意见通过EISC平台直达钻井现场,成为这口井安全平稳施工的最强后盾。
管理精准高效 多措并举强保障
“终于可以安心回家了。”开钻当天,川庆川西钻探公司工程师蒋宇鸿感慨地说。为保障钻机安装调试及使用平稳,他已经在这口井驻井工作了1个月。
自深地川科1井项目启动以来,西南油气田和川庆钻探主要领导挂帅,成立联合工作小组,建立地质工程一体化工作机制,实行扁平化管理,统筹现场施工与运行组织,构建多专业齐抓共管和高效决策机制。
今年年初开始,确定井身设计、完成井场建造、参与钻机研制、制作附属设备、安装调试钻机……一件件钻前筹备工作有序推进。7月6日,双方技术专家齐聚钻井现场,召开地质技术交底会。会上,这口井的地质工程难点被一一提出。
经过多番考察遴选,川庆钻探组建了以博士队长彭浩为“领头雁”的川庆120006队。这个钻井队共配置博士4名、硕士3名、高级技师1名、技师6名,关键岗位人员均有丰富的超深井钻井经验。
开钻前,队伍已初步形成《安全生产管理规定》《教育培训规定》等13项管理规定,涵盖了成本管理、设备管理、质量管理、队规队纪等内容。据这个队党支部书记程沛爽介绍,队伍创新实施的考核方案已落地,将行政班组和生产班组工作完成情况挂钩考核,以此提升行政班组员工主动参与队伍管理的积极性。
开钻后,企业级技术专家、张勇钻井技能专家工作室骨干成员轮班驻井提供技术支持,全方位保障钻井安全平稳。
接下来,组建钻井提速创新示范团队、打造电气专家工作站、授牌“钻完井工程技术实训示范基地”等人才队伍建设规划将被一一落实。川庆钻探将依托深地川科1井,全力打造集成技术创新、成果转化和技术技能培训等功能的科研攻关和现场应用一体化工作平台和人才培养高地。
“万米深井”钻探时代的序章已经奏响,这将是一场艰苦卓绝的战斗,但川庆钻探铁军有信心、有责任、有能力,闯关夺隘、突破禁区,“剑”指万米,为保障国家能源战略安全、加快实现高水平科技自立自强贡献川庆力量!
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