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中國石化深井、超深井鉆井技術方面的進展——孫明光

[加入收藏][字號: ] [時間:2013-03-21  來源:全球石油化工網  關注度:0]
摘要:   中石化超深井的基本情況,通過我們多年的技術攻關,應該說在超深井、深井方面技術上取得了很大的突破。   下面我報告一些基本的情況,應該說到2012年底的時候中石化完成了深井,我們說的是4500米以上...


 

  中石化超深井的基本情況,通過我們多年的技術攻關,應該說在超深井、深井方面技術上取得了很大的突破。

 

  下面我報告一些基本的情況,應該說到2012年底的時候中石化完成了深井,我們說的是4500米以上的井已經接近了1700口,超過7000米的井,也就是超深井達到了81口。我們對我們近五年的深井和超深井的情況都做了一個分析。近五年我們的深井的總數達到了1481口,井深達到了5676米,平均鉆速達到了4.88米/小時。

 

  中石化2001年不屬于深井、超深井的范圍,最高的鉆井液密度達到了2.87,這是世界上第一次在鉆井過程中鉆井密度達到的一個線。

 

  第二部分我想介紹一下我們形成的主要鉆井技術,一共有九項技術,我主要介紹一下有希望的。一個部分就是鉆井地質環境因素描述技術,這個是我們石油工程技術院的最有特色的技術,這一塊無論在軟件和硬件方面都相對比較齊全,可能像測量系統全國就有兩臺。通過這些軟件和硬件這一塊我們形成了一些特色技術,第一個是使巖石力參數求取技術,地層壓力系統,還有地應力分析與求取技術等。通過這些特色技術我們在我們中石化的深井超深井方面,特別是鉆井設計方面取得了很大的作用。這一塊從下面來講大部分可能這一些一字號的井都在采用這項技術,另外從精度來講應該是超過了90%。海象這一塊低一些,也能超過80%以上。

 

  第二項技術就井身結構優化設計技術,由于中石化的超深井、深井打的比較多,所以這方面形成了自己的一些特色,一個是針對我們新疆這邊,就是塔里木,形成是塔黑油田。我們在塔河那邊有一個鹽膏層,由于這一層的出現我們的鉆井周期都是相對說,我們做了調整應該說它的鉆井周期縮短了很多。

 

  第二個是針對我們中石化在四川,特別在川東這一塊對超深井的井身結構所做的工作。最左邊這一欄的結構是我們最開始的1字號都是這個結構,后面我們對相應資料進行分析我們對井身結構進行了調整。另外我們還推出一種非標套管的應用,獲得了比較好的效果。

 

  第三個是鹽膏層的技術,正因為這層地層的存在是使得我們的鉆井面臨困難比較多,但是這一塊通過攻關形成了一系列的成果。主要包括鹽膏層變規律預測技術,還有非均勻載荷套管柱設計技術,安全傳鹽鉆井工藝技術,飽和和欠飽和鹽水鉆井液,和鹽膏層水泥漿固井技術。這一塊我們做得相對比較好,所以這方面的課題我們獲得了國家科技進步二等獎。

 

  第四個就是氣體鉆井技術,應該說對鉆井來講可能最快的就是基于目的的條件就是氣體鉆井,但是氣體鉆井受限還是比較多。通過研究我們形成了下列的技術,一個是對設備和工藝進行了配套,另外形成了空氣鉆井、氮氣鉆井、霧化鉆井等技術。另外我們形成了氣體鉆井電磁波隨鉆測量技術,形成了氣液轉換井眼預處理鉆井液體系,這一塊大家也知道氣體鉆井不能繼續進行的話需要進行氣液轉換,這一塊我們在這方面形成了我們的特色技術。最關鍵的我們用氣體鉆井打完了是干的,如果用水泥漿固井可能有很多問題,一般是承壓堵漏才固井,但是我們可以開發了直接干發固井技術

 

  另外就是2012我們利用感法固井技術施工了11口井,最深的達到了3008米。第五項技術就是深井超深井鉆井提速技術,這個大家就相對比較熟悉。這一塊里面包含了幾個特色,一個是鉆頭優化設計和優選技術。這一塊就是利用我們所講的描述技術在鉆頭方面做了努力,這一塊取得的成果是比較大的。下面是兩個例子,利用我們的鉆頭選型突破了以前轉速比較慢的問題,應該說轉速提高是比較大的。第二個特色是控壓降密度欠平衡鉆井技術,前面也有說到這一塊。我們在鉆井的時候大約機械轉速是零點幾米,利用我們的技術可以提高到一米以上。

 

  第三項就是渦輪鉆具加孕鑲金剛石鉆頭復合鉆井系統,但是孫院長也講了它的成本相對也是比較高的。

 

  第四個就是高效PTE鉆頭和螺桿復合鉆井技術,這個是90年代就在推廣,但是還是需要進一步的摸索。但是目前應用來講應該是普遍采用的技術,它與常規鉆井來講我們在深井和超深井都取得了顯著的效果。

 

  另外一個就是扭力沖擊發生器鉆井技術,這一塊我們利用國外引進的技術和自己研發的技術都在這一塊進行了應用,2012年我們一共在三口井進行了應用,這個是提高了1.5倍。

 

  第六個就是旋沖高效破巖鉆井技術,這個給鉆石一個瞬時沖擊可以提高轉速,這個理論上是沒問題。這一塊實際上我們中石化也做到了,我們工程院研發的沖擊器應該說在很多地方,甚至在國外也進行了應用,提速效果最高的超過一倍,最差的也超過了10%,可能與鹽性和操作有關。

 

  第七個是高壓噴射鉆井技術,這個是發揮我們功率大的優勢,把泵壓提高到35帕,我們進行實驗的時候效果是非常明顯的。這個技術有一個缺陷就是只能在相對軟的地層,超過五千米以后,它的效果就差的多了。

 

  第八個是膨脹管技術,中石化自己相應的研發了一個實體碰撞管技術,實際應用中產生了很不錯的效果。一個是改變結構,另外一個是碰到復雜情況的時候進行相應的一些堵漏和封堵垮塌地層的作用。這一塊應該說是去年剛施工了一口井,其中實體膨脹管的施工井的長度達到了437米,這應該是國內最長的一個記錄。

 

  下一個技術是深井超深井鉆井液技術,這個剛才介紹了我就不說了。這個一個是超高密度,再一個是抑制性強,還有耐高溫,中石化在這些方面都進行了相應的探索,也取得了非常大的進展。

 

  第七是隨鉆防漏技術,這個也介紹了,就不說了。第八個就是復雜地質條件固井技術,應該說固井這一塊通過多年攻關也形成了一個復雜固井系列,比較有特色的一個是超高密度的水泥漿固井技術,還有是高溫高壓的固井技術,還有低密度水泥漿固井技術等。

 

  最后一個技術就是固井工具的系列,因為這一塊應該是中石化有一個大陸架公司,這一塊固井技術系列里我們形成了20大類,600多個品種,影響說包括中石油,中石化都在用它的固井工具。

 

  這一塊主要是形成了常規尾管懸掛其、分級、水泥頭等一些固井工具設計、生產、服務能力,對一些常規的工具我們都可以研發和制造。這是尾管的相關系列,這一塊我們形成了一系列的,不仔細講了。這個片子說了一下我們的固井工具在中國石化一些重點井的應用情況,一個是剛才說的塔深一井整個這一塊全部是采用我們自主研發的工具。第二個就是勝科一井,也是采用我們的工具。然后就是元壩一側井,我們采用了我們自身研發的工具也取得了成功。

 

  應該說中石化在深井超深井鉆井技術方面形成了自己的一些特色技術,但是我們目前還面臨許多許多的難題。最突出的是我們在新疆和四川兩個地方,新疆六千多米的井我們的鉆井周期最短的五十多天就干完了,在四川川東北地區超過六千米的井最短的鉆井周期也要150天以上,從這一塊來看深井超深井還有許多值得我們一塊努力的地方,所以我想我最后想說一下,我們希望在座的各位如果有好的技術跟我們一塊合作一下,我們達到一個互利雙贏,為推進我們中國石油鉆井技術的進步共同努力,謝謝大家。



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