○ 文/徐茂軍
2013年,阿姆河項目部鉆井速度較往年同期提高148%,安全生產(chǎn)達到100%。
北京時間2013年12月30日上午9時,CCDC—4 隊平臺經(jīng)理楊驥走進調(diào)度室,顯示屏上的紅色箭頭和數(shù)字顯示:2013年阿姆河項目鉆井速度較往年同期提高148%,遠超預期目標。與此同時,項目部安全生產(chǎn)達到100%。
楊驥興奮地走出調(diào)度室,站在又高又松軟的沙丘上,朝著祖國方向升起的太陽凝望,心潮澎湃。
在異國他鄉(xiāng),16支鉆井隊的中石油川慶國際工程公司土庫曼斯坦分公司阿姆河項目部的員工們用智慧和汗水書寫著中國石油人的驕傲。
●通過“三優(yōu)兩強”綜合配套快速鉆井技術(shù),阿姆河項目組成功破解土庫曼斯坦沙漠的地宮“迷陣”。
在土庫曼斯坦,所有油氣區(qū)塊屬于典型的地層壓力高、產(chǎn)量高、含硫高、溫度高的“四高”氣田,易發(fā)生卡鉆、井漏、井涌、井噴等鉆井復雜事故,井控安全風險極大,多家具有很強實力的外國油氣勘探同行先后退出。
面對艱巨困難,既要加快鉆探步伐,確保在阿姆河A區(qū)實現(xiàn)60億立方米、在B區(qū)實現(xiàn)80億立方米產(chǎn)能,又要實現(xiàn)“不報廢一口井、不發(fā)生一次井噴事故、不發(fā)生一傷害事故”的“三不”目標,難度和壓力令阿姆河項目的工作人員憋足了勁。CCDC-6隊平臺經(jīng)理王龍曾豪放地對員工說:“誰是英雄好漢、誰是懦夫孬種,將在這土國大沙漠中一見分曉!”
劉云川是該項目隊一名最基層的員工,一次搶險經(jīng)歷令他終身難忘。去年10月,井隊鉆至井深2300多米時,突遇井底高壓、上面噴、井底漏的狀況。情況緊急,人手不夠,項目隊請當?shù)孛窆で皝韼兔Α?0斤一袋的加重劑堆成了一座山,當?shù)孛窆た吹胶拼蟮年噭萘⒖瘫硎就丝s:“太累了,給再多的錢也不干?!眲e無選擇,劉云川和其它隊員們只能自己扛。
經(jīng)過全隊奮力搬運、協(xié)調(diào)配合、精心操作,第二天井漏得到有效控制。壓井成功后,起鉆照常進行。不過,在起了26柱鉆桿后,井底的高壓油氣流出現(xiàn)異常情況,順著鉆桿很快噴出鉆井平臺。短短2分鐘就噴上二層臺,離地20多米高。危急時刻,司鉆馬上鳴笛搶接回壓凡爾,但因為井底壓力大,3個人都被沖散。最后全班十余人全部上陣,才將回壓凡爾裝上,并接上鉆桿開泵循環(huán)。
危機解除了,劉云川和同事都變成了“黑人”。在回營地換裝的路上,偶遇當?shù)卮认榈拇髬?,主動向劉云川遞上干凈的手帕,用當?shù)卣Z對他說:“娃阿,拿去擦一下吧!”這一幕,令劉云川和他的隊友們永久難忘。
土國大沙漠下的油氣地質(zhì)結(jié)構(gòu)如同極其復雜的“迷陣”,從認識、熟悉、理解到把握十分費時。不過,阿姆河項目組通過全面推進“三優(yōu)兩強”綜合配套快速鉆井技術(shù),破解了這一地宮“迷陣”。
什么是“三優(yōu)兩強”?“三優(yōu)”即優(yōu)化井身結(jié)構(gòu),優(yōu)選鉆頭,優(yōu)選泥漿體系;“兩強”即強化生產(chǎn)組織和技術(shù)措施。在優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)上,主要是 A區(qū)井簡化為3開井,優(yōu)化技術(shù)套管下深。而B區(qū)地質(zhì)情況更為復雜,工程技術(shù)人員經(jīng)過反研究和討論,毅然決定將技術(shù)套管的下深從鹽膏層頂?shù)幕├A縮短到阿爾布階的4開井,部分井簡化為3開井。復雜構(gòu)造和可能存在淺層“人工氣藏”區(qū)域,暫不做井身結(jié)構(gòu)簡化。實踐證明,上述做法既提高速度,又確保了安全。
在優(yōu)選鉆頭上,項目隊重點全面推廣、規(guī)范使用個性化PDC鉆頭,全井使用欠尺寸穩(wěn)定器,提高了機械鉆速,1只鉆頭能打3口井,成本大幅下降。
在優(yōu)選泥漿體系方面,多管齊下讓鉆井過程能夠安全掌控:開展強抑制性兩性離子聚合物鉆井液體系的實踐應用,取得了極佳效果;應用高密度欠飽和鹽水鉆井液,實現(xiàn)長段鹽膏層的安全鉆進;創(chuàng)新和發(fā)展防漏治漏技術(shù),有效使用復合堵漏技術(shù)和屏蔽暫堵技術(shù)等,解決了多口井惡性井漏和超大產(chǎn)水量井的復雜問題;加強鉆井液的日常管理和維護,超常規(guī)凈化鉆井液,保持長時間良好鉆井液性能,既加快了速度,又避免了卡鉆、長段劃眼和井眼失穩(wěn)等復雜狀況;項目隊開展高密度、高礦化度條件下鉆井液穩(wěn)定性的綜合研究,并結(jié)合地層特點實施配伍性的探索。
項目隊充分借鑒川渝地區(qū)60年來在“三高”氣田開發(fā)中積累的豐富經(jīng)驗,通過技術(shù)集成與創(chuàng)新,在“迷陣”上攻克多個土庫曼鉆井技術(shù)的世界級難題。
阿姆河項目在確保井控安全的前提下,本著“先求穩(wěn)再打快”的思路,為各井隊配備了世界一流的井控設備,力爭第一輪鉆井百分之百成功。但阿姆河項目仍然面臨鹽膏層卡鉆以及鉆至鹽膏層以下井噴的極大風險。
勘測結(jié)果顯示,阿姆河油氣區(qū)塊有地方鹽膏層厚度達1000米左右,部分井蘊藏高產(chǎn)鹽水,且壓力非常高,若遇井噴,會造成鉆機損毀、人員傷亡事故。
工程技術(shù)人員通過深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),雖然多家國外鉆井公司在此項目區(qū)域內(nèi)已做過大量鉆探工作,但依舊事故頻繁,三分之二的井以報廢告終。在報廢井中,鹽膏層卡鉆和井噴等工程事故報廢量占半數(shù)。不僅如此,鉆井周期也不短。 幾十年來,由于困難多、風險大,一批批國家鉆探隊失去在該地區(qū)繼續(xù)深入的信心。
土庫曼阿姆河的鉆井“難題”成為挑戰(zhàn)、檢驗中石油川慶人技術(shù)實力和克服困難能力的一道門檻。阿姆河薩53-1井是阿姆河鉆探項目隊承擔的第一口井,因此備受各方關(guān)注。
鉆探由于鹽膏層與巖層的物理構(gòu)成和性能有較大區(qū)別,鉆至820米鹽膏層時,鉆頭被牢牢卡死在井底。不解決這個問題,工作就無法繼續(xù)推進。為此,阿姆河項目從全公司抽調(diào)工程技術(shù)精英,組成攻關(guān)課題組,與國內(nèi)和當?shù)仄刚埖募夹g(shù)專家結(jié)合以往成功經(jīng)驗,進行專項分析研究。最終,專家們大膽提出優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、大井眼快速鉆進、鹽膏層專門配方泥漿、高壓氣層井控和優(yōu)質(zhì)聚磺鉆井液體等相關(guān)配套的技術(shù)措施。
專項組將實驗室搬到井場,鉆井專家、工程技術(shù)人員根據(jù)地層變化隨時調(diào)整鉆井參數(shù)和泥漿性能及時采取應對措施。國內(nèi)專家遠程遙控,隨時提供技術(shù)支撐。歷經(jīng)98天,薩53-1井成功完鉆。解決鹽膏層卡鉆問題,為阿姆河項目鉆井隊之后的工作積累了寶貴經(jīng)驗。其中,最快的一口井僅用34天完鉆,7個月便成功打完3口井。
項目隊還針對阿姆河地質(zhì)和工程特點,開展了一系列技術(shù)創(chuàng)新活動,并不斷取得新進展和新突破。實現(xiàn)利用數(shù)字化、歸一化和標準化等處理方式復測井資料,精細劃分和計算儲層參數(shù)等方面突破,基本形成一整套針對不同類型不同開發(fā)階段油氣田的精細描述、儲量計算、動態(tài)分析以及數(shù)值模擬等配套技術(shù)。在鉆井方面,形成高壓鹽膏層安全鉆井技術(shù),窄密度窗口平衡鉆井技術(shù),大井眼、鹽膏層造斜及水平井鉆井技術(shù),以個性化PDC鉆頭為主的快速鉆井技術(shù)等7項配套技術(shù),創(chuàng)造土庫曼斯坦鉆井9項新紀錄。這些技術(shù)的創(chuàng)新也讓井噴風險處在掌控之中。