丁頁2HF井12段壓裂完美收官。 這是我國首次采用電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯作工藝,獨立完成的大型頁巖氣分段壓裂施工。 “在超深海相頁巖氣井丁頁2HF井壓裂施工中,中國石化石油工程隊伍不畏艱難,攻克了垂深超過4400米頁巖氣井電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯作工藝這一世界級難題,9次下井都做到了100%,創(chuàng)‘應用一項新技術、實現三個首次、刷新四項紀錄’的佳績。”集團公司專家組贊嘆。 隨著易開采油氣儲量的逐漸下降,油氣勘探轉向高溫、高壓等復雜地層,酸化、壓裂施工難度越來越大。在丁頁2HF井壓裂施工中,在合作的外國公司臨陣退卻的情況下,中國石化石油工程人員接受了挑戰(zhàn)…… 外國公司臨陣退縮 這是一個寒冷的冬日午后,大型頁巖氣水平井丁頁2HF井第二段壓裂施工在“步步驚心”中完美落幕,現場所有的人都沉浸在難以言語的興奮中,準備第三段下橋塞了。 這時,一個技術人員跑進來,神情嚴肅地與現場總指揮李真祥耳語一番。 “什么?怎么可能?!你再說一遍!” 技術員提高嗓門又重復一遍:“外國公司說該井壓力太高,沒有把握,干不了,不干了!” 這消息猶如晴空霹靂。 中原石油工程公司井下特種作業(yè)分公司經理劉祖林氣得直哆嗦:“這么多人這么多設備都已經進入現場,施工也已經鋪開,說撂挑子就撂挑子?” 丁頁2HF井的橋塞射孔聯作工藝,是由全球最大的一家工程服務公司承擔施工的。勘探南方現場技術人員段華介紹,干完第二段壓裂施工后,外國公司因停泵壓力高、施工安全有較大的不確定性,單方面放棄了后續(xù)作業(yè)。李真祥一次次地找他們,可他們提出既要井口放壓還要解決防噴管耐壓等要求。實際上,他們也知道,井口不能放壓,必須帶高壓作業(yè)。即便井口放出5兆帕壓力,放壓水也會把井下的氣體帶出來,更容易導致井控風險。 勘探南方分公司頁巖氣項目部總地質師趙陵氣憤地說:“現在橋塞射孔聯作技術工藝領域,主要被國際大公司壟斷,用這個技術卡我們的脖子,辦不到!” “打仗親兄弟,上陣父子兵” 面對突如其來的變故,現場技術人員連夜開會,主題只有一個:下面的戲該怎么唱? 勘探南方分公司總經理郭旭升說:“俗話說,‘打仗親兄弟,上陣父子兵’,關鍵時候還得靠我們自己。” 段華說:“說白了,這口井施工條件太苛刻,難度太大,外國公司不愿意干,也干不了!” 連這樣知名的大公司都干不了,那誰能干? 劉祖林推薦了中原石油工程測井公司。不過他也擔心,畢竟他們要面對的是世界級難題。 “要相信自己!這種技術,我們不攻克,總有人攻克,我們?yōu)槭裁床蛔龅谝粋吃螃蟹的人?!”李真祥果斷地拍板。他將技術人員分成兩組投入戰(zhàn)前準備:一組開始設計;一組與廠家聯系,制定施工方案。 不待揚鞭自奮蹄。大伙兒心里明白,沒有退路了,只有靠自己挑戰(zhàn)極限。 臨危受命的中原石油工程測井公司連夜組織人員趕赴現場。 實現三個首次,創(chuàng)造四項紀錄 泵送橋塞是整個頁巖氣水平井壓裂施工最關鍵的環(huán)節(jié)。 中原石油工程測井公司副經理姚志中說:“雖然在來之前,我們充分考慮這里的復雜情況,且提前加工了一個泵送導錐。但來之后發(fā)現,耐壓105兆帕的設備,仍不能滿足該井139兆帕的施工條件。” 據了解,以前使用的橋塞工具是由國外制造的,泵送射孔深度大多在4000米以內,井下溫度不超過130攝氏度。而丁頁2HF井,不僅存在高溫高壓等世界級難題,而且還存在如射孔井段長(4417米~5665米,最長泵送井段達4200米~5400米),井眼大(內徑為152.5毫米的7英寸套管,目前國內泵送射孔套管內徑大多為124.26毫米的5.5英寸套管)等難題,這些給電纜橋塞坐封和射孔帶來挑戰(zhàn)。 在現場召開的技術討論會上,大家就“如何改進優(yōu)化井下工具相關參數,重新設計加工橋塞工具,使之達到井下140兆帕的耐壓能力”等議題展開討論。 一位施工設計人員靈機一動,提出新方案:模仿井下橋塞工具的幾何尺寸和耐壓指標,重新設計和制作導錐。李真祥當即拍板,要求當天畫出設計圖,連夜制作。 當天晚上,帶著導錐的廠家技術人員,從西安到達雙流機場時已經是凌晨了。這“千里之外”送來的導錐,為后面的壓裂起到了關鍵作用。 除創(chuàng)新泵送導錐外,科研人員還根據井口條件,重新設計和加工了180毫米~160毫米井口轉換法蘭盤及160毫米~120毫米轉換接頭。因為每壓裂一段,就要泵送一趟,該項創(chuàng)新為每趟泵送施工裝卸法蘭減少了時間成本,極大地提升了施工作業(yè)效率。 因工具串太重,泵送摩擦力大,增加了泵送的難度和風險。為減少套管摩阻,科研人員重新設計和加工了滾輪扶正器,并在頂部安裝滑輪。這一創(chuàng)新,極大地降低了工具串與套管的摩擦力,更好地將射孔槍送到井底目的層段,提高了泵送效率。在整個泵送射孔過程中,該工具起到了決定性的作用。 工程研究院技術人員賈長貴說:“勘探南方不盲目崇拜外國公司,把所有的工具串都重新設計,配備齊全,一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打,中間雖有磕碰,但9次下井都做到了100%,取得了技術上的突破,最終在沒有外國公司參與的情況下,獨立自主地完成目前國內最深頁巖氣井的施工。” 勘探南方井筒處測試科科長代俊清說:“在丁頁2HF井,我們可以這樣驕傲地說,在射孔聯作設計、降摩阻、造縫、壓裂液等工藝上均超過了國外公司。” 技術專家認為,丁頁2HF井應用一項新技術,即深井頁巖氣層電纜射孔分段壓裂工藝,實現了三個首次,即首次在國內使用7英寸套管完井壓裂、首次在致密儲層評價井進行多段壓裂改造、首次采用雙套管閥門泵柱加砂施工,創(chuàng)“施工泵壓最高、單井壓裂用液量最大、排量最大、時間最長”4項新紀錄。 該井打破了國外公司在高溫高壓深井頁巖氣層施工方面的壟斷地位,填補了國內深井頁巖氣層分段壓裂施工的空白,突破了深井頁巖氣測試技術瓶頸,為頁巖氣井壓裂施工提供了技術保障。 |
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