井架高聳,鉆機轟鳴,在我國首個海上超高溫超高壓氣田,樂東10-1氣田作業人員正加快鉆進3口先導試驗井,目前已完成試驗井的三開井段作業。
樂東10-1氣田位于世界三大高溫高壓區域之一的南海西部瓊東南盆地,氣藏埋藏于90多米水深之下4200多米地層深處
,這里溫度高達214攝氏度,絕對壓力94兆帕,氣田開發難度極大。
“磨刀霍霍”:歷時4年形成鉆完井方案
鉆完井是樂東10-1超高溫超高壓氣田開發中最難的環節之一。
在超高溫超高壓地層鉆井,需面臨極窄的壓力窗口、惡劣的腐蝕環境,及這些客觀條件帶來的鉆井液性能、井筒安全、固井質量等一系列難題。為攻克這些難題,有限海南分公司2020年成立項目組,針對性開展科研攻關。
項目聯合內外部超高溫超高壓領域的專家,深入開展超高溫超高壓條件下的固井、鉆井液、井筒安全等方面的專項研究,重點包括溫度壓力的預監測和各種工況的對應舉措等。在此過程中,項目組自主研發的海上平臺精細控壓鉆井技術裝備,填補了國內相關領域空白,由此探索出一套海上超高溫超高壓鉆完井關鍵核心技術體系。
鉆井作業是一項系統工程,有限海南分公司工程技術作業中心還與地質油藏、工程建設、開發生產等專業部門溝通,探索構建高效協同的一體化機制。
“比如工技工建一體化——對于因海上作業區域狹小而帶來的鉆井與工程建設需要相互避讓的復雜情況,我們與工程建設中心提前溝通并進行桌面推演,制訂避讓方案,以提高作業效率。”有限海南分公司工程技術作業中心相關負責人說。
“步步驚心”:前三開井段安全完成
氣田所在海床是上部硬薄、下部軟厚的“雞蛋殼”地層,自升式鉆井平臺就位時極易發生穿刺甚至傾覆風險。項目組提前利用半潛式鉆井平臺在3口井所在海床區域鉆了500個直徑為1米多的孔,將地層打碎、壓實,便于自升式鉆井平臺插樁、就位。今年3月,鉆井平臺就位即進行鉆井作業。
作業采用批鉆模式,即打完全部井的同一個井段后再進行全部井的下一個井段作業。這3口井為常規五開次井身結構,僅用30天3口井的一、二開表層井段作業就順利完成。
4月,項目開始三開井段批鉆作業,難度驟增——地層壓力迅速抬升,井斜53度,最長裸眼段2655米,最大井深4087米,是當前三開444.5毫米井段國內海上開發井井眼最深紀錄。
“我們針對鉆具摩阻問題,實時監測摩阻系數,根據不同實際工況及時優化鉆具組合;選用流變性好、潤滑性能好的鉆井液,作業時加強監測,不斷優化配方和工藝措施。多措并舉,確保了三開井段作業的順利鉆進,實現大尺寸井眼套管深下的目標,為后續高壓層段打下堅實的基礎。”現場技術人員說。
在南海夏季高溫高濕度環境下,現場作業人員連續高強度操作77小時完成了下套管、固井作業,將339.7毫米套管下入至4087米,創造國內海上開發井該尺寸套管下深最長深度紀錄;固井共計使用2000噸水泥,打破海油固井水泥漿最大泵入量紀錄,有效保障井筒長效完整性,實現大井眼全封固。
“3口試驗井前三開井段的安全作業,為后續攻克超高溫超高壓氣田打下堅實基礎。這也為大家接下來要進行的風險最高的超高溫超高壓地層鉆進,增添了信心。”有限海南分公司工程技術作業中心負責人說。