梁子波 周文馨
“利页6HF井一趟钻完钻,钻井周期缩短46%。合成基钻井液再次交出了优异答卷。”3月30日,在胜利石油工程公司钻井液技术服务中心一季度页岩油重点井施工总结会上,钻井液技术服务中心胜利项目部副经理刘伟说。
钻井液被称为钻井的血液,对钻井质量好坏起着关键性作用。合成基钻井液体系的自主研发如一场马拉松长跑,既要打破常规的基础性研究,又要一边现场应用一边迭代升级,绝非一蹴而就。胜利石油工程公司钻井液技术服务中心技术团队十年磨一剑,自主研究全新的合成基钻井液技术,有力支撑了胜利页岩油的勘探开发和准噶尔盆地深层油气发现。在今年初,“合成基钻井液技术研究及产业化应用”获中国石化科技进步奖二等奖。
近年来,随着非常规页岩油气勘探开发成为热点,问题与困难也接踵而至。
“与国内外页岩油相比,胜利页岩油埋藏深、压力高、温度高、断层多,开采属于世界级难题。页岩地层井壁失稳、涌漏同存、地层流体污染频发,常规钻井液难以适应。钻井液高温失效、裂缝性漏失及原油污染增稠等技术难题亟待解决。”钻井液技术服务中心经理李科说。
无独有偶,在新疆准噶尔盆地,随着勘探开发向深层超深层挺进,近9000米的井深、210摄氏度的地层温度,井壁坍塌、掉块严重,急需新型钻井液。
开发急需就是攻关方向。从2014年开始,在胜利石油工程公司全力支持下,钻井液技术服务中心副经理李海斌、胜利石油工程公司高级专家陈二丁等人带领团队持续开展合成基钻井液技术攻关。
时间不等人。为提高研发效率,技术人员走出实验室,泡在钻井现场,一次次比对,一次次优化方案。遇到具体问题,他们定期召开“诸葛亮会”碰撞思想火花,和一线员工共同讨论,集思广益一点一点突破重围。他们心中只有一个想法——尽快让新的钻井液投入生产,解决钻井实际难题。经过数百次试错调整,具有自主知识产权的合成基钻井液体系逐渐成型。
2017年,在郑41-平2井,团队在国内陆上首次使用合成基钻井液体系,最高日产油量达到29吨,展现了该体系优良的储层保护效果。
从2021年开始,随着胜利非常规页岩油开发渐入佳境,针对页岩油和深井超深井高温高压难题,团队创新研发双子复合乳化剂、多吸附位点润湿剂,形成双子笼簇型合成基乳液,建立温压耦合性能评价方法,构建抗超高温合成基钻井液体系,有效提高了合成基乳液的高温稳定性,可耐温230摄氏度。
团队还研发了高温沉降稳定性测试仪、高温高压电稳定仪,能够满足耐压15兆帕、耐温240摄氏度的测试条件,填补了国内合成基钻井液高温沉降稳定性和乳化稳定性评价方法的空白。
针对钻井液应用区块井壁失稳和漏失难题,团队研制出亲油树脂嵌合刚性粒子封堵剂,形成孔网骨架嵌合多维组分堵漏配方,研发刚柔点嵌合微纳米封堵剂,提升了树脂韧性与强度,使得封堵率达到90%。
为解决钻井液流变性能调整难问题,团队制备合成基钻井液阴非离子共聚物降黏剂,改善了合成基钻井液的流变性能;形成原油侵合成基钻井液性能调控工艺,提升了钻井液抗原油污染能力,使得钻井液黏度降低30%,较好解决了胜利页岩油牛页1区的难题。
据悉,合成基钻井液在胜利页岩油井施工,使得复杂时效降低52.86%,钻井周期明显缩短。其中,助力丰页FY1-6HF井刷新胜利油田最深水平井、最深页岩油水平井纪录,创页岩油水平段最长纪录指标;助力丰页1-1HF井峰值刷新国内页岩油单井日产最高纪录。
团队在准噶尔盆地、塔里木盆地推广应用合成基钻井液41口井,使得钻井施工周期从初期的180天降到现在60天,有力推动深层油气开发成本的持续下降。其中,助力永进区块永3侧-平1井打破永进油田10年来勘探开发的沉寂;助力征深101井解决了抗温和封堵性能方面难题。
截至目前,合成基钻井液技术在胜利页岩油、胜利浅海、胜利西部准噶尔盆地及西北油田顺北油气田等工区推广应用152口井,应用效果得到高度认可。
(责任编辑:刘小溪 )