三優(yōu)兩強(qiáng)破“三高”

○ 文／徐茂軍

2013年，阿姆河項(xiàng)目部鉆井速度較往年同期提高148%，安全生產(chǎn)達(dá)到100%。

北京時(shí)間2013年12月30日上午9時(shí)，CCDC—4 隊(duì)平臺經(jīng)理?xiàng)铙K走進(jìn)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(xiàng)目鉆井速度較往年同期提高148%，遠(yuǎn)超預(yù)期目標(biāo)。與此同時(shí)，項(xiàng)目部安全生產(chǎn)達(dá)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(duì)的中石油川慶國際工程公司土庫曼斯坦分公司阿姆河項(xiàng)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(qiáng)”綜合配套快速鉆井技術(shù)，阿姆河項(xiàng)目組成功破解土庫曼斯坦沙漠的地宮“迷陣”。

壓力中也有樂趣

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(fù)雜事故，井控安全風(fēng)險(xiǎn)極大，多家具有很強(qiáng)實(shí)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(shí)現(xiàn)60億立方米、在B區(qū)實(shí)現(xiàn)80億立方米產(chǎn)能，又要實(shí)現(xiàn)“不報(bào)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(biāo)，難度和壓力令阿姆河項(xiàng)目的工作人員憋足了勁。CCDC-6隊(duì)平臺經(jīng)理王龍?jiān)婪诺貙T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(xiàng)目隊(duì)一名最基層的員工，一次搶險(xiǎn)經(jīng)歷令他終身難忘。去年10月，井隊(duì)鉆至井深2300多米時(shí)，突遇井底高壓、上面噴、井底漏的狀況。情況緊急，人手不夠，項(xiàng)目隊(duì)請當(dāng)?shù)孛窆で皝韼兔Α?0斤一袋的加重劑堆成了一座山，當(dāng)?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。”別無選擇，劉云川和其它隊(duì)員們只能自己扛。

經(jīng)過全隊(duì)奮力搬運(yùn)、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(jìn)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(shí)刻，司鉆馬上鳴笛搶接回壓凡爾，但因?yàn)榫讐毫Υ螅?個(gè)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(jī)解除了，劉云川和同事都變成了“黑人”。在回營地?fù)Q裝的路上，偶遇當(dāng)?shù)卮认榈拇髬?，主動向劉云川遞上干凈的手帕，用當(dāng)?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(duì)友們永久難忘。

破解地宮迷陣

土國大沙漠下的油氣地質(zhì)結(jié)構(gòu)如同極其復(fù)雜的“迷陣”，從認(rèn)識、熟悉、理解到把握十分費(fèi)時(shí)。不過，阿姆河項(xiàng)目組通過全面推進(jìn)“三優(yōu)兩強(qiáng)”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(qiáng)”？“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(qiáng)”即強(qiáng)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(fù)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(fù)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(shí)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(xiàng)目隊(duì)重點(diǎn)全面推廣、規(guī)范使用個(gè)性化PDC鉆頭，全井使用欠尺寸穩(wěn)定器，提高了機(jī)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(qiáng)抑制性兩性離子聚合物鉆井液體系的實(shí)踐應(yīng)用，取得了極佳效果；應(yīng)用高密度欠飽和鹽水鉆井液，實(shí)現(xiàn)長段鹽膏層的安全鉆進(jìn)；創(chuàng)新和發(fā)展防漏治漏技術(shù)，有效使用復(fù)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(fù)雜問題；加強(qiáng)鉆井液的日常管理和維護(hù)，超常規(guī)凈化鉆井液，保持長時(shí)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(fù)雜狀況；項(xiàng)目隊(duì)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(diǎn)實(shí)施配伍性的探索。

項(xiàng)目隊(duì)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(yàn)，通過技術(shù)集成與創(chuàng)新，在“迷陣”上攻克多個(gè)土庫曼鉆井技術(shù)的世界級難題。

技術(shù)化解風(fēng)險(xiǎn)

阿姆河項(xiàng)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(duì)配備了世界一流的井控設(shè)備，力爭第一輪鉆井百分之百成功。但阿姆河項(xiàng)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(fēng)險(xiǎn)。

勘測結(jié)果顯示，阿姆河油氣區(qū)塊有地方鹽膏層厚度達(dá)1000米左右，部分井蘊(yùn)藏高產(chǎn)鹽水，且壓力非常高，若遇井噴，會造成鉆機(jī)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(xiàng)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(bào)廢告終。在報(bào)廢井中，鹽膏層卡鉆和井噴等工程事故報(bào)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(fēng)險(xiǎn)大，一批批國家鉆探隊(duì)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(yàn)中石油川慶人技術(shù)實(shí)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(xiàng)目隊(duì)承擔(dān)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(shí)，鉆頭被牢牢卡死在井底。不解決這個(gè)問題，工作就無法繼續(xù)推進(jìn)。為此，阿姆河項(xiàng)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(dāng)?shù)仄刚埖募夹g(shù)專家結(jié)合以往成功經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行專項(xiàng)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(jìn)、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(xiàng)組將實(shí)驗(yàn)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(shí)調(diào)整鉆井參數(shù)和泥漿性能及時(shí)采取應(yīng)對措施。國內(nèi)專家遠(yuǎn)程遙控，隨時(shí)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(xiàng)目鉆井隊(duì)之后的工作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。其中，最快的一口井僅用34天完鉆，7個(gè)月便成功打完3口井。

項(xiàng)目隊(duì)還針對阿姆河地質(zhì)和工程特點(diǎn)，開展了一系列技術(shù)創(chuàng)新活動，并不斷取得新進(jìn)展和新突破。實(shí)現(xiàn)利用數(shù)字化、歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化等處理方式復(fù)測井資料，精細(xì)劃分和計(jì)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(xì)描述、儲量計(jì)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(gè)性化PDC鉆頭為主的快速鉆井技術(shù)等7項(xiàng)配套技術(shù)，創(chuàng)造土庫曼斯坦鉆井9項(xiàng)新紀(jì)錄。這些技術(shù)的創(chuàng)新也讓井噴風(fēng)險(xiǎn)處在掌控之中。