俯瞰“瘦身井”井场。 李占军 摄

涪陵气田员工正在检查钻井设备。戴 莹 摄

□本报记者 戴 莹 骆洪峰

日前，江汉油田油气产能建设管理中心顺利完成了焦页5号平台4口“瘦身井”的钻井施工任务，4口井较设计总周期节约64天14小时，创造了国内页岩气“瘦身井”井组平均钻井周期最短纪录。

“2022年，我们在涪陵页岩气田成功探索了‘瘦身井’井身结构，从根本上解决了常规井身结构面临的钻井提速降本问题；2023年，通过实施‘瘦身井’示范井工程，为今后此类钻井提供了更多的经验借鉴。”江汉油田油气产能建设管理中心副经理张玉强介绍。

目前，该中心已完钻97口“瘦身井”，累计节约钻井成本两亿多元，让众多低效页岩油气资源具有了开采价值，推动国内页岩油气钻井工程技术取得了革命性突破。

创新引入“瘦身井”技术，为井筒“减肥”

所谓“瘦身井”，就是在保证安全成井的前提下，从钻井设计源头进行优化，科学缩小各开次井眼及套管尺寸，以提高钻井速度、节约材料费用、减少钻屑产生量。

“钻井好比修建油气地下通道，把通道改小了，相应地，固定通道的材料尺寸也要缩小，肯定省时省力、节省成本，而且废渣产生量也能大幅减少。”张玉强形象地比喻。

“瘦身井”技术虽好，但能不能适用于页岩气开发呢？为提高技术适用性，技术人员进行了反复研讨和大量技术论证。他们结合前期钻井施工经验，参考邻井地层构造及实钻井身结构数据，强化钻井实钻资料剖析论证，采取“一井一工程”设计理念，根据有利于安全优质高效钻井和油气层保护的原则，选择气田有利区块，持续优化井身结构，进行多次现场试验，努力为井筒“减肥”。

技术专家根据页岩气不同埋深下的钻井和后续压裂改造要求，差异化地缩小井眼尺寸，提出两套“瘦身井”井身结构：钻井目的层埋深在3500米以浅的，采用小尺寸井眼和套管，定为“瘦身I型”；目的层埋深在3500米以深的，采用稍大尺寸井眼和套管，定为“瘦身II型”。

“在页岩气田实施‘瘦身井’技术，是江汉油田首创。技术方案我们论证了三四十遍，反复修改，把从开钻到固井各施工环节全想透，不放过任何细节。”张玉强说，这些工作都是为了提高机械钻速和时效，大幅降低钻井成本，形成页岩气低成本、高效益开发新模式。

联合攻关，全力解决“瘦身井”技术难题

“‘瘦身井’由于井眼小，井壁承压能力弱，钻井参数无法提高，钻速下降，扭矩也无法增大，还容易产生托压，钻头像汽车轮胎打滑一样，即使加大钻压，钻头也很难前进。”打了多年井的钻井队队长张利宁说。

井筒小了，就需要配套小尺寸的井下工具，面临的技术难题也不少。

油气产能建设管理中心召开技术研讨会，派技术骨干到现场实地考察，与钻井队、井下工具生产厂家开展联合攻关，不断摸索尝试，取得了众多装备和技术上的突破。

该中心与石化机械开展“瘦身井”钻头螺杆一体化攻关，相继研发生产出针对“瘦身井”适应性强的钻头、螺杆等破岩工具，并在短期内进行迭代升级，解决了施工中托压、进尺难等问题，提高了机械钻速；开展钻具组合和钻井参数匹配性研究，通过钻具受力和水力参数计算，优化钻具组合，减轻了“瘦身井”设备负荷，释放了钻井参数。他们还与经纬公司合作，调研国内适用于“瘦身井”的定向工具，引进质量可靠、稳定性强的仪器取代原有定向工具，确保钻头“指哪儿打哪儿”，精准掌握小井眼轨迹控制技术。

井能不能打成、打得好不好，固井是关键一环。固井时，大家在小尺寸趾端滑套这块“卡壳”了。趾端滑套是固井时下放至套管末端的重要工具，由于井眼小，套管带着趾端滑套下入井底时，很容易遇阻、憋压，造成井漏，固井施工难度大。

为此，该中心在油田工程技术管理部牵头下，组织相关单位，就趾端滑套尺寸选型进行多次技术交流，结合涪陵气田“瘦身井”相关数据和要求，对趾端滑套进行优化，设计出两种尺寸的“瘦身”滑套，并开展多轮次的模拟计算和室内试验，验证工具的可靠性，同时完善适合“瘦身井”的弹韧性固井水泥浆体系，丰富“瘦身井”配套工艺技术序列，相比首段连续油管射孔施工，可节约两天施工时间。

经过不断摸索，涪陵气田“瘦身井”越打越顺，频频打破钻井纪录，特别是焦页10-Z4HF井钻井周期仅24.12天，较设计提前16.88天完钻，创气田开发以来钻井施工周期最短纪录。

成功应用“瘦身井”技术释放井位，促进气田效益开发

涪陵页岩气田已开发了10余年，高丰度、高品质、高产量区块越来越少，增储上产压力越来越大，气田开发重心逐步向新区深层常压页岩气及已开采的老区中部气层转移。

“肥沃的土地种完了，要把以前没动用的贫瘠土地甚至边角料动用起来，就必须认真考量投入产出比，做到有效益、有回报地开发。”张玉强说。

在凤来区块焦页171号、172号、173号井组产能建设项目论证过程中，若按照常规井身结构测算，钻井成本过高，项目经济评价始终无法过关。为此，该中心另辟蹊径，在凤来区块采用“瘦身II型”井身结构开展经济效益评价。经测算，单井钻井成本平均可减少300多万元，该区块20口井经济评价一下达到了效益开发要求。

白马常压区块总共有5个，之前只有两个区块可达到经济有效动用门槛。应用“瘦身II型”井身结构后，4个区块实现有效动用。

近年来，涪陵气田在焦石坝老区实施上部、中部、下部三层立体开发。由于中部气层开发井是在已开发了上部、下部气层的地层打井，剩余储量已经不多。为实现效益开发，该中心在30多口中部气层井均应用“瘦身I型”井身结构。

“有了‘瘦身井’技术，气田至少释放了1/3的井位。甲方能有效降低施工成本，乙方有了工作量，这就是双赢。”对于“瘦身井”技术的推广应用，张玉强充满信心。