跃进3-3XC井钻井作业现场。王福全 摄

    技术亮点

    超深层油气

    优快钻井技术：

    深化地质工程一体化，形成了8000~9000米特深断控型油气藏钻完井技术系列，实现了从“钻得成”到“钻得快”再到“钻得优”的转变。目前，已完成8000米以深钻完井超110口，其中9000米以深安全高效钻完井7口，钻井周期由300天缩短到120天，创造了多项钻完井工程纪录。

    □汤 晶 杨卫星

    顺北油气田的油气资源深埋在地下近万米，如何才能将它们又快又好地钻探出来？超深层油气优快钻井技术应运而生。

    一体化联动地质工程，保障效益开发

    想让深埋地下几千米的油气资源到达地面，需要通过钻井作业在地面和地下深层油气藏间修建一条“高速公路”。对于超深井来说，绝非易事。

    “在世界上衡量钻井难度的13项指标中，塔里木盆地有7项名列第一。当钻井打到地下9000米时，井底温度约200摄氏度，地层压力在150兆帕以上。”西北油田石油工程技术研究院党委书记王龙介绍。

    面对超深复杂油气藏开发难题，西北油田构建地质工程一体化运行模式，按照“少井高产、多控长稳”的总体部署，提出逆向设计、正向优化的“五优”设计理念，努力实现地质目标最大化、工程风险最小化。

    “我们通过优选靶点、方位、距离、长度、井口，避开上部复杂地层，最大程度保证破碎带井壁稳定，高效沟通多个储集体，收到‘1+1＞2’的效果。”西北油田石油工程技术研究院钻完井研究所所长于洋说。

    在5000~6000米深的志留系地层，断裂裂缝发育，钻井中常发生井眼轨迹距离断裂带较近或者穿越断裂的情况，导致漏失严重，影响钻井周期。通过地质工程一体化，地质人员建立复杂地层风险预测技术，对可能出现的风险进行识别提醒，优选井口避开断裂；工程上则根据地质认识，制定防漏堵漏对策，使漏失率下降了92%。

    经过多年技术攻关和现场实践，西北油田向着构建9000米特深断控型油气藏钻完井技术体系迈进，固化形成了顺北地区少井高产“七要素”设计方法及各级标准规范，全面支撑了顺北油气田勘探持续突破和开发快速建产。

    高水平推进提速增效，引领深地钻井

    6月22日，经过100.75天的施工，顺中6-2X井完成9134米进尺，成为百天完钻的第一口超9000米三级井身结构井。

    顺北油气田压力系统复杂，为了安全成井，需要多次下套管，导致井身结构复杂，钻井周期长，常用的五级井身结构平均钻井周期达210天。

    西北油田聚焦高水平提速，创新形成了顺北超深井井身结构优化设计技术、超深断裂破碎带复杂地层井筒强化技术、超深硬地层强参数钻井提速技术，研发出性能优良的钻完井工具等，大幅提高了超深井钻进速度。

    针对裂缝性地层承压能力低、破碎性地层垮塌风险大等难题，技术人员构建了复杂地层井筒强化技术，采用微纳米材料阻隔压力传递，变排量使堵漏材料温和进入地层，逐级提高地层承压，实现破碎防塌，复杂时间缩短了92%。

    没有金刚钻，不揽瓷器活儿。在超深井钻探过程中，由于不同地层的岩石硬度不同，需要用到大小不同的钻头10多个。面对二叠系火成岩破岩效率低、古生界深部防斜打快难的情况，技术人员应用分级破岩、预弯曲防斜理论，升级复合异型齿PDC钻头，建立预弯曲防斜能力评价图版，形成了火成岩高效破岩、易斜地层防斜打快技术，古生界硬地层机械钻速由每小时4.5米提高至8.6米。

    高质量保障井筒完整，强化工程提质

    近万米的钻杆在高温高压超深的地下软如面条，各种井下设备和仪器极易失效，特别是钻头上的随钻导向系统，一旦出现问题，地下钻井就像是人在黑夜中穿行，难以精准到达目标位置。

    “打得快，更要打得优。高精度命中地质靶点，提升固井质量，保障井筒完整性，实现长期稳定生产，这是顺北油气田超深井钻井工程的最终目标。”西北油田工程技术管理部副经理李双贵说。

    针对深地仪器故障率高、轨迹控制难度大、定向效率低的问题，西北油田逐步构建了超深超高温断控型储层高效定向技术，充分利用中国石化联合创新平台升级仪器，成功研发出国内首套耐温200摄氏度、耐压172兆帕以上的高精度随钻测量仪器，能实时控制地下钻头钻进方向，实现了地下万米“指哪儿打哪儿”，地质靶点精准命中率100%。

    在亚洲超深水平井位移最长纪录跃进3-3XC井，钻井技术再一次创造纪录。工程技术人员采用超深大位移水平井安全高效钻井技术，在3公里以外垂直钻进7200米后，再转弯进行横向钻进，直至油气所在的地层，兼顾了油气生产和生态保护，为生态红线区储量高效动用提供了有力的技术支撑。

    有找得到油的本事，更要有拿得到油的能力。目前，西北油田超深层油气优快钻井技术已攻克超高强度套管、钻杆、钻井液、测控仪器等关键领域，探索形成了具有顺北特色的9000米级复杂超深层井身结构设计方案和配套技术、设备及标准规范，实现了由“打得成”到“打得快、打得准”的重大跨越。