中原钻一公司:技术创新形成效益链

2022-01-22 10:41通讯员蒋晨峰胡玉杰
中国科技纵横 2021年23期
关键词:机械钻速进尺岩心

通讯员 蒋晨峰 胡玉杰

“在大家的共同努力下,今年公司国内市场在平均井深增加630m的情况下,机械钻速提高1.67m/h,同比提高了24%,钻机月速增加23m/台月,实现了整体提速。”近日,在中原石油工程公司钻井一公司月度技术例会上,钻井工程首席专家孙成龙和与会的技术人员分享了这一喜讯。

今年以来,该公司持续深耕技术创新探索,破解复杂地层钻探密码,推进提速与提效深度融合,取得了明显成效,创新技术攻关在经历了试验期、改进期后,正在迈进规模期。目前,该公司现场推广应用近60余口井,在同比去年少开钻13口,少交井3口的情况下,仍多完成产值52.57万元,人均创收增加2.32万元,实现了以技术创新助推增收创效。

高压做“乘法”

今年以来,该公司持续在倍增高压技术上做文章,使用高压泵制出高压泥浆,通过不同钻头水眼增加压降,进一步提升泥浆从钻头喷出那一刹那的压力,然后通过高流速的泥浆对井底岩石进行预破碎。“这项技术能防止部分岩屑粘附在钻头,能清除井底岩石,防止钻头重复破碎,大大增加了钻头的攻击性和使用寿命。”该公司技术发展中心主任付庆林介绍说。

8月22日,在顺北4-8H井一开施工中,该公司使用3台P2200型高压泥浆泵,充分发挥高压喷射钻井技术优势,平均机械钻速高达102.78m/h,大幅刷新了顺北区块444.5mm大井眼机械钻速纪录,同比区块最高机械钻速提高43.29%。

“高压喷射钻井技术可大幅提升机械钻速,我们已经在多口施工井中得到了验证。下一步要按照‘上部井段大排量,中部井段高钻压,全井段大排量’的理念,进一步挖掘高压喷射钻井技术潜力,助力钻井提速提效。”孙成龙表示。

“取心”做“加法”

“甲方给了25d‘取心’周期,我们仅用了11d就完成了全部‘取心’任务。”中原石油工程钻井一公司50517钻井队工程师张磊自豪地向笔者介绍。

该公司在卫457HF井施工中,创新使用“螺杆+双取心筒+复合岩心爪”复合工艺,“取心”105.71m,“取心”机械钻速高达1.11m/h,同比提高205.6%,另外,还节约了3趟起下钻时间。

如何在保证岩心收获率的基础上,提高“取心”效率,一直是困扰钻井行业的难题。常规取心作业经常采用“单取心筒+取心钻头”组合,一般会在取心钻头选型和采用单趟单筒还是双筒上作提速“文章”。但经过多年探索,提速空间已经非常小了。尤其是在地层研磨性强、可钻性差的灰岩地层中取心,难度就更加大了。为此,该公司技术人员与现场施工人员进行了立项攻关,独辟蹊径从工艺技术找突破口。创新在取心筒之上加螺杆这个“外挂”,以提高机械钻速。

为保障“取心”作业安全,特别申请使用了2根抗扭强度更强的全新取心筒,搭配低转速螺杆,并每连续3次取心作业完成后,进行全面探伤+通井,确保不让一根“带伤”钻具入井,同时畅通井眼,减少钻头憋卡几率,从而减少取心筒胀扣。

另外,针对页岩层取心段岩心易破碎,极易造成岩心脱落的难题,选用复合岩心抓“取心”结构,有效保证了“取心”收获率。

钻头做“减法”

“你看这钻头起出后情况良好,新度达90%。要不是因为定向需要换钻具组合,真不舍得起出来。”在云3-20井施工中,该公司50442钻井队平台经理国伟感慨道。

施工前,该公司找钻头厂家特别定制了三刀翼PDC钻头,仅用30h就穿过东营组、沙一段地层,平均机械钻速达28.6m/h,创区块机械钻速最高新纪录,以单日进尺597m大幅刷新东营组地层单日进尺纪录,同比区块最高单日进尺记录提速60%。

以往,钻井公司一般只需被动配合钻头厂做调研,然后优选适合的钻头。今年以来,该公司技术发展中心拓宽创新思路,成立多个区域钻头攻关小组,转被动为主动,推进与钻头厂深度合作。根据丰富的施工经验,对比历年钻头使用情况,中原区域钻头攻关小组摒弃了以往4个以上刀翼的传统PDC做法,给钻头做起了“减法”。他们根据云3-20井东营组、沙一段地层可钻性较强、易泥包钻头特性和该层段不需定向的生产实际,联系钻头厂特别定制了提高钻头压降的三喷嘴三刀翼PDC钻头,在增大大切削齿,中低密度布齿的同时加强螺旋保径结构。

“对比之前在该地层使用的PDC钻头,三刀翼PDC钻头在成本更低的同时,钻进时刀翼吃入地层更深、攻击性更强,提速提效成果显著。”付庆林介绍道。

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