夜寒深重 钻井液沸腾

发布时间:2024-06-24 00:00:00      浏览:11      字数:2471     
简短说明
该文章讲述在大雪时节,深地川科1井三开作业所遇到的技术难题,以及如何利用钻井液技术克服种种挑战,最终顺利三开完钻的故事。

12月7日,深地川科1井开钻140天,也迎来了立冬以来第三个节气——大雪。仲冬时节正式开始,气温开始断崖式下跌,夜晚气温接近零度,钻井液循环区域却是一副“热气腾腾”的景象。

驻扎在深地川科1井的复杂深井钻井液团队已换上厚厚的冬工衣,开始了一天的巡岗。队长邓正强和大班伍剑给循环系统管线穿上了“保暖衣”,避免钻井液受冷无法满足泵送。

循环区域内振动筛轰隆作响,热气腾腾。邓正强拾起振动筛中的一块岩屑细细察看,随后一边向循环罐走去,一边和伍剑讨论:“目前返出的岩屑岩性以粉砂岩为主,夹杂色泥岩,无明显掉块,说明井壁稳定。从返出泥岩岩屑形貌来看,岩屑成型,齿痕清晰,说明泥浆抑制性足,维持井浆现有抑制性即可。”

钻井液素有“钻井的血液”之称,具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁、平衡地层压力、冷却润滑钻头钻具等作用,其性能优劣直接关系到钻井的成败。尤其是在深地川科1井这样的超大井眼、超深井深的科学探索井面前,钻井液的重要程度不言而喻。为此,深地川科1井足足配备了 23个地面循环罐,是普通井循环罐数量的3倍,可储备800方容积钻井液,用于应对大井筒井控分析。

巡查完循环区域,两人开始巡查储备钻井液情况,可储备2000方钻井液的36个橙色储备罐,在冬日暖阳下的映照下十分引人注目。在本开井段,每钻进1米,都要消耗1.5方钻井液,这个数字是常规情况下的近5倍。邓正强一边查看标尺,一边解释:“因井眼尺寸大,引起井壁渗滤面积大;岩屑量多,地面循环量大,蒸发量多,钻井液消耗量也远高于其他井。”钻井液的大量消耗,带来的是工作量的成倍增长。伍剑补充道:“循环罐储备罐多,就连闸门都有接近300个!”此外,超大循环量导致钻井液配置量大、大井眼下液性能维护困难导致处理剂加量多、循环罐储备罐数量超标准导致巡查量增大……“前几天通井天天都要工作到后半夜,尤其是2号晚上,最后一柱划眼困难,需要我们配置大量重稠浆举砂,一直整到凌晨4点才摩阻正常。”邓正强轻描淡写,但神色却很凝重。

毕竟是科学探索井,每向前走一步,都意味着走向未知,不期而至的意外是意料之中的事,但真的遇到了,也令人胆战心惊。就在前不久的11月22日,邓正强就度过了神经紧绷的一晚。那天深夜23点半,夜晚气温接近零度,自流井组钻进过程中,井下扭矩突然波动大,上下拉划摩阻异常,工程上决定采用重稠浆举砂,钻井液立即配合,举完砂已凌晨两点,重稠浆效果明显,但井下扭矩仍然不正常,工程上决定二次举砂,邓正强、杨波两位队长带着复杂深井钻井液团队全体出动,再次准备重稠浆,一直工作到早上7点,总算配合工程上成功解决了井下异常情况。

类似的挑战贯穿于深地川科1井整个钻进过程中。由于上部地层胶结性差、承压能力低、井漏风险大,不能依靠提高井筒内液柱压力来支撑井壁。同时,深地川科1井的钻具是“个性化定制”的国内最大尺寸钻具,各开次井眼设计井深均是同尺寸下业内之最,大尺寸井眼条件下的环空返速远远不能满足携带岩屑要求。面临长裸眼段地层水敏性分散、大尺寸井眼井筒清洁、破碎地层应力性失稳、大尺寸钻具润滑防卡、超大循环量钻井液性能维护和“负安全密度窗口”系列难题,他们的身心都经受着巨大的考验。

邓正强称,深地川科1井是他负责过“技术要求最高,工作强度最大,责任要求最严”的井。但背后团队给予的支持,给了他底气和信心。深地川科1井的复杂深井钻井液服务保障团队以博士携手专家的“顶配”标准组建而成,配置了双队长加一名技术员、双大班加四名钻井液工的9人队伍,其中有邓正强、敬玉娟两名博士,钻井液公司还安排了该公司副总工程师罗宇峰、二级工程师欧猛长期驻井现场指导,川庆公司企业高级专家黄平提供技术支持。他们中,既有熟悉川渝地区60余年钻井液技术服务经验的资深专家,又有服务过超深井双鱼001-H6井成功实践的技术骨干,还有参与过多项集团公司以上级别项目的科研人才。这样一支身经百战且能力超群的团队,在面对这口备受关注的超深井时如履薄冰,他们深知,敬畏将护佑这口井不断向下深入,在此基础上,才有科学的判断和恰当的措施。

针对四川盆地上部地层超大尺寸长裸眼“负密度窗口”带来的系列技术难题,这支钻井液团队握指成拳,通过提前预判、细化方案、精心施工,形成了“有效抑制,段塞清砂,精准封堵,多相润滑,细心维护,逐级承压”的六位一体钻井液技术措施。

“有效抑制”是指采取高浓度复合盐抑制水敏性地层,使得钻井液滤液浸泡膨润土基地层间距压缩至1.30nm,接近油基钻井液抑制水平;“段塞清砂”是指应用复合纤维稠浆及重稠浆段塞举砂,辅助清洁随钻掉块,保障井筒清洁;“精准封堵”是指精选0.5~4μm封堵剂颗粒级配组合,精准封堵地层孔隙,避免沙溪庙底部~自流井段脆性地层应力释放后二次失稳;“多相润滑”是指优选高效润滑剂和定点润滑剂复配,改善井壁和钻具表面润滑性减少阻卡;“细心维护”是指加密开展维护配方实验,确保1300m3超大循环量钻井液性能稳定;“逐级承压”是指分步采取段塞封堵浆强化后逐级提高钻井液密度,将地层承压能力提高至1.70g/cm3,避免了邻井钻遇井漏带来的系列井下复杂。

12月1日,深地川科1井三开完钻至井深3611米,刷新了全球593.73mm超大尺寸井眼钻深最深纪录。从一开到三开,从炎夏到寒冬,复杂深井钻井液团队确保了“钻井血液”循环往复地流动。

三开虽落幕,绷着的弦仍无法放松。巡岗结束后,二人回到钻井液室。“团队即将迎来的工作是保障大尺寸套管顺利下入,我们还要继续调整钻井液性能,降低动切力和塑性粘度,确保固井质量。”室内,欧猛和另一位大班胡洁正开始准备今天的钻井液7天静恒老化稳定实验。这套实验是为了保持钻井液优异性能,保障大尺寸套管送到位后开泵建立循环,需要判断钻井液在高温、长时间静置条件下的沉降稳定性。他们将钻井液缓缓装入专用陈化釜,在恒温烘箱内静置,到时间后开釜,再将玻璃棒投入,看釜底是否有沉淀……玻璃棒顺利到底,底部无沉淀,实验显示井浆高温稳定性良好。

三开以来发连轴转已近百天,这个短暂的过渡时期也是团队的休整总结时间,对他们而言,在实践中获取的经验更是难得的收获。三开中完作业后,一年中最寒冷的时节悄然而至,最艰难的四开作业即将开启。