四月天 深地钻探步稳志坚
清明前后,种瓜点豆。目之所及皆为明净,行之所往皆是坦途。
四月天 深地钻探步稳志坚
文 齐永茂
万米深井?
清明节过后,得知川庆正在川北钻探万米深井,一位陕北民企钻井队老板,先是惊呼当前万米深井的稀罕,继而渴望身临其境,远远望一眼钻井场景,看看万米井场长啥样。
2023年7月20日,中国石油万米深井——川科1井在深地战略驱动下开钻。这口川字号万米井,位于四川盆地北部群山之中,处于川陕红色根据地和“天下雄关”剑门关之外。特殊地理,布局万米,彰显着保障国家能源安全的重大意义。
向地球深部进军,钻成最难万米深井。到底在万米地下能钻获什么、和常规钻井有什么不同、具体面临着哪些困难和挑战?4月下旬,记者带着众多疑问,走近了青山绿水环抱中的深地川科1井。
四次“蹩钻”,这次稳定下来了
清明节放假三天,为了一个井下蹩钻问题,承担川科1井钻井任务的120006队忙活了三天。清明节当天,天气阴沉,川科1井已钻至6400米左右,所钻地层为飞仙关组。
晚上8点,司钻赖劲舟带班上夜班,工况是起下钻,他们先把钻井导向装置拆下来,换上螺杆和PDC钻头,进行通井打钻。如此作业,反复了两三天,一直到收假,最后顺利实现了正常钻进。蹩钻情况之前在川科1井出现过三次,均发生在四开钻进后,前三开钻井中,通过调配不同钻井液,施工都比较顺利。清明节期间,更换组合装置后,至4月下旬再也没有发生过井下蹩钻现象。
钻头缩进,井壁变小。司钻赖劲舟在川科1井施工以来,碰到过因为井壁掉落大块岩石,继而蹩钻头、蹩螺杆、蹩扶正器等情况,导致无法钻进。对此,通常做法是通过高密度钻井液循环,把岩石携带出来。携带不出来,就只能起下钻,更换钻具组合了。
从钻工、副司钻到司钻,赖劲舟在钻井队工作10年来,曾在川科1井附近施工过一口地层压力高、又喷又漏的复杂井,最后释放地层压力、不停堵漏、扶正井壁,才得以顺利完井。而川科1井的最大难度是设计井深达10520米。井越深,地层压力跨度越大,施工中对地层压力把握不准、对地下情况难以预测,是赖劲舟这样有经验的司钻也忌惮的,“井深更得操作精细,防粘卡、防溢流,时刻关注和观察参数,做到钻一米盯一米,从参数上把握地层变化。”
赖劲舟所带班一共12人,实行三班倒。4月6日,是清明节放假最后一天。这一天,今年2月份才结婚的赖劲舟轮休回到重庆老家,当地有明前祭祖风俗,他陪父母、妻子住了十天,又返回了钻井队。
“施工重点井,对自己的能力肯定有提升,用用新设备、新工具,更想看看万米深地以下到底有什么东西。”赖劲舟说,目前已钻穿了六七个层位,现在钻进的飞仙关组前两个层位,气显示最好。希望地层压力低一点、岩石软一点,把川科1井顺利完井,钻遇到发育良好的天然气资源。
“打完这口井应该是一个世界纪录”
目前,川科1井的进尺已过半,是做好“下半篇文章”的时候了!
120006钻井队副队长廖志成认为,4月份以来,施工的总体情况是:稳步前进。进尺没有大的突破,看起来虽然慢,但没有停下钻进的脚步。“这个慢,是相对于上部地层钻进的慢,现在每天钻进25到30米,之前最高日进尺可以超过100米。”
在四开钻井过程中,钻遇断层、井壁失稳,出现垮塌、掉块,导致频繁蹩钻具。通过优化钻具组合、双扶钟摆结合以及优化钻井液性能,提高抑制性、封堵性,连续进行了第二趟钻,没有出现井下复杂情况,实现了正常钻井。
“下半篇”还有两个井次,才能全井完井。五开、六开的难度越来越大,后续施工没有临井资料参考,完全靠摸索。科探井的价值正是体现这“后两开”上。全井设计施工682天,近两年时间。越往后,钻具悬重越大,可达到320吨,再加上钻井液悬重的重量,将达到400多吨。钻具风险是最大风险,容易出现钻具事故,影响钻进。
为预防钻具事故,井队采取了“五条措施”,目前为止没有出现任何问题:采取钻具探伤、漏磁探伤和超声波探伤相结合的方式,对钻具进行探伤检测;开展钻具全身周期管理,精准到每一根钻杆,从入井到出杆的中间探伤次数、旋转时间、修复情况等进行跟踪;加强钻具的倒换使用,入井旋转达到规定时间必须更换;精细操作,起钻吹扫母扣,下钻吹扫公扣,按规定尺寸上扣,电脑上可以看到纽扣是否达到标准;进行了钻具振动检测,实时检测钻具三个方向的振动数据,指导和调整技术参数。
另外,川科1井井眼大,为444.5毫米。这个尺寸的井眼,其它井没有打这么深。打完这口井,应该是一个世界纪录。因为井眼大、井筒深,每钻一米,井下产生的岩屑量非常大,理论上是每米200升,泥浆泵的排量必须满足井下要求。为满足大排量钻进,该队配备了4台3000型五缸泵,现在排量达到88升,折算成方,每分钟是5.3方,满足了当前排量。
“这口井涉及我们自己的饭碗,是责任所在、希望所在。”看着深地川科1井钻井工程设计,廖志成介绍说,川科1井没有明确的产量设计要求,主要是探索古老地层的地质资料,便于后续布局更多超深井,来探索下部地层的油气含量。
按照工程设计,川科1井要打到元古界的前震旦系,其岩性简述为“粉砂岩或花岗岩”。可以预见,地下生古界的全金石组也非常难打。按照集团公司要求,首先保证安全“打成”,从技术上打快打深,从队伍锻炼上,培养更多的技术专家、钻井队长和工程技术人员。
“众手捧月”端牢深地钻探“能源饭碗”
“这是一口政治井,川庆公司对作业现场的党建工作非常重视。党建工作除了党支部自身建设,更重视党建共建。”120006钻井队党支部书记程沛爽介绍说,该队有15名党员,是其他钻井队的2到3倍。“支部建在连上”直接体现在这个队上、这口井上。
2023年,川科1井在开钻前半个月左右,川西钻探公司党委与广元市剑阁县政法委,以平安共建为契机,开展了相关合作协议签约仪式,对综治维稳、企地协调、党建+平安等情况进行了现场交流。每月和村委会交流社情,每季度与镇上交流,每半年与县上沟通。
签约仪式后不久,镇派出所就在井场边设立了警务室,让附近村民看到这口井的重要性,认识到这是全力保护的对象。民警每月来井场巡逻一次,对人员安全、财产安全管理提出建议,对常驻人员进行排查。钻井队党支部先后慰问了井场周围10多户村民,征询钻井施工对村民正常生活生产有没有影响。
市委书记、市长、县委书记、县长纷纷来到井场调研指导工作。钻井队党支部与镇党委开展主题党日活动,民警在井场开展反恐演练。甲乙双方、川庆内部相关方以及相关政府、企业等建立了各层面联建,推动工程地质一体化,保持信息技术对等交流。
程沛爽经常到市里县里参加安全环保方面的工作会议。川科1井上,也在推行环保厕所、绿电动力源、岩屑转运、生活废水垃圾环保处理,倡导节约用电用水等。
钻井工程作业人员多,科研团队力量大。作业人员是从各个钻井队抽调而来,组成一个战斗团队。每一项技术,都是挑战,每一米进尺,都是纪录。大家从最初有压力和畏难情绪,进入了现在的平稳阶段,已经感受到在这个世界上最难打的井上施工很是自豪。虽然不知道这口井还要施工多久,但责任始终都在,目前已创造工程纪录九项。“不光是为了钻井而钻井,还要有一定的精神动力,因为这毕竟是一口万米深井。”程沛爽表示。