近日,從西北油田塔河工區TH12288井現場傳來消息:垂直鑽井提速試驗取得成功。統計數據顯示,5636.34-6210m試驗井段平均鑽速10.1m/h,已完鑽井相同井段最高平均鑽速為5.40m/h。與已完鑽井最好成績相比,試驗井鑽速提高87.04%。
對於塔河縫洞儲層,鑽出斜井眼,有可能鑽不到油氣。為了防斜,傳統採用“輕壓吊打”工藝,鑽壓通常控制在4-8噸之間。
鑽壓對上部“鬆軟”地層鑽速影響小,就像吃蛋糕一樣,用力咬、輕輕咬,都能吃到美味;但對深部“壓實”地層來説,鑽壓的高低,決定着鑽頭牙齒每次能“啃”下多少地層岩石。
為解決防斜與深部提速間的矛盾,工程院經過大量調研,建議油田開展垂鑽提速試驗。使用垂直技術後,鑽壓提高至12-15噸,最大井斜角0.39゜,實現了防斜同時打快目標。
PowerV垂鑽工具主要由控制單元,偏置單元組成。
控制單元是工具的“大腦”,負責監測井底井斜和方位、鑽柱轉速、泥漿排量等參數,同時控制偏置單元。
偏置單元由導流閥和三個泥漿推動的伸縮片組成,負責控制鑽頭的方向。
工具處於垂直鑽井狀態時,導流閥平均分配三個伸縮片的泥漿流量,在相同的泥漿推力作用下,伸縮片全部伸出,對井壁施加相同的力,迫使鑽頭居中,鑽出豎直井眼。
如果發現井眼傾斜,地面工程師通過改變泥漿排量給控制單元發送指令,控制單元就“指揮”導流閥旋轉一定角度,泥漿推動1-2個伸縮片推靠“斜井眼高邊”,迫使鑽頭重新回到垂直方向。這個過程類似於一個人倒向牆壁時,伸手推向牆壁,讓身體重新站直。
垂直鑽井技術解放了鑽壓,塔河深層實現防斜提速,但本次試驗暴露出兩點不足:由於鑽具組合剛性變強,垂鑽工具下入時在4367m遇阻,耗時27h才衝劃到井底;試驗井段較短,只節約了2.5天鑽井週期。(耿雲鵬 沈青雲)