2024年01月03日 星期三
用十九次试验“踢好”油气勘探开发“临门一脚”
胜利测井公司打破“三超井”射孔施工亚洲纪录

◎本报记者 王延斌 通讯员 赵春国 李吉建 丁 静

    “目的层深度7134米至7168米,压力108.7兆帕,温度221℃,创亚洲射孔井温最高纪录。”中石化经纬有限公司(以下简称“经纬公司”)射孔工程技术专家张林说出这句话时,在场的所有人都为之欢呼。200个日夜的付出,终于有了回报。

    1月2日,当记者坐到张林面前时,他的思绪回到一个多月前。

    那是2023年11月15日上午7时,在四川省泸州市,群山环抱中的中国石化重点探井福1井施工现场,随着仪器起出井口,福1井射孔一次成功。此举意味着亚洲最高井温射孔圆满完成。

    反复试验,只为找到“最佳套餐”

    射孔,被誉为油气勘探开发的“临门一脚”,是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔,让井下地层内流体进入孔眼的作业活动,普遍应用于油气田和煤田。

    作为四川盆地的重点探井,福1井在探索川东南栗子地区灯影组台缘丘滩储层发育特征及含气性,力争取得下组合超深层领域油气发现等方面意义非凡。

    2023年4月,经纬公司胜利测井公司接到最终的试气工程设计方案,证实福1井射孔目的层实测温度为221℃左右,为亚洲最高,静液柱压力达到108.7兆帕,是典型的“三超井”(即超深井、超高压、超高温)。

    “射孔施工,温度至关重要,高温环境下器材性能会受到重大影响。”这是张林的判断。作为射孔技术专家,他和同事们的科技成果《高温高压条件射孔技术研究》曾获中石化技术发明二等奖。

    221℃已超过超高温射孔器材耐温上限。此前,国内没有220℃以上射孔施工的先例,施工面临火工品失效、射孔器密封失效、泥浆沉淀堵塞起爆传压通道等众多技术难题。但张林决心已下:“必须进行高温高压试验,验证配套器材在221℃环境下的可靠性,找到器材组合最优解,防止意外发生。”

    胜利测井公司超高温高压射孔效能实验室,是国内模拟储层环境下射孔测试能力最强,也是国内首家实现井下环境射孔全过程检测的实验室。

    “每试验1次,至少3天,加上装配1天,还要持续加温保温48小时不间断,有时候一次试验7天才起出试验器材,整个过程不能离人。正值东营最热的夏季,我们就分成两班倒连续作战。”试验开始以后,张林两眼熬得通红,除了保证试验正常,他还带领大家对每次试验结果认真剖析、前后对比、分析总结。

    经过4个阶段120余天共19次射孔器材性能试验,他们对80余种器材组合反复筛选测试,终于找到了超高温高压射孔器材的“最佳套餐”。

    新技术介入,五昼夜攻下“三超井”

    在高温高压试验的同时,现场准备也按下了“快进键”。

    接到福1井任务后,胜利测井公司副总工程师兼非常规射孔工程部经理董淑高一夜没睡,他抽调精兵成立“福1井施工射孔专班”,一头扎入技术资料收集和生产准备中。

    福1井井筒内充满了高浓度泥浆,在高温下时间一长就会产生沉淀。以前常规射孔都是上部单向压力起爆,泥浆沉淀正好落在上部压力传导通道影响起爆。董淑高大胆创新,将起爆方式改为“上+下”双向冗余式压力起爆,朝下的压力起爆单元不会受到泥浆沉淀影响,并且增加了一道保险,“好比一间房子前后开了两道门,一道出问题还有一道”。

    施工中使用了多支射孔枪,枪与枪之间需要传爆单元精确对接,专班成员们在前期试验中发现,导爆索在高温下收缩,非常影响对接精度。胜利测井公司非常规射孔工程部副经理寇春磊多次进行现场试验,借鉴医院里给骨折病人上夹板原理,设计在夹层枪内用模拟弹固定导爆索,完美解决了这一问题。

    2023年11月11日,施工正式开始。由于准备充分,射孔枪下井、连接压力起爆装置和筛管、点火起爆等环节都非常顺利。此后,经过5个昼夜的鏖战,施工结束,射孔发射率达到100%。

    “福1井成功只是第一步,今后我们将继续开展230℃/100小时高温射孔立项研究工作,为‘深地工程’更多超深、超高温、超高压井施工打牢基础。”张林自信地说。

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