2022年,中国石油渤海钻探在天山北麓,准格尔盆地南缘承钻的天安1井和天湾1井,完钻周期超500天。2026年,井深8666米的天湾103井193.35天完钻,将钻井周期压缩至200天以内。而首口大斜度井呼104X井则以144.2天钻至完钻井深7790米,成功达成“天山150工程”建设标准。
(相关资料图)
从500天到144天,数字变化的背后,是一场关于“观念”创新的深刻革命。2025年,中国石油集团公司提出天山气田钻井工期减半的工作要求,明确“150天”提速奋斗目标。面对准噶尔盆地南缘世界级钻井难题,中国石油渤海钻探变“单兵突进”为“攥指成拳”,变“串行作业”为“并行组织”,变“事后会诊”为“靠前参战”。观念一变,井场上的“时间账”开始被重新书写。
打破“专业墙”,变“各自为战”为“聚智成拳”
天山150工程井,上部巨厚砾石层研磨性极强,PDC钻头崩齿失效频繁。中部安集海河组塑性泥岩水敏性强,应力坍塌防不胜防。多套压力系统共存,安全窗口极窄。目的层普遍超7000米,高温高压对钻工具极不友好。山前断裂发育差异大,地质预测如同“雾里看花”……
过去,面对这样的“硬骨头”,各专业间各自为战。钻井盯机速,泥浆盯井眼,工具盯寿命,地质盯卡层,解决了一时的问题,却难以形成系统性的作战能力。
对此,中国石油渤海钻探的选择是把“墙”推倒,组建“天山150工程”技术攻关专班,由高级技术专家牵头,钻井、泥浆、固井、定向、地质等多专业骨干共同参与,建立“日跟踪、周会商、月复盘”机制。问题解决到哪一步、工具试用效果怎样、下一步技术措施是什么……技术需求和专家支撑由此形成双向通道,过去各自为战的专业力量开始“攥指成拳”。
这种“攥指成拳”在天湾103井三开作业中体现得淋漓尽致。这口井首次探索六层同打井身结构,地层压力“上高下低”,面临上垮下漏风险。专家组全程驻井指导,钻井与泥浆专业实时联动研判井下工况,定向与地质专业同步校准轨迹方案,多专业在同一口井、同一时刻“同频共振”,硬是在“上垮下漏”的夹缝中闯出了一条生路,为简化井身结构提速奠定了坚实基础。
观念之变,首先变在“合力”二字。从“各管一块”到“共下一盘棋”,专业之间的“墙”被打通,技术力量从“物理相加”走向“化学相融”。
打通“全链条”,从“设计源头”到“现场落地”
“天山150工程”提速不是简单地“踩油门”,而是要让每一米进尺都建立在技术迭代之上。为此,中国石油渤海钻探把技术管理链条从井位确定一直贯通到现场应用,让“技术前瞻”真正走向“现场好用”。
技术攻关专班提前介入,从技术可行性、风险可控性、现场适配性等方面入手推动井身结构设计和施工方案优化。呼104X井施工前,中国石油渤海钻探从工程设计源头发力,在660毫米开眼四开井身结构优化升级上与轨迹设计、钻具组合选型、施工参数协同论证,让井筒设计方案与现场实际工况的匹配度持续提升。
施工中,每一轮井的实钻数据都被当作下一轮改进的“起跑线”。第一轮井,天安1井、天湾1井虽无经验可循,却摸透了地下的“脾气”;第二轮井,天湾2井二开采用“四合一”配套技术,巨厚砾石层段提速20%以上。五开单趟钻进尺830米、最高日进尺131米,较邻井机械钻速提高近两倍;第三轮井,天湾103井应用定制个性化钻头,用时26.96天完成近2000米砾石段的二开钻井任务,对比设计机械钻速提高46.73%。三开推行“五大两高”集成钻井工艺,单趟钻进尺1867米,刷新新疆油田333.4毫米井眼单趟钻进尺最高纪录。
实钻经验的不断积累推动钻井提速由量变转向质变。呼104X井二开井段曾因频繁短起划眼占用大量时间,中国石油渤海钻探从钻井液体系选型和井壁稳定机理入手,优选高性能油基钻井液体系,并结合不同层系岩性特征与压力窗口动态变化,针对性调整封堵性能、流变性能与抗污染能力,推动钻井液功能从“保障井下安全”升级为“支撑高效提速”。
观念之变,关键变在“贯通”二字。从设计源头到现场施工,不再是彼此割裂的几段流程,而成为前后咬合的一条链。成熟一项、推广一项,源头设计与现场应用之间的距离被一寸寸缩短,技术迭代的“飞轮”越转越快。
持续“靠前站”,让“会诊者”成“参战者”
“天山150工程”的提速账本上,有一组数据格外醒目:天湾103井三开机械钻速14.3米/小时,较设计机速提高54%;呼104X井完钻周期144.2天,较此前区域最优指标井缩短6天。数字背后,是技术专家从“把把关”的会诊者,变成扎在井场上跟到底的参战者的深刻角色转变。
在呼104X井,这种靠前体现得尤为充分。这口井四开自5460米开始造斜,斜井段长超2300米,井底随钻温度高达160℃,轨迹控制与仪器寿命双重承压。中国石油渤海钻探搭建起与勘探开发研究院、采油工艺研究院多方高效联动机制,实现“地质认识及时传递、工程参数快速响应、现场措施同步落地”。专家不再等现场出了问题再出手,而是把技术支持从事后分析前移到过程控制。
在天湾103井,四开地层油气水同存、压力窗口窄,漏溢同存风险极大。专家团队通过邻井分析及本井压力预测,应用精细控压钻井技术,精准控制井筒压力,有序排出井筒侵入流体,逐步释放地层能量,拓宽密度窗口,既守住了井控安全底线,又保障了高效施工。技术专家由“会诊者”变成与一线并肩的“参战者”,将提速技术实打实地落实到每一个技术措施和每一次参数调整中。
回看天山气田井施工战果,天安1井、天湾1井先后刷新新疆油田井深纪录;清北1井成为新疆油田及准噶尔盆地首口突破9000米的特深井;天湾103井将天山东湾背斜井钻井周期拉进200天以内;呼104X井以144.2天率先达到“天山150工程”建设标准。可以说一部“天山150工程”的攻坚史,就是一部钻井人的观念进化史。
下一步,中国石油渤海钻探将继续紧盯现场痛点,完善专班运行机制,深化复杂钻井技术迭代升级,让更多问题在协同中找到答案,让更多提速成果经过复盘应用达到进一步探索提升,为天山气田百亿方规模上产提供更坚实的技术支撑。
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