極簡鉆井 極致攻關(guān)

文 ‖王 寧 徐智華

用智慧和汗水，勝利石油工程公司圓滿完成了淺層套管鉆井技術(shù)先導試驗。

繼陳23-更27 井成功實施國內(nèi)首口全過程套管鉆井施工，同臺井陳23-斜更29 井梅開二度，先后創(chuàng)下國內(nèi)直井套管鉆井井深最深、定向套管鉆井井深最深、控壓套管鉆井井深最深等紀錄。

至此，由中國石化勝利石油工程公司主導的淺層套管鉆井技術(shù)先導試驗宣告圓滿完成。勝利石油工程公司鉆井工藝研究院（以下簡稱勝利鉆井院）全體參試人員如釋重負，熱淚盈眶。

機緣巧合，十余年后再圓夢

套管鉆井對勝利鉆井院來說不是新事物。

早在十幾年前，這項技術(shù)在國外剛剛興起時，他們就曾做過研究。但由于當時我國鉆井技術(shù)整體水平欠缺，試驗效果并不理想。

2021 年，習近平總書記視察勝利油田時指出，要“把技術(shù)搞上去”“繼續(xù)保持領(lǐng)先水平”，“把能源的飯碗牢牢端在自己手里”。勝利石油工程公司黨委念茲在茲，無時或忘。

針對老油田斷塊復(fù)雜、非均質(zhì)性嚴重、注采井網(wǎng)不完善等問題，套管鉆井技術(shù)再次來到聚光燈下。

“套管鉆井技術(shù)不同于傳統(tǒng)起下鉆、通井、下套管的鉆桿鉆進模式，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進與下套管作業(yè)二合一，是常規(guī)鉆井的極簡版，能夠有效降低復(fù)雜事故的發(fā)生概率，大幅提升鉆井施工安全系數(shù)，實現(xiàn)中淺層油氣藏的快速高效建井。”勝利鉆井院院長楊海波介紹說。

毫無疑問，套管鉆井對于鉆井技術(shù)的革新意義重大。科研攻關(guān)的擔子落在了勝利石油工程公司高級專家吳仲華的肩上。

他又驚又喜，因為十幾年前，正是他初探套管鉆井技術(shù)。這一次，他決心完成當年未完成的夢想。

“從設(shè)計、研制到達到試驗條件，公司只給了我們?nèi)齻€月的時間。”勝利鉆井院黨委書記張居峰說，“保障國家能源安全不能討價還價。我們能做的就是召即來、來則戰(zhàn)、戰(zhàn)必勝，用實際行動支撐技術(shù)先導，服務(wù)高效開發(fā)。”

勝利鉆井院迅速成立了由吳仲華掛帥的課題組，調(diào)集包括測控所、鉆井所、設(shè)計所、工具所、完井所以及高端裝備中心在內(nèi)的6 個主干研究所的精干力量，充分討論方案，倒排研發(fā)計劃，開局即是沖刺。

“課題組每周召開一次推進會，會上從不批評任何單位。”測控所所長王樹江說，“因為大家都知道時間太緊張了，開會就是共同出謀劃策，一起解決問題。”

問題一連串，辦法一籮筐

時間緊，任務(wù)重。對課題組來說，好消息來自測控所此前承擔的一項中國石化課題——調(diào)整開發(fā)井不停注技術(shù)。該技術(shù)要盡可能減少起鉆，甚至不起鉆。這與套管鉆井有異曲同工之處。他們已經(jīng)有了一定的技術(shù)積累。

“壞消息是其他幾個專業(yè)都是從零起步。”吳仲華說，“全過程套管鉆井要做到全過程不起鉆，就像火箭發(fā)射一樣開弓沒有回頭箭。一旦開鉆，要求每一個環(huán)節(jié)必須一次成功，任何一環(huán)失誤都是整個項目的失敗。”

第一個難題是如何實現(xiàn)二開一趟鉆。二開鉆頭不但要鉆穿一開鉆頭，還要打完后面的進尺。換言之，一開鉆頭要足夠堅硬，保證打到指定進尺。但又不能太硬，要保證被二開鉆頭順利鉆穿。

“這不是用自己的矛攻自己的盾嗎？”高端裝備中心副主任關(guān)舒?zhèn)阎鵁o比糾結(jié)的心情，與彭燁博士一遍遍地設(shè)計，又一次次推翻重來，最終研制了一款軟硬兼具、外實內(nèi)虛的可鉆式鉆頭和一款具備強攻擊性和耐沖擊的超級鉆頭。

鉆井所研發(fā)的隨鉆光纖陀螺儀器解決了套管磁力干擾問題，但二開完鉆后需進行儀器打撈。

為此，他們設(shè)計了一種具有易打撈和自解卡功能的上懸掛坐鍵式儀器。然而，這一新工藝給投入式止回坐鍵工具的研制帶來了新的挑戰(zhàn)。

投入式止回坐鍵工具既要作為防止水泥漿倒返的咽喉要道，又要兼?zhèn)潆S鉆陀螺儀器坐鍵和固井碰壓的功能。工具所趙傳偉博士和同事先后設(shè)計了不下十種方案。最終拿出圖紙的那一刻，距離工具交付只剩28 天，正常進料加工已經(jīng)來不及了。

幾經(jīng)打聽，趙傳偉得知某廠家有一批調(diào)質(zhì)好的鋼材。如果采用可大大縮短加工測試周期，但圖紙必須重新設(shè)計。時值五一假期，趙傳偉果斷駐廠，與加工人員對接，在保證質(zhì)量的前提下，重新設(shè)計圖紙、優(yōu)化加工工藝。室內(nèi)耐壓測試又經(jīng)3 次改進，最終滿足了設(shè)計要求。

同一時間，勝利鉆井院數(shù)控加工中心開足馬力加工能夠承受足夠扭矩的套管。由于扣型特殊，每件工具尺寸形狀都不一樣，兩臺數(shù)控機床一天只能加工三四道扣，而單井所需的配套工具多達百余件。整個5 月，車間燈火通明。

苦心人，天不負。所有配套工具5月底全面達到了現(xiàn)場試驗條件。

因執(zhí)著，夢想終成現(xiàn)實

6 月19 日，陳23-更27 井正式開鉆。

所有人的心都懸了起來，幾個月的努力將會在這一口井上見分曉。

由于井場限制，只能給勝利鉆井院的技術(shù)人員提供2 間宿舍，但每個人都想在現(xiàn)場收集第一手資料。

沒辦法，2 間板房里滿滿當當塞了16 張床。各工序主要負責人留守，其他人白天上井，晚上回家。

測控所宋榮榮博士是兩個孩子的媽媽，擔任整個項目的聯(lián)絡(luò)人。沒有床位，她晚上10 點多才回家休息。她記錄了每道工序的施工資料，套管夾持器的使用情況、套管承受的扭矩、接單根的時間等等。

6 月25 日的晚上，注定是個不眠之夜。二開完鉆，后續(xù)還有更關(guān)鍵的儀器打撈環(huán)節(jié)。

晚上12 點開始打撈。當上提力超過2 噸時，鉆井所所長董廣華和趙洪山博士的汗都下來了。因為儀器自重100多公斤，受力部分只有20 毫米粗，萬一拉斷就意味著前功盡棄。凌晨3 點，儀器提出井口。此時，兩人的工衣早已經(jīng)被汗浸濕了。

●供圖/勝利石油工程公司

接下來的完井作業(yè)，驗證了可鉆浮箍、減扭扶正器的可靠性和遇水不分散水泥漿體系的有效性。完井所魏新芳和呂會強接力全過程套管鉆井最后一棒，不辱使命，為試驗畫上了圓滿的句號。

“可以說，這口井實現(xiàn)了我們所有的技術(shù)目標。”吳仲華對結(jié)果非常滿意，也為這支團隊深感驕傲。

一周之后，課題組又在同一井臺上成功進行了一口定向井試驗，結(jié)果同樣順利，并且創(chuàng)造了新的紀錄，證明了這項國產(chǎn)新技術(shù)是過硬的。

創(chuàng)新沒有止境，前進沒有終點。接下來，他們的目標是研制套管鉆井專用鉆機，實現(xiàn)批量化鉆井。到那時，鉆井將會像插秧一樣簡單、快捷。他們將通過科技創(chuàng)新，實現(xiàn)所有關(guān)于鉆井的想象，甚至超越想象。