中原鐵軍向地球深部進軍,跋山涉水步履不停,山高水長映照初心。
“北線邇來傳屢捷,逐鹿自古在中原。”
中石化中原石油工程有限公司所在地濮陽,是上古時期以黃帝為首的華夏族與蚩尤為首的九黎族“逐鹿中原”大決戰的主戰場,更是之后的城濮之戰、章邯之戰、鐵丘之戰、戚城會盟、宋遼澶淵之盟以及解放戰爭時期華東野戰軍整軍司令部的所在地。
發軔于歷來兵家必爭之地,中原石油工程鐵軍血脈中浸染了敢于競爭的文化基因。在保障國家能源安全、端牢能源飯碗的使命召喚下,憑一腔孤勇,紅衣怒馬,揚鞭萬里。一項項重點工程、一口口“1”字號井、一次次油氣勘探突破……不同維度的獨特標識,記錄下中原鐵軍哪里有市場就沖、哪里有難井就上的非凡征程。
我國油氣勘探開發的重點市場、難打的井在哪里?
“在深地。”中原石油工程公司執行董事、黨委書記張百靈說,“近年來,中原鐵軍不斷向地球深部進軍,不斷突破陸上深層、超深層油氣勘探開發的關鍵技術、裝備及鉆井助劑產品,不斷刷新深地油氣勘探開發鉆井紀錄,在市場上闖出了‘中原深地’的名號。”
路遙“西北”三千界
時序更替,總有一些節點被歲月定格;華章日新,總有一些話語被歷史銘記。
2016年,習近平總書記提出“向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題”。我國深層、超深層油氣資源達671億噸油當量,占全國油氣資源總量的34%。
中國石化集團公司積極響應,向深地油氣領域不斷探索,相繼在塔里木盆地中西部部署了幾十口超深井,并于2022年8月建立“深地工程·順北油氣田基地”。這是我國第一個以“深地工程”命名的油氣項目,也是中國石化向地球深部進軍的重要代表,被譽為“深地一號”。
順深1斜井是“深地一號”工程的第一口重點超深預探井,設計井深8462米,存在世界級的超深、超高溫、超高壓“三高”障礙,以及井下易漏、易垮、易卡等多道施工難關。
重錘破礙障,西北望,弓滿張。中原石油工程公司憑借人才、技術、裝備等優勢和在新疆深耕多年的經驗,中標并高標準完成順深1斜井。“為實現安全快速鉆井,我們在鉆井液、破巖工具、固控設備等領域開展了一系列工作,做好了技術儲備。”中原石油工程公司技術發展部經理蘭凱說。
即使如此,面對這樣的高風險作業,中原石油工程公司始終保持著高度的警惕和充分的準備。然而,突發情況還是不期而至。
“順深1斜井地震剖面顯示無異常,地震專家也認為不存在異常高壓,所以我們使用的是105兆帕的設備。但是,在鉆進至井深7937米和側鉆至8086米時,突然遇到鉆具懸重下降、出口流量增加狀況。”中原石油工程公司副總工程師兼塔里木分公司代表、黨委書記蘇前榮回憶說,“當時,我們迅速關閉井口并預留足夠空間以應對井噴風險。公司領導第一時間到達生產指揮中心坐鎮指揮,與駐井專家共同會診,指導鉆井隊順利處置了井控高套壓事件,獲得了甲方高度贊揚。”
順深1斜井的成功,為中原鐵軍在“深地工程”中贏得了美譽,工作量接踵而來。如今,該公司共有8支鉆井隊在“深地一號”工程施工,成為參鉆隊伍最多的單位。在“深地一號”已經完成的50口8000米以上超深井中,中原石油工程獨攬了25口的鉆井任務。不僅交井數第一、鉆井進尺最高,而且成功打出了11口日產千噸的油氣井,占“深地一號”千噸井總數的45%。先后創出22項鉆井施工高指標,鉆井速度、施工質量位居同行前列……
能打超深井是本事,能低成本高質量打好超深井是中原鐵軍的真本事。
中原石油工程公司心懷“國之大者”和集團公司大局,堅決當好服務勘探開發的主力軍,新技術新產品不斷涌現,運行質效穩步提升,“四提”成果持續鞏固。2023年,完成井超周期率同比下降12.5%,平均機械鉆速同比提高10.9%。其中,順北6-4X井完鉆井深8316.58米,鉆井周期97天,較設計鉆井周期縮短35.7%,在國內首次將8000米以深的特深井鉆井周期控制在百天以內。
“特別能戰斗,攻堅打頭陣;特別能擔當,勇敢挑重任;特別能超越,熱血建功勛……”
一首《中原鐵軍之歌》唱出了中原鐵軍在“深地工程”不斷刷新鉆井深度、鉆井速度,不斷突破超深層油氣鉆井極限的熱血豪情。
忽來踏遍“西南”峰
在中原鐵軍志填膺、磨劍戟,奮戰“深地工程·順北油氣田基地”同時,他們的身影同樣閃耀在“深地工程·川渝天然氣基地”。
8866米!
2022年底,中國石化部署在四川盆地的重點風險探井元深1井,鉆達目前四川盆地埋深最深的油氣層——燈影組臺緣丘灘氣層,順利完鉆。完鉆垂深8866米,一舉打破四川盆地勘探開發垂深最深紀錄,成為油氣勘探開發的又一里程碑。
“在這口井的鉆探過程中,我們遇到了前所未有的技術難題。”時任中原石油工程公司西南鉆井分公司副經理杜小松感慨道,“我打了這么多年的井,還沒遇到過這么復雜的情況。這口井的鉆探過程,真是克服了許多世界級難題。”
杜小松進一步舉例說明。比如,在上部井段,一次下入的大尺寸套管重量高達517噸,給鉆機和套管帶來了極大的負荷挑戰;超高溫、高壓,使得鉆井液的流動性和穩定性變差;垂深超過8000米的小井眼取芯,很難找到合適的工具和工藝……稍有疏忽,就可能引發重大安全事故。
最難打的井,需要最強悍的人。
甲方指定由中原石油工程公司來打這口井。
成就甲方就是成就自己。面對鉆具拉伸余量小、泥漿處理難度大等難題,中原石油工程公司不斷優化鉆井方案,根據地質特征應用泡沫鉆井技術,提高淺部地層大尺寸井眼機械鉆速;應用“渦輪鉆具+孕鑲金剛石鉆頭”和“旋沖鉆具+混合式鉆頭”提速技術,解決陸相高研磨性地層機械鉆速低的難題;應用耐高溫防漏堵漏鉆井液,配套“高效PDC鉆頭+大扭矩螺桿”提速技術,實現海相多壓力體系復雜地層安全快速鉆進;用微心PDC鉆頭鉆進目的層,在滿足巖屑錄井需要的同時,提高了鉆井效率……
鉆井難,固井更是不易。面對復雜地質結構,調配和灌注固井泥漿需要極高的精準度和穩定性,一個小小的參數調整都可能影響全局。所以,固井準備時間往往漫長且充滿變數。
在長達三四個月的時間里,中原石油工程公司固井科研團隊完成了上千次實驗,最終成功調配出適應元深1井地質條件的泥漿體系。“順利完成國內首例如此深度的泥漿完全上返地面固井,標志著我國在超深井固井技術方面取得了重大突破。”中原石油工程公司固井公司代表、黨委書記趙建勝說。
元深1井創下了中國石化直徑476毫米套管下深最深、套管懸重最重,四川探區取芯井段最深、取芯收獲率最高、泡沫鉆井眼尺寸最大、泡沫鉆井最深,四川盆地完鉆垂深最深7項高指標,實現了“元壩之下找元壩”的勘探目標,為四川盆地超深井鉆井積累了經驗,為中國石化“川渝天然氣基地”向萬米進軍奠定了基礎。
“通過元深1井,我們在南方海相復雜深井鉆探領域創新攻關,技術水平、鉆井能力上了一個大的臺階。以后遇到類似復雜情況和難題,我們的手段會更多、能力會更強。”中原石油工程公司副總工程師兼西南鉆井分公司代表、黨委書記趙潤琦說。
事實正是如此。如今,在川東北、川南、川西,中原鐵軍用“礁石”般的硬氣、“地火”般的激情,創出了深井、超深井的一項項紀錄,打出了“國之底氣”,寫就了四川探區的“中原樣本”。
其中,普陸頁1井助力普光氣田形成海陸相并存開采的生產格局,普陸4井助力落實川東北頁巖氣資源量6500億立方米,新頁1井助力中國石化開辟第二個萬億立方米頁巖氣資源陣地,金石103HF井助力川渝地區國家天然氣(頁巖氣)千億立方米級產能基地建設,雷頁1井助力我國首次在二疊系大隆組地層實現海相深層頁巖氣勘探突破……
山川無言,但記住了中原鐵軍每一次艱難的前進,沉淀了中原鐵軍每一段滾燙的年華。
逐鹿“中原”百戰功
中原大地,古老而厚重。
49年前,濮參1井噴出高產工業油流,掀開了中原鐵軍在東濮凹陷這片橫跨河南、山東兩省,覆蓋6市12個縣區的廣闊地帶,定鼎中原的歷程。
好景不長。在中原油田成長為我國第四大油田后沒多久,東濮油氣黯然失色。中原鐵軍不得不走出去闖市場,一步步成長為完全市場化、高度國際化的石油工程技術綜合服務商。
走得再遠,牽掛的還是故鄉。中原鐵軍一直在問:東濮凹陷這把斜掛的“金琵琶”真的沒油了嗎?日產三五噸就算高產井的歷史真的沒辦法終結嗎?
答案是否定的!突破點在深層非常規油氣藏。
2023年11月,中原石油工程公司鉆井工程技術研究院收到了一封來自中原油田的表揚信。信中,對該院設計團隊在東濮第一口頁巖/致密油水平井——濮7601H井設計與施工過程中精細嚴謹的工作態度和務實精進的專業水平,給予高度贊揚。
作為區塊內第一口水平評價井,濮7601H井設計井深5538.7米,水平段長1506米。雖然沒有達到超深層井的標準,但它是中原工區斜深最深、水平段最長的水平井。加上地層破碎虧空、泥頁巖水化膨脹等地質風險挑戰,以及可能發生漏失、垮塌、卡鉆等鉆井復雜情況,難度不亞于超深井。
接到濮7601H井任務之初,設計團隊負責人席寶濱就知道,這口井承擔著探明區域儲量的重任,對于東濮凹陷勘探開發具有深遠意義。
歷時8個月反復改進完善,他們最終編制形成了滿足地質和工程雙向需求的鉆井方案,從源頭上為順利施工提供了保障。中原石油工程公司鉆井一公司代表、黨委書記李忠慶說:“我們鉆井施工的這口井實現日產油量 11 立方米、日產氣量 2600 多立方米,刷新了區域水平段最長、完鉆井最深、井溫最高等 13 項紀錄,有力推動了中原工區水平井鉆井技術進步。”
濮7601H井的成功不是個案。
黃河灘再唱會戰歌,金琵琶重奏奮斗曲。今年7月17日,部署在東濮凹陷文留構造東翼斜坡的預探井——文東1井成功完鉆。這口井實際完鉆井深4510米,也屬于深井。
面對復雜的地質條件,文東1井的鉆井過程充滿了挑戰。首先,復雜鹽膏層的存在如同攔路虎,給鉆井作業帶來了巨大困難。中原石油工程公司鉆井二公司技術攻關團隊迎難而上,采用先進的復雜鹽膏層鉆井技術,成功掃除了這一障礙。
鉆井不斷深入,新的挑戰隨之而來。由于地層深處溫度高、壓力大,常規鉆井液助劑無法滿足施工要求。特別是抗溫150℃的助劑,在高溫高密度環境下效能大幅降低,甚至無法達到預期效果。面對這一難題,中原石油工程公司總經理陳宗琦、副總經理班國親自指揮,帶領鉆井液專家團隊現場指導,果斷引入了磺酸基抗溫200℃的助劑。這一創新之舉不僅滿足了鉆井、取芯及完井作業的施工要求,更確保了文東1井的安全順利完鉆。
在鉆井過程中,技術團隊還精心運用了定向井技術、深層5?英寸套管開窗側鉆技術等一系列先進技術,提高了鉆井效率,激發了斷塊油藏新活力,為東濮凹陷油氣勘探開發注入了新的動力。
隨著文東1井的成功完鉆,東濮凹陷這把“金琵琶”正被逐漸喚醒,為中原油田實現老油田煥發新生、持續穩產上產指明了勘探開發的戰略方向。
鼎移斗轉誰爭鋒
考驗如火,正在淬煉真金。
9月6日,中原石油工程公司鉆井二公司50206鉆井隊經歷了一場驚心動魄的17級臺風。“臺風‘摩羯’過后,我們位于海南海口的福深熱1井鉆井營地野營房被刮得七零八落,只留下了一口鍋完好無損。”鉆井二公司代表、黨委書記桑峰軍說道。
吃飯的家伙事還在!如此有象征意義的一幕將長久地留在中原鐵軍心中。
福深熱1井是國家重點研發計劃項目“深層地熱資源探測評價關鍵技術研究”的配套工程,也是國內首口超過5000米的深層干熱巖地熱科學探井。
干熱巖的獨特性在于不含水分或流體,熱能只能通過基巖導熱等方式獲取。因此,如何將水精準注入干熱巖地層并使其達到預定高度,成為亟待解決的技術難題。
“為了攻克這一難關,我們三次奔赴北京,與相關部門進行長時間溝通與協作,從前期方案規劃到最終施工方案的確定,每一步都凝聚了團隊的心血。”中原石油工程公司油氣開發工程高級專家于洋感慨道。經過無數次的試驗、論證與調整,團隊制定出了切實可行的施工方案。
利用地熱能,保持溫度穩定是另一大挑戰。為此,中原石油工程公司固井公司專門研發了低密度泡沫泥漿,不僅有效降低了密度,而且通過創新性地加入石墨烯成分,提高了保溫效果。
最終,該井順利完鉆,井深達5200米,刷新了我國地熱科學探井的最深紀錄,為深層地熱資源的開發利用積累了寶貴的經驗,對助力區域能源綠色低碳轉型具有重要意義。
讓我們把目光從天涯海角轉到青藏高原上的羌塘無人區。
羌塘與羅布泊、阿爾金和可可西里并稱為中國四大無人區,平均海拔在5000米左右,因此被稱為世界屋脊的屋脊,是名副其實的生命禁區。但中原鐵軍2019年在這里完成了藏北高原第一口油氣地質科學探井、迄今世界上海拔最高的科探井——羌科一井。
中原石油工程公司鉆井液工藝專家高小芃回憶起當年鉆井過程,有個細節讓他印象深刻。“工作區附近有一群狼,它們經常撿食職工們的剩飯剩菜。然而,最寒冷的時候,我們突然發現狼群不見了。后來才知道,狼群受不了那刺骨的嚴寒,遷移到了距離井場六七十公里外的雙湖縣附近。”
狼都走了,中原鐵軍卻依然在堅守。
跋山涉水步履不停,山高水長映照初心。中原鐵軍向地球深部進軍,每一米鉆井進尺都是一次創新與勇氣的融合,每一次踏上征程都是“國之大者”的使命擔當。
就這樣,一直走下去就是巔峰。
責任編輯:陸曉如
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