二、加強工程技術(shù)引進推廣和集成創(chuàng)新，工程技術(shù)手段進一步完善和配套? ??1. 超深復(fù)雜地層鉆井技術(shù)取得重要進展
? ??(1) 推廣使用PowerV垂直鉆井系統(tǒng)
? ??該系統(tǒng)解決了山前高陡構(gòu)造地層“防斜打快”問題，井身質(zhì)量顯著提高，鉆井周期大幅降低。山前高陡構(gòu)造垂直鉆井一直是一個困擾鉆井工作的世界性難題。塔里木石油會戰(zhàn)以來，針對山前高陡構(gòu)造地層傾角大(15°～70°)，極易井斜的鉆井難題，開展了持續(xù)不斷的攻關(guān)，先后使用了鐘擺鉆具、塔式鉆具、偏軸接頭防斜打快技術(shù)、定向反扣技術(shù)、動力鉆具+PDC鉆頭等多項防斜打快技術(shù)。但從總體上講，這些技術(shù)都屬于輕壓吊打的被動防斜技術(shù)，鉆壓沒有得到完全的解放，沒有從真正意義上解決防斜打快的問題，井斜仍得不到有效控制；同時機械鉆速低，鉆井周期長，鉆井成本難以控制，不能達到高效開發(fā)高壓氣田的目的。以POWERV、VTK等為代表的主動防斜的垂直鉆井技術(shù)的出現(xiàn)使這一難題得到了較好的解決。
??? 200404年隨著西氣東輸主力氣田——克拉2氣田的開發(fā)，塔里木率先引進斯倫貝謝垂直鉆井技術(shù)，并在該氣田全部開發(fā)井中應(yīng)用，取得成功。2006年以來，該項技術(shù)又被引入迪那凝析氣田開發(fā)井鉆井中，效果顯著。
??? 在克拉2氣田，使用斯倫貝謝POWERV垂直鉆井系統(tǒng)的開發(fā)井進尺26477m，平均鉆速6.08m/h。與井身結(jié)構(gòu)基本相同的井相比，通過使用垂直鉆井技術(shù)，在相同井段鉆速可提高5～8倍；同時通過對垂直鉆井技術(shù)措施與管理的不斷完善，垂直鉆井技術(shù)的效能也大大提高。使用POVERV的井段，井斜全部控制在1.75°以下，大多數(shù)井控制在1°以下。與井身結(jié)構(gòu)基本相同的另一口井相比，16”(1in=25.4mm，下同)井眼鉆井周期提前43.67d；平均每井費用34萬美元，每米費用180美元。按照10萬元/d鉆井費計，平均每口井節(jié)約鉆井技術(shù)綜合服務(wù)費用170萬元人民幣，同時大大減少因井身質(zhì)量不好和裸眼段長所帶來的工程風(fēng)險和復(fù)雜事故出現(xiàn)頻率。
??? 迪那凝析氣田的開發(fā)井16”～17?”全井段使用垂直鉆井技術(shù)8井次，總進尺29 457.66m，平均鉆井周期33.8d，垂直鉆井平均機械鉆速9.84m，平均日進尺96.82m。而未使用垂直鉆井技術(shù)的共5井次，總進尺17217.67m，平均鉆井周期80.51d，平均機械鉆速3.11m，平均日進尺42.77m。垂直鉆井技術(shù)使平均機械鉆速提高217%，平均日進尺提高126%。
??? 從克拉2和迪那凝析氣田開發(fā)井使用情況看，垂直鉆井技術(shù)能顯著提高井身質(zhì)量。由于解放了鉆壓，在山前高陡構(gòu)造使用中，上部大尺寸井眼鉆速大幅提高，綜合經(jīng)濟效益顯著。
??? (2) 推廣使用“輕泥漿”體系，鉆井速度大幅提高
??? 降低ECD的輕泥漿鉆井提速技術(shù)在羊塔克地區(qū)開發(fā)井試驗獲得成功后，2007年在該地區(qū)另一口井中進行了技術(shù)完善性試驗，取得了良好的提速效果。在該井的0～4009m井段采用“輕泥漿”技術(shù)鉆進，全段鉆井泥漿密度為1.06～1.15g/cm3，比本地區(qū)鄰井泥漿密度降低了0.20g/cm3以上，與第一口井相比降低0.03g/cm3，整個試驗井段井壁基本穩(wěn)定，無垮塌掉塊現(xiàn)象，井斜為0.1°～1.6°；鉆井速度大幅提高，平均鉆井速度達到9.93m/h，機械鉆速提高了2.17m/h，增幅28%。全試驗井段比設(shè)計鉆井周期節(jié)約了43d。在12?”井段(1802～4009m)，平均機械鉆速達到了10.92m/h，創(chuàng)造了羊塔克區(qū)塊本井段機械鉆速最高紀(jì)錄；最高單日進尺達246m，創(chuàng)造了羊塔克和英買力地區(qū)同井段最高日進尺紀(jì)錄。
??? (3) 控壓鉆井技術(shù)在氣井中推廣應(yīng)用取得明顯效果
??? 2007年在全盆地15口井中先后采用了控壓鉆井技術(shù)。在控壓鉆井作業(yè)中，試驗和推廣了井下液面監(jiān)測系統(tǒng)，先后在塔中等區(qū)塊的鉆井中全面使用了井下液面監(jiān)測技術(shù)，及時、準(zhǔn)確監(jiān)測到井下液面變化(溢流報警準(zhǔn)確率達到100%)，確保了控壓鉆井起下鉆、測井期間的井控安全。另外，由于發(fā)現(xiàn)井下液面變化及時，處理措施合理，大大減少了井漏失狀態(tài)下各種作業(yè)的鉆井液消耗量。
??? 采用控壓鉆井技術(shù)，在提高鉆井效率和油氣發(fā)現(xiàn)方面均取得了良好的效果。在塔中地區(qū)奧陶系碳酸地層裂縫溶洞發(fā)育，采用常規(guī)鉆井技術(shù)，井下情況異常復(fù)雜，一些井沒有鉆達設(shè)計井深。而在使用了控壓鉆井技術(shù)后，順利鉆至設(shè)計井深，并且鉆井期間均有良好油氣顯示，完井試油均獲得高產(chǎn)油氣流。
??? (4) 鹽下水平井鉆井獲得成功
??? 英買力氣田目的層是古近系底砂巖，目的層上部鹽膏層發(fā)育，地層易蠕變，鉆井難度很大。鹽下水平井的主要難題集中在Ф311mm井眼的造斜鉆井和完井中。針對上述難題采取了以下措施：
??? 1) 優(yōu)化水平井設(shè)計。根據(jù)工具造斜能力，改常規(guī)三段增斜方式為二段增斜方式，把Ф311mm井眼造斜率控制在20°/100m。避免大井眼造斜段出現(xiàn)大的全角變化率。
??? 2) 優(yōu)化泥漿性能。增強泥漿抑制性、潤滑性、防塌性，尤其是改善泥漿的潤滑性，為定向鉆井和中完作業(yè)創(chuàng)造條件。
??? 3) 制定周密的通井技術(shù)措施。針對井下情況，采用四套通井組合，循序慚進，逐步提高通井鉆具剛性，最終達到甚至超過Ф273mm套管剛性，確保復(fù)合套管下到中完井深。
??? 通過以上措施，在塔里木油田第一次成功完成了鹽下水平井。其中Ф311mm井眼從4412.00m開始定向造斜，用41d時間安全鉆達設(shè)計中完井深4719m，井斜達到60°，軌跡平滑。在塔里木油田第一次成功將Ф244mm+273mm高剛性復(fù)合套管下入Ф311mm復(fù)合鹽層斜井眼中，達到了設(shè)計目的，攻克了鹽下水平井鉆井的最大難題，完井周期185d，成功投產(chǎn)并獲得方案預(yù)期的油氣產(chǎn)量。該井的成功是水平井鉆井技術(shù)的又一重大突破，驗證了鹽下水平井技術(shù)方案的可靠性。隨后優(yōu)化部署的2口水平井全部獲得成功，進一步提高了氣田開發(fā)效益。
??? 2. 加強高壓氣井完井工藝技術(shù)研究與攻關(guān)，引入高壓氣井完井風(fēng)險評估理念，確保氣田完井方案順利實施
高壓氣井完井工作是一項系統(tǒng)工程，必須依據(jù)氣田、氣藏的特點，采取相應(yīng)的技術(shù)確保氣井長期安全、平穩(wěn)、高效生產(chǎn)。近幾年在氣田完井過程中大力推廣使用成熟技術(shù)，并研究或引進適用技術(shù)，取得了良好效果。
??? (1) 推廣使用負(fù)壓射孔一次完井工藝技術(shù)，取得良好效果。2006年在氣田完井中推廣應(yīng)用一次性完井工藝，累計應(yīng)用14井次，成功率100%，不僅充分保護了氣藏免受完井過程中的二次污染，降低了完井費用，還確保了完井安全。
??? (2) 首次在陸上氣田采用7”油管柱生產(chǎn)?？死?氣田單井配產(chǎn)300×104～500×104m3/d，通過摩阻、攜液及沖蝕分析，生產(chǎn)管柱選擇了7”油管。充分吸收國外高壓氣井完井經(jīng)驗，管柱結(jié)構(gòu)除采用了國外高壓氣井常采用PBR完井密封方式之外，在其上部還專門設(shè)計了一個大尺寸永久式封隔器和井下安全閥，實現(xiàn)了高產(chǎn)條件下安全生產(chǎn)。
??? (3) 首次進行了管柱安全狀況論證。由于克拉2氣田7”油管柱在封隔器坐封過程中，管柱縮短量較大，而正常生產(chǎn)過程中管柱伸長量較大，加之管柱兩端受限制，為此進行了封隔器坐封前后及正常生產(chǎn)時的受力分析。研究結(jié)果表明，在配產(chǎn)條件下，油管柱及封隔器是安全的。
??? (4) 首次引進了模塊槍射孔工藝。正常射孔是在下完井管柱之前或隨完井生產(chǎn)管柱一次完成，而克拉2氣井引進了模塊槍射孔工藝。該工藝不僅可以實現(xiàn)射孔后丟槍，同時可以實現(xiàn)帶壓起槍作業(yè)。近兩年共實施了7口井，全部一次成功。
??? (5) 采用了單井安全控制系統(tǒng)，確保了異常情況及時關(guān)井。高壓氣井安全控制系統(tǒng)由井下安全閥、地面安全閥及控制系統(tǒng)組成?？梢詫崿F(xiàn)高、低壓關(guān)井、火災(zāi)關(guān)井、現(xiàn)場緊急關(guān)井、遠程無線緊急關(guān)井等功能，可現(xiàn)場或遠程調(diào)節(jié)節(jié)流閥?？死?span>2氣田“6·3”事件發(fā)生時，僅在幾分鈍之內(nèi)便完成了對所有井的遠程關(guān)井。
??? (6) 高壓氣井動態(tài)監(jiān)測技術(shù)逐步配套，保障氣田合理開發(fā)?？死?span>2氣田由于地層壓力高、產(chǎn)量大。采用常規(guī)的監(jiān)測技術(shù)難度高、風(fēng)險大。出于工藝及安全的考慮，采用高精度壓力計在井口進行壓力監(jiān)測，兩口觀察井采用井下毛細管進行壓力監(jiān)測。實測結(jié)果表明，井口壓力恢復(fù)出現(xiàn)了下降的異?，F(xiàn)象。針對以上情況，應(yīng)用第一熱動力學(xué)定律優(yōu)選出異常高壓特高產(chǎn)氣井靜壓計算方法，推導(dǎo)了考慮動能項的流壓的計算模型，并通過壓力恢復(fù)機理研究，得出溫度是影響井口壓力異常的主要因素。在此基礎(chǔ)上建立了單井從井口到井底的溫度變化剖面圖，對井口壓力異常進行校正，基本解決了克拉2氣田的地層壓力監(jiān)測難題，為動態(tài)分析、產(chǎn)能評價等研究奠定了基礎(chǔ)，從而保障了氣田的合理開發(fā)。
??? 3. 初步探索出了“安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、科學(xué)、適用”開發(fā)塔里木高壓、高產(chǎn)、氣質(zhì)復(fù)雜、環(huán)境惡劣氣田的地面建設(shè)工藝及配套技術(shù)
??? 塔里木盆地的氣田具有高壓、高產(chǎn)、氣質(zhì)復(fù)雜、環(huán)境惡劣的特點，給天然氣的地面建設(shè)提出了更高的要求。近年來在吸收國內(nèi)外天然氣開發(fā)建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，初步形成了“安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、科學(xué)、適用”的地面建設(shè)工藝及配套技術(shù)：
??? (1) 針對不同的氣質(zhì)采用不同的處理工藝。克拉2第一處理廠采用注醇防凍、J-T節(jié)流制冷低溫分離脫水脫烴工藝；第二處理廠則采用了三甘醇脫水工藝；英買力氣田群采用了分子篩脫水、透平膨脹機節(jié)流制冷低溫分離脫烴、產(chǎn)品氣增壓外輸工藝；吉拉克氣田石炭系天然氣較貧，采用注醇節(jié)流制冷低溫分離脫水脫烴工藝，三疊系天然氣較富則采用分子篩脫水、透平膨脹機節(jié)流制冷低溫分離脫烴、產(chǎn)品氣增壓外輸工藝；桑南氣田含H2S、壓力低則采用了MDEA溶液脫硫、丙烷制冷低溫分離脫水脫烴工藝。
??? (2) 探索出了大型高壓、高溫及變工況運行設(shè)備設(shè)計及制造加工經(jīng)驗。主要是學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外同類大型、特殊設(shè)備的設(shè)計參數(shù)、制造及管理經(jīng)驗；組織國內(nèi)知名專家與設(shè)計單位一起進行設(shè)備選型，制定科學(xué)的規(guī)范及制造要求，從源頭把好質(zhì)量關(guān)；成立駐廠監(jiān)造小組，確保過程質(zhì)量控制；聘請知名專家在施工過程、投產(chǎn)前對設(shè)備進行安全評估，確保投產(chǎn)安全。
??? (3) 探索出了適合塔里木氣田建設(shè)特點的安全保護及自動化控制設(shè)計思路。
??? (4) 成立技術(shù)小組進駐設(shè)計院，全力配合設(shè)計院的設(shè)計工作，縮短設(shè)計時間，努力將設(shè)計問題解決在源頭。
受限空間作業(yè)安全要求
