相较传统中浅层页岩气田开发,红星页岩气田埋藏更深、构造活跃度更高,在钻井过程中井下掉块、垮塌、漏失等复杂情况频发,技术难度呈几何级数递增,成为制约高效开发的“硬骨头”。
面对挑战,江汉油田聚焦关键技术瓶颈,通过理论创新、技术研发与工程实践深度融合,构建起一套涵盖地质风险预判、工程实时管控、固井质量保障的全链条钻井技术体系,为气田高效开发注入了核心动力。
针对红星区块深层地质条件复杂的痛点,我们创新研发钻井地质风险超前预测技术体系,实现从“被动应对”到“主动防控”的转变。基于井周地震、测录井、钻井多源数据融合,建立起钻井地质异常体识别、待钻地层参数预测等系列方法,精准预判裂缝带位置与漏塌风险,并创新了地震波形指示反演驱动的三压力剖面超前预测技术;构建了地质-工程因素耦合的风险量化模型,实现“漏喷塌卡”等井下风险的定量表征,为钻井作业提供了科学决策依据。
突破传统经验钻井模式局限,搭建基于“数据+机理”的科学钻井分析平台,实现井下工况实时“体检”与精准管控。自主研发具有中国石化自主知识产权的科学钻井软件与决策系统,集成125项工程算法,覆盖风险防控、钻头选型、参数优化等10余个核心场景,可实时诊断摩阻扭矩、井眼清洁度等关键指标,将井下风险遏制在萌芽状态;创新钻头磨损趋势预测与滑动钻进井底钻压优化技术,钻头磨损预测准确率超过80%,有效避免无效起钻,显著提升定向钻井效率;建立复杂井一体化分析决策流程,形成“管控标准+科学分析”双重保障机制,加速技术迭代升级。
针对红星区块水平井低承压、易漏失的固井痛点,我们创新研发免承压作业长效密封固井技术。该技术的大规模应用,弥补了传统水泥浆高密度、水泥环高脆性的不足,为解决低承压地层固井漏失、环空气窜及压裂后水泥环密封失效等难题提供了新的技术路径。截至目前,相关关键技术已在红星区块20余口重点井成功应用。累计发布38期地质风险“天气预报”,精准提示271处漏失风险点,预测准确率超过50%,为风险防控提供了精准靶向;通过钻井参数实时优化,平均机械钻速提升10%以上;泡沫固井技术的应用使环空带压率降为5%以下,显著提升了钻井效率与井眼完整性。
随着页岩气勘探开发向深层、超深层迈进,当前仍面临一些艰巨挑战,特别是以四川盆地二叠系为代表的开发层系,具有构造和岩性双复杂的特点,多发育硬质夹层,导致区域差异大,钻井过程中常面临夹层发育硬地层带来的恶劣工况。未来需加快构建高效低成本的钻井工程技术,攻关研选适合不同复杂构造二叠系地层的个性化钻头及减振稳扭工具等提速工具,提高破岩效率;不断提升瘦身井型国产地质导向仪器在高振动、高温等苛刻工况下的综合性能,保障钻头在储层高效穿行;通过地质工程一体化协同,融合科学钻井提速技术等,提升复杂地层的风险预控及行程钻速和进尺能力,保障深层、超深层页岩气甜点储层的精准钻遇和钻井时效提升,持续为深层、超深层页岩气规模化效益开发提供坚实的技术支撑
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