中国石油川庆钻探公司打造温控固化系列技术实践样本

固化剂生产线
目前,我国深层、超深层油气资源量达671亿吨油当量,占全国资源总量的34%,主要分布在四川、塔里木、鄂尔多斯等盆地,已成为保障国家能源安全、推动能源战略自主的关键阵地。然而,受多期构造运动影响,深部地层断层发育、裂缝纵横交错,同一裸眼段多压力系统共存,导致井漏问题极为突出。据统计,井漏治理时间占全部钻井复杂时长的70%以上,每年直接造成数亿元经济损失。更为严重的是,重大井漏可能诱发地层流体涌入井筒,进而引发溢流甚至井喷事故,不仅制约钻井提速提效,更对井控安全、人员生命和生态环境构成重大威胁。
为破解上述溢漏复杂治理难题、保障井控安全,中国石油川庆钻探工程有限公司(以下简称“川庆钻探公司”)自2017年开始,以科技创新为驱动,以解决关键技术瓶颈为核心,立足“进得去、留得住、可固化”思路,从基础研究破题,开展持续攻关,逐步构建起覆盖水基温控固化堵漏、油基温控固化堵漏、温控固化气滞段塞封隔的温控固化系列技术,实现了从“水基”到“油基”的跨越,为钻井溢漏复杂下的油气井作业筑牢了安全防线。
攻坚·技术突破:三大创新成果齐发
为实现原钻具条件下深层、超深层溢漏复杂治理,川庆钻探公司从新型功能材料、体系配方、工艺手段等入手,攻克水基与油基超高温可控固化技术难题,形成三大特色温控固化系列技术。
一是水基温控固化堵漏技术。利用超分子聚合物强剪切稀释性、水基固化材料低温惰性与高温活化特性,形成了一套适用地层温度60—180℃的水基温控固化堵漏技术。该技术突破了高温限制、减少了材料种类、简化了工艺流程,满足原钻具施工要求,可显著减少起下钻作业时间,提升井漏复杂治理效率。堵漏浆在地面易于泵送,进入漏层后易于滞留,经地层温度激发后实现漏层固化封堵。该技术主要适用于长裸眼段、多压力系统、采空区等裂缝性、缝洞性漏失地层。
二是油基温控固化堵漏技术。瞄准油基钻井液堵漏领域,攻关油基温控固化堵漏材料,实现80—200℃宽温域应用,固化体酸解率超80%,率先突破了具备储层保护的油基固化堵漏技术难题。该技术实现了从“水基固化”到“油基固化”的转换,不仅延续了水基温控固化堵漏技术的优势,同时确保了高温可控固化封堵漏层,丰富了油基堵漏技术手段,填补了油基固化堵漏技术空白。
三是温控固化气滞段塞封隔技术。基于温控固化系列材料可固化、不受钻具通道尺寸限制等优点,川庆钻探公司持续开展技术深化研究,利用材料超强封隔性与可钻性,形成温控固化气滞段塞封隔技术。该技术通过在井筒内形成一定长度的固化段塞,有效隔断井筒压力传递,解决了溢漏同层、气侵、窄安全密度窗口条件下无法安全起钻的技术难题,从而有效保障井控安全,避免安全事故发生。
实战·成果转化:多区域应用成效显著
在四川盆地,该技术成功应用于采空区失返性恶性漏失治理,并有效封隔了高活跃气层;在鄂尔多斯盆地,应用于薄弱地层的提承压实施,大大加速了钻井节奏;在塔里木盆地,针对长裸眼井段多点漏失进行有效治理,应用漏层深度近8000米;在海外土库曼斯坦阿姆地区,顺利实施缝洞地层承压堵漏,保障了高密度条件下盐膏层安全钻进,为阿姆河天然气公司“两创新、三攻关”发展战略实施提供新的技术保障。
十年磨一剑,川庆钻探公司温控固化系列技术通过不断升级与扩展,不仅实现了从基础研究到现场应用的跨越,还走出了盆地、走向了海外。该技术在海内外地区的成功应用,充分彰显了其强大的地域适应性与技术普适性。无数钻井实践表明,只有经得起现场检验的技术,才是真正过硬的技术。通过该技术的成功应用,有效解决了长段破碎性地层、多压力系统、高活跃气层等复杂工况下的恶性井漏与井控难题,为深井安全高效钻探提供了“中国方案”。
展望·引领未来:打造溢漏治理新标杆
从水基温控固化单项堵漏技术,到温控固化系列技术,历经十载春秋、克服重重挑战,终成钻井利器。该技术已获得国家授权发明专利10件,并将行业技术创新大奖等多项荣誉揽入囊中,被权威专家评价为“整体达到国际领先水平”。温控固化系列技术贯通基础研究、产品研发、现场应用等关键环节,构建了原料采购、产品销售、技术服务的全生命周期产业链,也培养了一批堵漏领域研发与应用的高新技术人才,实现了“国内有影响、海外有声音”,彰显了川庆钻探公司科技创效的领先地位。
川庆钻探公司相关负责人表示,当前,川庆钻探公司正立于科技自立自强的时代潮头,肩负推动国家能源战略转型升级的历史重任。公司将坚持以技术创新为根本驱动,以守护国家能源安全为光荣使命,聚力推进温控固化系列技术的深入研发与规模化应用,探索AI技术融入复杂井漏治理领域,力争为“数智川庆”建设提供新动能,在保障国家能源安全的第一线勇毅前行,为我国深层油气开发开拓新空间,为端牢能源饭碗不断汇聚起坚实的“川庆力量”。(作者:舒小波 李巍 王兰 王若蓝)
