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实现三个首次,创造四项纪录
泵送桥塞是整个页岩气水平井压裂施工最关键的环节。
中原石油工程测井公司副经理姚志中说:“虽然在来之前,我们充分考虑这里的复杂情况,且提前加工了一个泵送导锥。但来之后发现,耐压105兆帕的设备,仍不能满足该井139兆帕的施工条件。”
据了解,以前使用的桥塞工具是由国外制造的,泵送射孔深度大多在4000米以内,井下温度不超过130摄氏度。而丁页2HF井,不仅存在高温高压等世界级难题,而且还存在如射孔井段长(4417米~5665米,最长泵送井段达4200米~5400米),井眼大(内径为152.5毫米的7英寸套管,目前国内泵送射孔套管内径大多为124.26毫米的5.5英寸套管)等难题,这些给电缆桥塞坐封和射孔带来挑战。
在现场召开的技术讨论会上,大家就“如何改进优化井下工具相关参数,重新设计加工桥塞工具,使之达到井下140兆帕的耐压能力”等议题展开讨论。
一位施工设计人员灵机一动,提出新方案:模仿井下桥塞工具的几何尺寸和耐压指标,重新设计和制作导锥。李真祥当即拍板,要求当天画出设计图,连夜制作。
当天晚上,带着导锥的厂家技术人员,从西安到达双流机场时已经是凌晨了。这“千里之外”送来的导锥,为后面的压裂起到了关键作用。
除创新泵送导锥外,科研人员还根据井口条件,重新设计和加工了180毫米~160毫米井口转换法兰盘及160毫米~120毫米转换接头。因为每压裂一段,就要泵送一趟,该项创新为每趟泵送施工装卸法兰减少了时间成本,极大地提升了施工作业效率。
因工具串太重,泵送摩擦力大,增加了泵送的难度和风险。为减少套管摩阻,科研人员重新设计和加工了滚轮扶正器,并在顶部安装滑轮。这一创新,极大地降低了工具串与套管的摩擦力,更好地将射孔枪送到井底目的层段,提高了泵送效率。在整个泵送射孔过程中,该工具起到了决定性的作用。
工程研究院技术人员贾长贵说:“勘探南方不盲目崇拜外国公司,把所有的工具串都重新设计,配备齐全,一步步稳扎稳打,中间虽有磕碰,但9次下井都做到了100%,取得了技术上的突破,最终在没有外国公司参与的情况下,独立自主地完成目前国内最深页岩气井的施工。”
勘探南方井筒处测试科科长代俊清说:“在丁页2HF井,我们可以这样骄傲地说,在射孔联作设计、降摩阻、造缝、压裂液等工艺上均超过了国外公司。”
技术专家认为,丁页2HF井应用一项新技术,即深井页岩气层电缆射孔分段压裂工艺,实现了三个首次,即首次在国内使用7英寸套管完井压裂、首次在致密储层评价井进行多段压裂改造、首次采用双套管阀门泵柱加砂施工,创“施工泵压最高、单井压裂用液量最大、排量最大、时间最长”4项新纪录。
该井打破了国外公司在高温高压深井页岩气层施工方面的垄断地位,填补了国内深井页岩气层分段压裂施工的空白,突破了深井页岩气测试技术瓶颈,为页岩气井压裂施工提供了技术保障。
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