经纬公司西南测控公司员工正在使用Idrilling应龙科学钻井系统1.0优化工艺参数,提升钻井时效。邵晓玲 摄
□赵春国 渠玉兵 邵云丽
近日,经纬公司应用Idrilling应龙科学钻井系统1.0,成功助力西南工区超深水平井元坝272-4井提前82.39天完钻,不仅工期较设计缩短34.47%,而且一举刷新工区钻井施工周期最短、平均机械转速最高等11项钻井纪录,为超深井安全高效钻进提供了保障。
这是经纬公司开展核心技术自主创新的生动缩影。该公司以地质测控技术研究院为主导,以智能化提升为重点,精心打造三大核心技术:“智能对讲机”——“经纬东方”全温域MWD(随钻测量)探管研发应用;“自动导航仪”——“经纬视界”AMR(随钻方位电阻率)边界探测仪器;“自动驾驶系统”——Idrilling应龙科学钻井系统1.0,让科学钻井的梦想变成了现实。
连通地上地下的“超级对讲机”
“高温探管长期依赖进口,随时面临‘卡脖子’风险。从150摄氏度、175摄氏度再到200摄氏度,我们自主研发的全系列MWD探管,填补了国内空白,实现了100%国产化。”经纬公司专家王义峰说。
在经纬公司智能钻井作业的“武器库”里,有一款如同井下智能对讲机的核心装备——全温域系列随钻测量探管,它一头连着近万米的地下钻头,一头连着地面指挥,精准上传井下实时参数,准确下达作业调控指令,成为不可替代的“超级对讲机”。
高温环境下,传感器精度漂移、电路稳定性不足、抗振性能不达标,处处都是拦路虎。王义峰和同事从零开始,从核心元器件选型到电路设计、从结构优化到高温老化试验,每一个环节都反复打磨。
井下情况复杂多变,信号传输一旦中断或者失真,智能钻井作业就会变成“瞎子聋子”。团队反复优化编码解码算法,让信号在不同泥浆脉冲环境中都能保持稳定,把误码率降到行业最低水平,真正实现了“上传清晰、下达准确”的超级对讲功能。
截至目前,从西北超深井到南方海相的高温探井、从常规开发井到重点风险探井,“经纬东方”全温域MWD探管已在几百口井现场应用。
“自动导航”精准找到油气藏
今年3月,经纬公司在胜利工区草20-11-侧平111井采用“随钻方位电阻率边界探测仪器+地质导向技术”联合作业模式钻进,最终储层段长252米;按岩屑录井及气测录井数据统计,砂岩储层钻遇率91%,大幅超出预期。
“经纬视界”AMR边界探测仪器主要用于水平井钻进过程中的地层边界识别和轨迹导向。该仪器可在钻进过程中获取方位电阻率、边界成像和探边响应等资料,“自动导航”帮助现场判断井眼与储层顶、底界面的相对位置,施工效率明显提升。
“在薄油层、边底水油藏、断块油藏和非均质储层中,储层厚度变化快,地层边界起伏明显,水平井轨迹稍有偏差就可能钻出有利储层。应用该仪器后,现场可以结合方位伽马、地震剖面、录井显示和AMR边界探测仪器探边结果,综合判断井眼轨迹变化,及时提出导向建议,从而精准找到油气层。”地质测控技术研究院副院长杨震说。
去年至今,AMR边界探测仪器在各工区累计施工50余口井,储层钻遇率等指标提升明显,获得甲方好评。
“自动驾驶”助力钻井“四提”
截至今年5月,江汉油田红星区块红页3-5HF、3-6HF等井日均产气量超过6万立方米。
值得一提的是,经纬公司利用Idrilling应龙科学钻井系统1.0,针对红星区块目的层漏垮同层、安全密度窗口窄、页岩硅质及碳酸盐矿物含量高、岩性非均质性及研磨性强等难点,形成了“钻井优化+三压力解释+岩石组分分析”联合技术,在区块提速、故障复杂预控方面取得较好效果,助力钻井创红星区块日进尺最高、机械钻速最快等纪录。
为解决传统钻井现场感知弱、优化效率低、控制协同不足等问题,在石油工程公司统一协调下,经纬公司、胜利石油工程等单位以工程问题为导向、以技术创新为引擎、以安全增效为标尺,历经数年集智聚力、实践论证,自主研发了Idrilling应龙科学钻井系统1.0,并成功入选2025年全国油气勘探开发十大标志性成果。
“我们综合录井+井下随钻工具参数+云平台计算,提供给作业现场和后方指挥精准的决策依据,从而推动从经验钻井到科学钻井的进步。”经纬公司专家陈禹表示。
截至目前,该系统在各工区累计推广应用614口井,累计打破指标纪录30余项。其中,今年以来施工178口井,应用井段平均机械钻速提升19.75%、平均钻井周期缩短12.1%。