中原油田石油工程技术研究院科研人员针对38毫米小直径随钻测量仪器的性能优化展开研讨交流。陈 涛 摄
□本报记者 杨静丽 通讯员 张学成
8月13日，中原油田石油工程技术研究院一间技术研讨室内，科研人员正在分析4口老井侧钻数据，为下一步采用38毫米小直径随钻测量仪器定向技术服务做前期准备。
历经数十年高效开发，中原油田东濮老区面临井网损坏、储采比失衡等结构性矛盾，单纯依靠常规驱油手段，挖潜空间十分有限。为此，中原油田将治理重点转向老井，大力推广老井侧钻技术，形成了开窗一体化工艺、小井眼提速提效及小井眼窄间隙固井等关键技术，基本能够满足当前开发调整与挖潜需要。
同时，受小尺寸井眼限制，套管开窗侧钻机械钻速低、复杂故障率高等问题仍需持续攻关。特别是近年来该油田侧钻井平均完钻井深增加约180米，裸眼段由720余米增为900余米，双靶井增多，轨迹控制难度逐年攀升。老井开窗侧钻，依然面临无称手工具的窘境。
中原油田东濮老区井况复杂多样，常规随钻测量仪器下井受冲蚀严重，井下故障率高。更棘手的是，老井套管通径本就狭窄，常规48毫米外径的随钻测量仪器下井后，与井壁间的环空间隙仅1.5毫米，薄如硬币。高速上返的泥浆裹着岩屑，像高压砂枪一样反复冲刷，仪器受冲蚀严重，故障频发，施工队伍常常干到一半就不得不提钻。国内市场虽有同类产品，但大多依赖进口，价格昂贵、维保周期长。仪器微型化、高可靠与精准测控的矛盾极为突出，亟须开展系统性技术攻关。
对此，该油田通过厂院结合，开展小直径随钻测量技术攻关。缩小外径绝非等比例缩放，而是系统性工程。科研团队首先啃下脉冲器这块“硬骨头”。作为井下数据传输的“发报机”，脉冲器要在狭窄空间内产生足够强的泥浆信号，穿过数千米地层传回地面。经过多轮样机测试，团队攻克紧凑型阀体结构驱动技术，“身材”缩小，但信号强度不减。定向探管小型化同样不易。团队采用模块化集成和低功耗微机电系统传感器技术，优化编码传输方式，实现方位角精度±1.5度，在高温高压地层中将钻头锁定在靶心范围内。
“技术不能只活在实验室，必须在真打实钻中打磨。”该院钻完井技术研究所副所长吴小丁说。首场“大考”设在明45侧2井。随着井斜、方位数据连续回传，井斜精度±0.1度，信号传输无中断，仪器连续工作无故障，精准命中靶点，以往常见的冲蚀和信号中断问题一次未出现。
更大考验来自文213-9侧1井，这是一口双层套管开窗井，对抗磁干扰、机械强度和外形尺寸要求苛刻。“仪器已不仅是‘导航员’，更是必须具备抗磁干扰、超强体格的‘特种兵’，其性能直接决定开窗成败与效率。”吴小丁说。连续作业验证：整机运行稳定，柔性短节在狭窄环空中通过顺畅，无卡滞或信号中断。
截至目前，该油田利用小直径随钻测量技术在东濮老区累计成功实施21口井，平均故障率降低45个百分点，平均钻井周期缩短20%。