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项目年度编号
2000140456
中图分类号
TE257
成果公布年份
2020
成果简介
四川盆地西部勘探开发地位十分重要，近5年的常规天然气探明地质储量已占盆地总量的43.75%，但工程地质条件极为恶劣：目的层埋藏超深（6500-8000m），钻遇28个油气水层，井底超高温超高压（最高达到215℃，地层压力147MPa），H<sub>2</sub>S等酸性气体含量高（最高200g/m<sup>3</sup>），是钻完井行业的世界级难题，前期川西九龙山、大兴场等构造由于钻完井能力所限被迫停止勘探。
该成果以国家、中石油集团等重大科技专项为依托，通过十年攻关与应用，实现了压力剖面调控、抗高温钻完井液、试油完井一体化等关键技术的重大突破，近5年实施了188口超深井作业，平均机械钻速提高22.1%，事故复杂时率降低22.6%，钻井周期缩短40%以上，钻井成功率由91.3%提高到100%，钻井成本显著下降。主要创新为：
1、首创了压力剖面调控技术，井身结构设计进一步优化，有效保障超深井经济安全作业。创新形成气层降压评价及薄弱地层承压强化技术，有效拓展了多产层多压力系统地层的钻井安全密度窗口，双鱼石构造超深井套管层次由六层简化为五层；开发了六开非标井身结构，满足了须家河组～茅口组地层长裸眼井段高低压互层、高压盐水层及煤层、玄武岩等不稳定地层的有效封隔，打破了九龙山、大兴场复杂构造勘探停滞不前的困局。
2、研究形成了个性化钻头研制、钻柱扭摆钻井和大数据钻井提速模板创建技术，钻井速度大幅提升。基于自主工程信息一体化平台，定量评价不同工艺流程、区块、技术组合的作业绩效，形成了双鱼石等重点区块钻井提速模板，全井平均机械钻速提高22.1%，井下复杂时率同比减少3.9个百分点；创建了个性化钻头研制及云端优选系统，须家河组个性化PDC钻头平均机械钻速同比提高37.26%；率先研究出钻柱扭摆定向钻井技术，超深定向段钻井速度同比提高21%，水平段延伸能力有效提高。
3、研究形成了四种深井抗高温钻完井液技术，有力确保超深复杂井的钻完井作业安全。研发了纳米材料乳化稳定剂、吸附螯合抗钙抑制剂、多元强吸附降滤失剂和甲基丙磺酸改性稳定剂等核心处理剂，油基钻井液体系抗温从150℃提高至220℃、破乳电压从390V提高至800V、220℃高温高压滤失量＜4ml、滤液无自由水；2.4g/cm<sup>3</sup>的聚磺钻井液体系抗温能力从160℃提高到210℃、抗钙达4000mg/L；聚合物钻井液体系抗温能力从130℃提高到180℃；试油完井液体系高温稳定性由7天（150℃）延长至25天（180℃）。
4、研究形成了试油完井一体化技术，完井提速效果显著。研发了通过环空压力控制开关、易于与试油管柱对接的脱节式封堵阀，通过对接、丢手操作实现了管柱试油、完井功能一体化，可对产层段快速封闭或恢复生产，避免了转层试油中压井对储层造成的伤害,单层试油平均周期节约12.7天、井漏减少354.1m<sup>3</sup>。
成果已取得授权发明专利12件、实用新型专利11件、软件著作权8件，制定标准12项，出版专著1部，发表论文36篇。2017～2019年应用96口井，产生经济效益27.09亿元，为打造中国天然气西南增长极作出了重要的贡献。
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