Sinopec's Post-breakture Coring Technology vedie svet

Spoliehajúc sa na hlavné pilotné experimenty a vedecké výskumné projekty spoločnosti skupiny, Sinopec Jianghan Oilfield vytvoril multiprofesionálny spoločný výskumný tím na implementáciu post-tlakového jadrového ťažby v trojrozmernej vývojovej oblasti ložiska Fuling bridlicového plynu, čím sa odhalilo tajomstvo podzemná sieť umelých puklín.

Vŕtanie jadier je veľmi bežné pri prieskume a ťažbe bridlicového plynu, ale v Číne neexistuje precedens na vŕtanie horizontálnych vrtov po rozbití alebo dokonca po ťažbe.

Začať ako prvý znamená najskôr sa stretnúť s ťažkosťami. Tvárou v tvár problémom ľahkého úniku, kolapsu, výbuchu a kolízie v komplexnej puklinovej sieti bridlicového plynu po štiepení a ťažkostiam so zabezpečením miery obnovy jadra, Centrum riadenia výstavby kapacity ropy a zemného plynu v ropnom poli Jianghan v spojení s Výskumným ústavom ropných polí a Inžinierskym inštitútom uskutočnila výskum a vývoj, pričom neustále prekračovala limity a inovatívne vytvorila technológiu ťažby pod vysokým uhlom a horizontálnych vrtov po štiepení, ktorá podporila technológiu ťažby po štiepení. oblasti lomu fulingského bridlicového plynu na poprednú svetovú úroveň.

Ťažkosti, riziko a ťažké metódy „Neodvážil som sa na to predtým myslieť“.

1. apríla v základnej knižnici technici pozorne študovali 122.45-metrové jadro Jiaoye 12-Jian 1 studne, pričom pozorne znázorňovali smer, počet, veľkosť a šírku trhlín na vyhodnotenie lomový efekt.

Úspech vrtu Jiaoye 12-Jian 1, ktorý je prvým vrtom pre tlak bridlicového plynu v Číne, má iný význam. "Predtým som sa neodvážil pomýšľať na jadrovenie po tlaku." Zhang Yuqiang, manažér oddelenia inžinierstva a technologického manažmentu ropného poľa Jianghan, povedal úprimne. Konvenčné ťaženie jadier sa vyhne oblasti lomu a cieľová vrstva ťažby po tlaku musí byť bridlicová formácia po tlaku s rozvinutými umelými zlomeninami. "Jadro v oblasti umelého zlomu je zlomené, vďaka čomu jadro ľahko odpadáva, miera zberu je nízka a je dokonca možné, že sa nepodarí zozbierať žiadne jadro."

Okrem porušeného jadra majú staré vrty, ktoré boli uvedené do prevádzky, vážne deficity formačného tlaku po ťažbe, nízke tlakové koeficienty, nedostatočná formovacia energia a ľahké zrútenie počas vŕtania. Okrem toho môže pri pohybe tam a späť medzi sieťami vrtov unikať vrtná kvapalina do susedných vrtov, čo spôsobí „utopenie“ susedných vrtov alebo únik plynu zo susedných vrtov, čo je veľmi riskantné.

So zameraním na vŕtanie vrtov, Jianghan Oilfield vyvinul „kombinovaný úder“ optimalizácie procesov a nástrojov s použitím vysoko výkonnej vrtnej kvapaliny na báze vody s nízkou hustotou, ktorá účinne znižuje riziko úniku a kolapsu formácie, ako aj znečistenia jadro, zaisťuje integritu základných informácií, ako je obsah plynu v jadre, uľahčuje neskorší výskum, pričom zlepšuje nástroje, ako sú vrtáky a skrutky, optimalizuje parametre jadrového vývrtu, ako je tlak a rýchlosť vŕtania, a neustále zlepšuje úspešnosť výstavby.

Počas procesu vŕtania je na mieste umiestnený geologický navádzací personál, ktorý starostlivo posudzuje úroveň formácie, zvyšuje frekvenciu merania, určuje súradnice vrtnej korunky v podzemí, kedykoľvek vypočítava protikolíznu vzdialenosť a zabezpečuje presnosť trajektórie. .

Keďže konvenčné skrutkovacie nástroje nemožno nosiť v jadrovom vrtáku, technici sa môžu spoliehať len na skúsenosti a mechanické opatrenia na riadenie trajektórie vŕtania. Táto metóda vyvolala mnoho pochybností a niektorí ľudia si myslia, že ide o „slepú podzemnú ťažbu“.

"Vedeckou optimalizáciou polohy stabilizátora a parametrov vŕtania sa spoliehame na mechanické opatrenia, aby sme zabezpečili, že trajektória bude navrhnutá. Každý problém v procese bol starostlivo zvážený a prediskutovaný tímom a my sme si touto metódou veľmi istí." " Dai Yongbo predstavil, že táto metóda bola úspešne aplikovaná v Jiaoye 66-Jian 2 Well, s viac ako 200 metrami nepretržitého riadenia trajektórie jadra a horná a dolná odchýlka bola iba 1 meter.

Po zasiahnutí cieľovej vrstvy sa stalo najväčším problémom, ako udržať jadro v pôvodnom tvare a vybrať ho von. Bez skúseností, z ktorých sa treba učiť, môžu technici iba tápať vpred.

Niektorí odborníci navrhli, aby bola univerzálna skrutka inštalovaná za valcom na odoberanie, aby bolo možné riadiť trajektóriu pri odoberaní jadier. Technickí experti tento návrh zamietli. Verili, že narušenie valca na jadrovník počas vŕtania by zničilo celistvosť jadra a jadro by sa ľahko zaseklo. Nakoniec, berúc do úvahy rozpor medzi jadrom a riadením trajektórie, technický tím odvážne inovoval a po prvýkrát v Číne navrhol nový pracovný nápad bez orientácie a orientácie bez jadrovania.

Či je teória realizovateľná, závisí od praxe. Jianghan Oilfield aplikoval túto myšlienku v Jiaoye 66-Jiang 1 dobre a miera obnovy jadier dosiahla 99,36 %. Potom každá úspešne vyťažená studňa overila správnosť novej myšlienky.

Vertikálne vrty, vysoko odchýlené vrty a horizontálne vrty naďalej spochybňujú limity

Počas minulého roka, po krokoch začínajúcich s jednoduchými a potom zložitými, Centrum riadenia výstavby kapacít ropy a zemného plynu v ropnom poli Jianghan neustále spochybňovalo limity od vertikálnych vrtov cez vysoko odchýlené vrty po horizontálne vrty. Nezávislou inováciou a iteratívnou optimalizáciou inžinierskych procesov vytvorila technológiu vŕtania v oblasti potlakovej komplexnej siete lomov a vytvorila technológiu kontinuálneho vŕtania v oblasti siete potlakových lomov, ktorá podporuje procesnú technológiu, ktorá je vo svete ďaleko popredu.

Podľa Lin Angua, zástupcu riaditeľa kancelárie pre riadenie vrtov v centre, po dokončení prvého vertikálneho vrtu v Jiaoye 12-Jiang 1, zamerali svoju pozornosť na veľmi vychýlené vrty. Jiaoye 66-Jiang 1, Jian 2, Jian 3 a Jian 4 sú štyri vysoko odchýlené jadrové vrty so sklonom 66 stupňov. Čím väčší je sklon studne, tým ľahšie sa jadro zlomí a zablokuje.

Počas procesu odoberania jadier vysokouhlých vrtov technici inovatívne vyvinuli centralizátor vnútorného valca, ktorý dokáže udržať vnútorný valec jadrových vrtov v strede a znížiť narušenie jadra, čím sa zachová pôvodný stav jadra po rozbití. Prijali tiež vysokoúčinné jadrové vrtáky atď., ktoré účinne zlepšili rýchlosť obnovy jadra transformačných formácií štiepiacich bridlice.

Jianghan Oilfield tiež inovoval režim využitia jadrového vrtu a po prvýkrát prijal novú metódu „štyroch vrtov v jednom“. Na dokončenie úlohy štyroch vrtov je potrebný iba jeden vrt, čo môže ušetriť desiatky miliónov juanov na nákladoch. "Po vyvŕtaní vrtu Jiaoye 66-Jian 2 sme trikrát bočne vŕtali a efektívne sme dokončili vŕtanie vrtu Jiaoye 66-Jian 1, Jian 3 a Jian 4. Toto je prvýkrát, čo vrt bridlicového plynu v Číne dokončil úlohu štyroch vrtov v jedinej diere." Lin Anguo uviedol, že kumulatívna stopáž jadra štyroch vrtov bola 764,5 metra, dĺžka jadra bola 760,63 metra a miera obnovy jadra dosiahla 99,45 %, čím sa dosiahlo „nulové pretečenie pri vŕtaní, nulový únik vrtnej kvapaliny, nulová kolízia trajektórie, a nulová strata informácií“.

So skúsenosťami s razením vo vysokouhlom vrte „štyri vrt v jednom“ začali technici s výskumom jadrových vrtov po tlaku v horizontálnych vrtoch. "Horizontálne vrty si musia ľahnúť k odoberaniu jadier a odpor podávania jadra je veľmi veľký. Gravitačné prehnutie spôsobuje, že vonkajšia rúrka rúrky na odoberanie jadier zasahuje do vnútornej rúrky a jadro je krehké." Dai Yongbo povedal: „Nástroje na vŕtanie jadier sa tiež dajú ľahko odpojiť a zlomiť, keď sú dlhé, takže presnosť nástrojov musí byť vyššia.“

Pod tlakom Jianghan Oilfield rozmiestnil prvý horizontálny ťažobný vrt v oblasti tlakových lomov bridlicového plynu vo vrte China-Jiaoye 66-Jian 5, s cieľom objasniť trojrozmerné charakteristiky priestorovej distribúcie lomov v oblasti Jiaoshiba. oblasť rozvoja oblasti Fulingovho bridlicového plynu prostredníctvom rôznych metód ťažby jadier.

Vrt Jiaoye 66-Jian 5 je navrhnutý tak, aby mal 266 metrovú časť a horizontálnu časť 1957 metrov. V reakcii na problémy spojené s obtiažnym spúšťaním kombinácie jadrových nástrojov a nevycentrovaním vnútorného valca vŕtacieho nástroja technici optimalizovali kombináciu jadrových vrtákov, zmenšili vôľu ložiska stabilizátora, zlepšili centrovanie vnútorného valca. jadrových vrtov a zvýšili pracovnú stabilitu vŕtania. Použili tiež bridlicovú vodnú vrtnú kvapalinu obsahujúcu mikro-nano výplňové materiály, aby účinne vyriešili problém ľahkého kolapsu jadier v oblasti lomu. Zároveň optimalizovali materiál vnútorného valca valca na odoberanie jadier, aby zvýšili hladkosť a znížili odpor trenia.

Inovácie nikdy nekončia. Technici pokračovali v skúmaní limitov strojárstva, prijali metódu jadrového vývrtu „šesťhlavňového spojenia“ a vytvorili technológiu na vŕtanie s dlhými valcami. Aby sa zabezpečil hladký priebeh výstavby, Jianghan Oilfield zriadil poľný technický tím pre post-tlakové vŕtanie a hĺbenie vrtov bridlicového plynu, ktorý poskytoval sledovanie a vedenie počas celého procesu a zjednotil riadenie prípravy jadrových nástrojov. , regulácia výkonu vrtnej kvapaliny, komplexné riadenie trajektórie a optimalizácia parametrov jadra. Personál na mieste vykonával jemné operácie a efektívne plnil úlohy, ako je jadrové rezanie, rezanie jadier, jadrové rezanie, rezanie zemou, testovanie plynov a digitálne skenovanie, aby sa zaistilo bezpečné odoberanie jadier, hladké odoberanie jadier, kompletné rezanie a presné údaje.

Nakoniec vrt Jiaoye 66-Jian 5 dosiahol 240,2 metra súvislého ťažného materiálu v horizontálnej časti, 239,82 m dĺžky jadra v horizontálnej sekcii a 53,7 m meracieho materiálu s jednou dlhou hlavňou v horizontálnej časti, čím prelomil päť vrtov záznamy vrátane najdlhšieho celkového záberu ťažby po tlaku na jednej plošine, najdlhšieho kontinuálneho záberu ťažby v horizontálnej časti jedného vrtu, najdlhšej dĺžky jadra vodorovnej časti, najdlhšieho záberu ťažby z jednej vodorovnej časti s dlhými sudmi a najvyššieho priemerného výťažku miera hĺbenia vodorovného prierezu.

"Na základe vykonania skúšok procesu horizontálneho vŕtania v rovnakom vrte sme znížili ťažobný plášť, aby sme dosiahli účel výroby plynu, a po prvýkrát sme realizovali dvojité použitie ťažby jadier a výroby plynu vo vrte na bridlicový plyn." Predstavený Lin Anguo. Zároveň tiež použili vrt na vyhodnotenie distribúcie zvyškového plynu v malých rozostupoch vrtov, usmernili rozmiestnenie malých rozostupov vrtov a hustých vrtov v ďalšom kroku a položili pevný základ na zlepšenie miery regenerácie viacnásobných vrtov. vrstva trojrozmerný vývoj a „požieranie“ podzemných zdrojov.