由寶鋼與塔里木油田聯合開發,一種兼具鉆桿與油管雙重功能,全球首發的超級13Cr超高抗扭氣密封油鉆桿近日在塔里木油田迪北104井下井成功應用,各種技術指標全部達到油田要求。該油鉆桿擁有完全自主產權,使得致密砂巖氣田開采“一管到底”,解決了這一行業難題,降低了油田開采成本,有助于油井環境保護,并具推廣應用價值。
塔里木地區蘊藏豐富天然氣,但部分氣田為含大量CO2的致密砂巖氣田,其開采成為世界性難題。塔里木油田曾使用多種方式開采,但成效均不理想。采用常規鉆桿鉆井、油管完井的作業方式,鉆井液會對儲層產生污染,且產量極低;采用傳統的油管酸化壓裂等儲層改造工藝,也難以獲得地層原始產能,而且該工藝對環境影響較大;采用氮氣鉆井工藝,鉆井時雖沒有鉆井液對儲層的污染,可獲得較高的產量,但使用油管完井時仍會對儲層造成污染。塔里木油田始終未找到一種能夠滿足含CO2致密砂巖氣田鉆完井作業要求的鉆桿產品。
去年,中石油與寶鋼簽訂新一輪戰略合作協議時,提出發揮油田的實際應用經驗和寶鋼的產品制造優勢,聯合組成攻關團隊,開發一種既能作為鉆桿用于前期氮氣鉆井作業,也可作油管用于后期油管完井作業——抗CO2腐蝕的超級13Cr超高抗扭氣密封油鉆桿產品。塔里木油田方的建議得到了寶鋼方的積極響應。在雙方高層領導高度重視下,雙方共同立項,組建由管理、技術和生產人員參與的聯合攻關團隊,開展了全新鉆桿研制工作。
攻關團隊克服設計和制造中各種難題,開展了有針對性的技術攻關。為使產品滿足油田工況,并達到油管與鉆桿的雙重功能,研究人員采用超級13Cr材質,全新設計了具有超高抗扭能力的油鉆桿,不但克服了設計尺寸空間的制約,而且克服了氮氣鉆井帶來的巨大振動的不利因素,還保證了油鉆桿在作業過程中的氣密封能力。
寶鋼對該產品開發高度重視,公司領導多次專題研究、協調推進。寶鋼股份科技管理部精心策劃,并將其作為金蘋果項目“三超油氣井用高等級油井管”的重點項目。在開發過程中,攻關團隊成員先后多次深入塔里木油田,與油田有關人員廣泛開展技術交流。在寶鋼中央研究院、鋼管條鋼事業部等相關部門共同努力下,先后攻克了相關的軋制、加厚、車削等一系列工藝技術難題。
近日,全新油鉆桿正式在迪北104井下井后,在鉆井過程中不僅承受了氮氣鉆井過程中劇烈的振動,也承受了地層砂石強烈的沖蝕,更經受了強拉強扭的嚴峻考驗,完全滿足了含CO2致密砂巖氣田氮氣鉆完井作業的苛刻要求。該井采用氮氣鉆井工藝獲得高產氣流后,油鉆桿已作為油管順利完井。此次下井成功,將為塔里木油田全面開采含CO2致密砂巖氣田發揮重要作用,同時進一步推進了雙方的全面合作。