【锐策划】
蓬深6井：亚洲陆上最深直井诞生记
文|周密 图|薛柯 赵梓成
蓬深6井成“网红”了。仅2月15日一上午，川庆90025队队长田清江就化身“导游”迎接了三拨访客。自2月13日，中央电视台报道了此井以9026米打出亚洲最深直井纪录的消息后，上到地方政府部门、下至十里八村的老百姓都组团来访，想要一睹“亚洲最深”的真容。社交媒体也没闲着，蓬深6井的消息频繁出现在各媒体客户端、各短视频网站。这种“火”并没有影响该井正在进行的完钻作业，对川庆90025队全员来说，工作仍在继续，只是打出亚洲陆上最深直井的荣耀，让他们的职业生涯平添了新的闪光点。
“深井之王”再续辉煌
川庆90025队隶属于川东钻探公司，这是一个自成立以来就深耕“三高”气田的勇者。上世纪80年代，为更好地钻探目的层为石炭系、埋深在5千米以上的深井，该公司就大刀阔斧地引进了35台深井钻机，陆续在东升1井、龙岗1井、分水1井创造了多个全国最深井纪录，揽获国家科技进步奖，成为四川油气田公认的“深井之王”。
近十年，超深井钻探成为油气勘探的主流，是中国石油新的效益增长点和能源接替的重点领域。在这样的背景下，中国石油旗下最大且技术实力最雄厚的工程技术服务企业——川庆钻探公司，开始在超深井钻探上不断探索。2016年10月，由川庆川东钻探公司承钻的五探1井开始进军下川东震旦系，2018年2月，该井以8060米井深完钻，刷新了当时中国石油陆上最深井纪录，其钻达的震旦系也是中国石油到达过的最古老层位。“深井之王”的实力不容置疑。
2020年，西南油气田在川中古隆起北斜坡部署的蓬探1井、角探1井，在震旦系上统灯影组分获120万立方米、112万立方米高产天然气气流，证实川中古隆起北斜坡灯二台缘带潜在资源量万亿立方米，勘探取得重大战略新突破。2021年年初，蓬深6井的勘探任务交到了川东钻探公司手中，这是朝着超深层的一次总攻，旨在进一步探索蓬莱气区灯影组深部地层的含油气性，其成功钻探将对解放该片区上亿万方油气具有重大意义。
使命光荣，任务艰巨。正式开钻前，川东钻探公司组织了工程技术部、川中项目部、专家团队先后多次针对地下超高温、超高压、高含硫以及易漏易喷、井控风险大等难题展开讨论，慎之又慎地制定技术方案。
“往深层多钻一米，都是一次极限挑战。9026米的深度意味着我们在攀登一座比珠穆朗玛峰还要‘高’178米的未知山峰。”川东钻探公司副总经理、总工程师贺立勤十分明白复杂地质情况对钻井施工来说意味着什么。蓬深6井以直井方式作业，它的设计轨道是一条铅垂线，地面井口位置与钻达目的层的井底位置的地理坐标一致，井眼从井口开始就得始终保持垂直向下的状态，直至设计深度。钻探过程中，井越深，井口直径就逐渐缩小。为此，要根据六开钻井的井眼大小合理调整钻具尺寸，一根根钻杆稳固地连接起来，最终形成九千多米的“钢柱”，直插“珠穆朗玛”的山巅。
没有金刚钻，难揽瓷器活。考虑到九千米超深井平均起下钻一趟耗时达48小时，为了减少无效生产时间，川东钻探公司勒紧裤腰带为蓬深6井备好了抗拉强度更高的全新各尺寸钻具2592根、各型号钻铤94根。为保障从超深井到特深井的跨越万无一失，还购置了提升能力更强、设备承载更高、参数适配度更强的全新90型钻机，增加了52MPa高压五缸钻井泵、全流程管柱自动化装备、顶驱软扭矩及扭摆减阻控制系统等先进装备，配备了铁钻工、二层台自动化排管装置等自动化程度高的工具，以适应蓬深6井超高温、超高压、大排量、大扭矩的钻井作业需求，可谓“武装到了牙齿”。
技术方案、装备配套一一落实的同时，还需要“最强大脑”为顺利开钻做好保障。川东钻探公司成立了以副总经理、总工程师贺立勤为组长，包含集团公司技能专家工作室领衔人张杰，一线经历达30余年的高级工程师赵敏，以及川庆首席技师杨斌、技能专家周科等在内的6人组成的现场技术保障组。安排小组成员或以蹲守现场、或以远程连线的方式24小时为蓬深6井攻克复杂故障提供技术技能支撑。与此同时，远在百公里外的川庆公司总部、川东钻探机关也严阵以待，依托EISS系统、组成“云端最强大脑团”、“最强后辅团”为蓬深6井扬起名为探索特深井的风帆、驶向灯影组的“深海”保驾护航、排忧解难。
“灯影组常胜将军”决战蓬深6
田清江所率的70563队有“灯影组常胜将军”的美誉，自2017年钻获高石梯灯影组首口水平探井后，他们陆续在高石120、高石119、高石136井向灯影组发起冲击，口口井90天内完钻，在高石119井还创下了至今未被超越的12寸井眼18.53天中完纪录。2021年初，当川东钻探拿到蓬深6井的井位情况后，马上想到了这支战绩赫赫的队伍，他们钻获的多口灯影组井的地层压力系数与蓬深6井高度契合，一定能打好这场有准备的仗。于是，该队承接90型钻机，更换番号为90025，荣耀出征蓬深6井。
2021年7月5日，该井开钻。前两开都较为顺利，用时仅6天就钻达目的层位。2022年1月14日，钻进至第三开4888米时，钻井队遭遇了膏岩蠕动在嘉陵江层位布下的“埋伏”。当时，膏岩地层蠕动让钻头“寸步难行”，钻速从7m／h下降至5.79m／h，每深入膏岩地层一米，都伴随着井径缩小、泵压上升、上提摩阻增大及扭矩增大等困难，卡钻风险直线上升。
在与之战斗的整整14天里，川东钻探川中项目部副经理赵敏全程驻井把关，一方面，他时刻关注着公司通过EISC下达的技术指令，结合地层变化及时反馈井下情况，帮助远在百公里外的“最强大脑”作出科学施工决策，另一方面，他与队长田清江值守在钻台紧紧盯住井下变化避免卡钻。最终，两人带着年轻司钻郭雷用“进一米退两米”的传统方式进行划眼操作，才穿越了725米的膏岩地层，成功摆脱卡钻风险。之后的钻井进入风平浪静阶段，本以为接下来的挑战会是在8100米后无地质资料的“盲打”井段，却没想到，困难提前了。
2022年6月28日凌晨2点43分，在钻至筇竹寺7711米时，钻井施工遇到破裂带，发生恶性井漏，后效显示严重。凌晨2点43分，蓬深6井出口流量下降11.3%，漏失钻井液0.4m3。90025队立即启动了井漏应急处置方案，先起钻至井深7608.69米，眼看连续灌浆出口见返，天然气一路上窜至井口点起了9米高的火焰。漏溢转换让钻井队猝不及防，录井队、泥浆队闻讯而动投入战斗，一边在循环罐连续监测出入口密度和性能判断钻井液受污染情况，一边配置压井液，联系安排备用钻井液，一系列压井工作紧张而有序地进行着。
终于，在采取反推重浆压井后，安全快速地将套压从14.0MPa下降为0MPa，把这团气狠狠地憋回地层里，全员悬在嗓子眼儿的心又回到了肚子里。
此时，距离发现井漏已过去了9小时，现场所有人几乎一夜未合眼，为了保证配浆速度，两名刚换班准备休息的内外钳工拿起手套，加入了泥浆队伍协助配置，很快，328立方米的泥浆被注入井筒平衡地层压力，险情得到初步控制。
解决掉井控隐患后，接下来的五天里，90025队按照经川东钻探公司谨慎讨论后制定的故障复杂处理方案精心操作，和地层斗智斗勇，最终，在堵漏剂堵漏，注水泥浆堵漏，简化钻具组合、循环降密度等多措施的共同作用下，成功下钻划眼至井深7711.23米，复杂解除，恢复钻进。
事后，当班司钻郭雷，因快速得力处置本次井漏获得奖励，川东钻探公司总结并推广了处置经验，为后续该层位高效钻进提供了可借鉴经验。
8100米前，再难再险尚有邻井资料可借鉴，但8100米后的地层根本找不到同区块可参考井。
用川东钻探公司副总经理、总工程师贺立勤的话来说，未知地层就像一个盲盒，谁都无法预知其中复杂，唯有不断磨砺技术实力这把宝剑，方可见招拆招。他作为蓬深6井专家团队的一员，全程把关施工，亲历了每一次与复杂地层的正面交锋。“为确保钻头垂直抵达9026米，我们经历了太多超出预期的复杂和困难，光是复杂专报队伍就写了14份，最长的一份用了整八千字来描述分析。”贺立勤感叹，特深井的施工远比想象中难，尤其是“盲打”阶段，高温和异常超高压对钻井能力提出了更高要求。
为了降低“盲打”难度系数，川东钻探将2021年成功试点的国内首支数字化钻井队的先进经验“复制”到了90025队。钻井一体化平台给安全钻井提供了大量的数据参考，90025队调取了所有超深井小井眼井的相关数据，依靠蓬深6井钻台附近分布的十余个地面传感器实时掌控井下情况，将钻头所在位置深度、钻压变化等细节传回远在百公里外的川东钻探用于辅助决策支撑。作为钻井的“眼睛”——录井队，则通过岩屑甄别、烘烤小样、镜下拍照、元素伽马分析等操作，综合研判地质变化，为钻井施工提供可靠依据。
“‘盲打’926米及两趟取芯共用时57天，这速度放在过去根本不敢想。”田清江直言，从前技术交流手段较为单一，打深井、难井大多是依靠口耳相传的传统经验。现在，有了数字化加持，钻井作业发生了翻天覆地的变化。
这样的变化，入职两年的技术员张源深有体会。过去，技术干部要打许多通电话、借力很多资深经验才能获取到邻井资料，需经历许多磨砺才能独立顶岗。而张源在钻井一体化平台的帮助下，仅需轻点鼠标就能提取所有邻井资料，详实的数据为他摸清地层“脾气”提供了便捷。张源形容，一体化平台就像一本随时更新的打井教材，让他能有章可循地做判断。
有了数字化的加持，有了专家们的经验，有了现场技术把关，队伍秉着“找相似、找不同”的钻井思路，拿出六开最佳钻井方案，并通过打好转换油基钻井液体系降低摩阻、扭矩，使用全新钻杆提高抗拉余量，勤倒换工具接头防范井下复杂以及专家干部24小时钻台监护这四大组合拳，实现了六开零复杂钻进。
“钻井龙头”谱写新篇章
“钻井是龙头”。在钻探作业现场，钻井队是井筒作业的核心，它既要上情下达地贯彻落实技术指令、反馈钻进情况，又要协调处理各专业的作业面关系；既要关注地下，又要操心地上；既要管好钻井队员工，还要兼顾甲方、作业相关方的诉求。它是靠前指挥中心，也是一线员工的大后方。统筹、协调、决策、执行，每个环节里，它都是主角。川庆钻探在四川油气田拥有百来支这样的队伍，它们常年在野外驻扎、迁徙、征战，是最小的钻井单元，也是最强的战斗堡垒，它们灵活机动、能力卓越，能独立处理大部分现场突发情况，把川庆的实力和战斗力体现得淋漓尽致。
在90025队承钻的蓬深6井，地平面之上，工序最繁忙时有上百人施工，川庆公司各单位人员在这里各司其职又相互配合；地平面之下，变幻莫测的故障复杂牵动着前线后辅的神经，24小时待命确保各项技术指令落实到位。类似90025队这样的“龙头”川东钻探一共有50个，它们分布在川渝各地，全年无休奔赴在擒拿地下气龙的征程上。
为了增强钻井队这样的战斗堡垒的独立作战能力，近年来，川东钻探公司以“提速度、降成本、强基础、增效益”为主线，下设四大项目经理部延伸管理抓手，靠前指挥，指导钻井队严格执行技术措施，强化“三大两高”钻井参数，完善区域提速模板；每半年派驻由专业人员组成的综合检查组为钻井队进行全面“体检”，查漏补缺薄弱环节。针对蓬深6井这类超深、特深井，不仅派出专家组现场进行技术指导、跟班作业，每周定时召开单井分析会，不断优化调整施工方案。
三分政策、七分执行。承钻这口亚洲最深直井前，90025队队长田清江与党支部书记段宇就如何管理队伍安全、高效地钻达目的地达成了共识：“管而不理是‘僵化’；理而不管是‘盲目’。”队伍出台奖惩措施，鼓励全员学标准、懂规程、勤操作，规定了每班自查隐患数、进尺米数、起下钻杆数的基准额，超出部分一律奖；如发生不规范操作行为，就给予扣款警告。针对队伍平均年龄不超过30岁，青工占比大的特征，90025队为员工指定资历深厚的师傅，手把手带着学。队伍呈现比、学、赶、帮、超的良好气氛，大家心往一处想、劲儿往一处使。
龙头舞得好，带动作用就强。与90025队合作过的录井队、泥浆队、精细控压队都表示，舍不得和它“分手”。泥浆小队与90025队搭档了七年，每一次面对复杂地层施工前，双方都十分默契地提前预留出时间，探讨优化钻井液性能的方案，提高其与钻井作业的适配度；多次紧急施工中，钻井队员工不分你我地自发加入配浆工作，为泥浆小队补充人手；负责高磨区块跑片的精细控压队队长黄强表示，拥有丰富技术经验的队长田清江对新技术新工艺十分推崇，他大胆引进精细控压技术，帮助精细控压团队打开了市场。录井队更是与90025队搭档了十多年，队长王雷曾因田清江的一通求助电话放弃休假赶回井队联合处理复杂，两人在工作中的默契度和信任感，致使双方妻子都“吃醋埋怨”。
创造纪录是天时地利人和的成全。在朝着9026米这个亚洲陆上最深纪录冲刺的过程中，90025队携手各方，挑战极限，接连创下多项提速佳绩：三开单趟钻单只钻头钻获进尺1011.31米，创蓬莱气区沙溪庙组455.0mm井眼单趟钻井进尺最高纪录；四开单趟钻单只钻头钻获进尺1398米，创333.4mm井眼创蓬莱气区雷口坡至嘉陵江井段单趟钻井进尺最高纪录。
蓬深6井的顺利完钻，振奋了六十年来矢志油气向更深层挺进的东钻人，也为四川油气田向深层、特深层勘探留下了浓墨重彩的一笔，是中国石油迈向万米深层征途中创造的不可或缺的典范之作。
致敬被采访者
川东钻探公司副总经理、总工程师 贺立勤
川庆公司首席技师、川东钻探公司工程技术研究与服务中心 杨斌
川东钻探公司川中项目经理部副经理 赵敏
川庆90025队队长 田清江
川庆90025队技术员 张源
川庆90025队司钻 郭雷
钻井利器出鞘 缚住深层气龙
文|程阿师 图|李中权、仲斌燕、范波、谢寅溥
“蓬深6井创造了亚洲陆上最深直井9026米纪录，我们保障了其中5283米的主力产层安全钻进。”
2023年2月13日，当精细控压钻完井技术成功助力蓬深6井成功固井后，钻采院精细控压作业19队队长黄强在工作日志中郑重地写下——“我又参与创造了新的历史。”曾干过20多口复杂深井的他特别自豪，“比这更复杂的超深水平井都能干好，保障好这口特深直井我们精细控压也不在话下。”
自蓬深6井任务下达和开钻以来，包括精细控压钻完井技术在内，钻采院“技术利器库”里的钻井完井设计、定向井垂钻技术、取心技术和EISC相继亮剑，助力该井登顶亚洲级“地下珠峰”，成为钻采院集成应用特色钻完井技术的又一个典范，彰显了其过硬的驾驭特深地层的钻井完井技术能力。
化难为易 愈难愈进
蓬深6井所在的四川盆地蓬莱气区是西南油气田分公司“十四五”常规气领域油气勘探开发增储上产的主力军，其意义不言而喻。
2021年3月，钻采院钻井完井工程设计中心接到蓬深6井的设计任务。面对该井预测最高地层压力157MPa，温度近200℃，硫化氢含量超40g/m3，且地层压力系统复杂等重重挑战，凭着多年复杂深井、超深井的钻完井工程设计技术积淀和自主研发的“一体化钻井自动设计系统”等领先优势，中心设计团队底气十足。
设计工作一展开，中心设计人员陈宽和弓浩浩用最短时间系统对比了6口老井地质资料和30余口邻井实钻资料，深入开展了套管必封点和风险点分析，总结出这口井的5大钻井难点。
“针对这些难点，我们提出了相应的解决方案，尤其是针对沧浪铺超高压储层，为了解决套管抗压强度无法满足关井要求的问题，首次设计定制了203.2mm高强度抗硫套管。”中心副主任刘宝军介绍道，“通过我们科学设计井身结构、合理配置工具等等，直接从源头上确保了这口井的安全顺利打成。”
在钻至原设计井深7990米后，业主单位又要求加深设计两次，设计团队接到任务后，立即使用专业软件开展管柱力学和水力学模拟计算，在设计中提出针对性措施，为两次加深最终安全钻至9026米提供了强有力的设计源头保障。
“我们的设计能力随着经验的累积和技术的发展而不断提升，这让我们面对新的、复杂设计情况都能充满信心。”据钻井完井设计中心党支部书记蔡章伟统计，中心自2005年成立以来，已为500多口深井提供了优质的设计方案，服务态度、技术水平获得各业主方广泛认可。
位于蓬莱气区中心位置的蓬深6井在加深设计井深9000米后，为了探知超深层灯二段储层发育情况，决定机动取心作业2筒次，取心的效果将直接反映该井能否达到“中心突破，四面开花”的效果。
钻采院钻采科技公司取心技术团队收到军令状后，专门成立蓬深6井取心作业攻关小组，主动与勘探事业部、川东钻探公司加强沟通，把脉会诊该井艰难险阻。“取心的客观条件相当苛刻。”究竟难在哪里？钻采院钻采科技公司取心技术中心副主任张伟形象地打了个比方，“钻井液在超高温下如同快要熬干的稀饭、地层像摔得细碎的镜子、井眼儿小得和直径15厘米的碗差不多大……”不论是对取心工具强度还是工艺来说，都面临巨大的挑战，“因为在这样的条件下作业很容易导致作业卡心、堵心和磨心。”
“难归难，但我们有办法。”在川渝和新疆地区身经百战、战绩赫赫的取心团队迎难而上，“我们之前干过红星1井、顺北84斜井等百余口超深井，都干出了非常不错的成绩。”钻采科技公司副经理冯明回顾团队过去干过的典型复杂深井，对这次蓬深6井取心作业信心十足。
在集智攻坚之下，团队从地层岩性特征、取心工具和钻头优选、取心参数优化等方面展开深入论证，敲定用自主研发的“川式”取心工具、配合金刚石钻头进行单筒取心作业。
实施阶段，张伟等3名取心技术人员勇挑重担，全程跟踪裸眼段起下钻、树心、钻进、割心、出心等关键环节，2022年12月30日上午11点，第2筒岩心成功“出炉”，经测量计算后宣布2筒次取心累计进尺17.5米，且收获率100%，喜讯一出，他们如释重负，激动的拥抱在一起欢呼胜利。
靠前管理 提炼模板
超深、垂直，蓬深6井的这两个特性意味着其套管需穿越多个地层向下延伸。当延伸到须家河-嘉陵江三叠纪时，出现地层倾角大（＞15°）、岩性交错等复杂，井身轨迹控制难度随之变大，且松软性石膏层段含量高、段长大，极易发生缩径卡钻。因此，如何在该段地层中安全快速钻进并且控制好井斜，成为了该井作业的又一个核心点和主要难点。
“运用垂钻技术初衷是‘防斜打直’，期间要结合各项技术才能圆满完成该项任务，包括运用‘不同地层调整钻具组合实现效能匹配’等多项技术，多措并举才能圆满完成目标，从而为9000米超深井作业打下良好‘地基’。”凭借几乎占据川渝地区所有垂钻技术市场的实力，钻采院定向井技术服务公司经理刘伟不假思索，为了保证蓬深6井的顺利钻进，公司专门组建了本领过硬的技术团队。
团队充分研究蓬深区块前期作业井资料，深入分析作业井段区域地质条件，经过反复讨论，积极联合甲方确定了“大扭矩螺杆+高攻击性兼抗研磨钻头+进口垂钻”方案，对钻头螺杆型号、不同小层钻井参数进行了细化，坚持做到“一井一策、一层一招”，抓好工程高效施工作业。
公司生产作业部副部长杨瑞帆记忆犹新，“历经半个月精心作业，我们在2022年春节那天实现了‘一趟钻’，以1389米进尺创下蓬莱气区333.4mm井眼雷口坡-嘉陵江井段单趟钻进尺最高纪录。”其入井时间长达371小时工具未发生故障，机械钻速较蓬莱气区前期井同井段提高了44%。
2023年1月，因多项技术成功助力蓬深6井打成，钻采院收获了来自中油技服、川庆公司的贺信，副院长张德军直言，“‘科学钻井、靠前管理’是我院支撑打成该井的关键！”
为了保障蓬深6井顺利打成，钻采院吃透“地质工程一体化”理念，每月和甲方保持交流，牵头从生产组织、工程技术、QHSE及井控等方面制定整体提速方案。
“我们牵头编制的方案对该井安全钻进起到了至关重要的作用。”钻采院井控办主任李中权阐释，在蓬深6井，钻采院加大对取心、定向井垂钻等特色技术的统筹应用，通过集成融合应用各项利器，把单兵作战方式推进到多兵种合成作战。
此外，还专门组建“蓬莱气区钻完井提速专项项目组”，由一级工程师胡超领衔，多名技术负责人打主力，因地制宜实施“一井一策”。项目组在区块驻点，成员每周、必要时每天碰头，大家在会上针对技术实施效果及时评价总结，并从运行保障、优化工艺、装备升级、信息支撑、强化共享等方面当场进行深度把控部署。
科学钻井、靠前管理不仅为蓬深6井顺利打成提供保障，更为后续蓬莱气区超深井钻井建立起了一套具有指导性意义的提速模板。
取心队伍完成任务回到公司后，经理余晟带领团队乘胜总结经验、提炼模板，重点评估他们的取心参数和金刚石取心钻头在蓬莱气区超深小井眼破碎地层取心的适应性，以期进一步提高该区块取心单筒进尺和收获率。
定向井团队也在作业中不断优化蓬莱气区钻井提速模板，使得蓬莱气区提速经验不断成熟，2022年在该区块开展特色垂钻/直井段提速技术服务12井次，在蓬深8井、蓬深12井屡次突破三叠纪地层机械钻速，蓬探107井垂钻工具刷新须家河组日进尺纪录，多次收到甲方表扬信。
长缨在手 代代传承
“钻采院不止一次参与打成超深井”，这次支撑打成蓬深6井勾起了企业高级专家韩烈祥的回忆。
早在上世纪70年代年，钻采院（原四川石油管理局钻采工艺技术研究所）就为国内第一口超过6000米的超深井女基井（井深6011米）提供过钻井液和取心作业服务，并参与打成了井深7175米的关基井，为这口当时亚洲第一超深井提供了钻井液、取心、测试等技术支撑。去年9月，院钻井完井设计、地质导向、精细控压、EISC等一批技术助力双鱼001-H6井、这口深首超9000米的国内陆上最深天然气水平井顺利打成。
从一步一步登上6000米、7000米和9000米三个台阶，到如今支撑打成亚洲之最蓬深6井，随着油气勘探开发不断向地球深部、向智能化钻井迈进，钻采院在传承前辈技术和精神的同时，也在为打成、打好超深井不断培育、丰富和磨砺尖端技术利器。
“我想让钻井变得更聪明。”企业高级专家钱浩东曾是一名钻井研究员，数学专业出身的他为了寻求钻井技术与自动化的结合，醉心于编写钻井专业软件三十年，终于在近几年数字化钻井潮流袭来之时抓住机会、带领团队创建了川庆公司一体化钻完井信息平台。
去年平台升级为中国石油工程作业智能支持系统（EISS），逐步将井筒工程与信息技术深度融合，形成以EISS为核心的中国石油工程作业智能支持中心（EISC），通过智能生成、推送“提速妙计”和“安全妙计”，帮助专家“足不出户”，就在川庆公司实施实钻远程决策，对井漏、溢流、卡钻故障复杂进行及时纠偏。上线3年多、历经3次更新，在蓬深6井等52口超深井进行推广应用。
“钻井施工期间，我们利用大数据等分析工具，累计向现场发送井控提示78条、风险预警209条、提速措施18条、安全施工措施9条，为蓬深6井的打成提供了强有力的数字化支撑。”院工程技术信息研究中心副主任谢寅溥是团队培养出来的新生力量，谈及EISC的“魔力”，不由自主的感叹，“能够用信息化平台创造历史，真的太有成就感了。”
蓬深6井井队队长田清江盛赞数字赋能钻井的影响力，“这个‘最强大脑’让我们第一时间得到专家的意见，不仅能保障上部地层提速，还能有效预防下部地层井下故障复杂的发生，心里更有底！”
吸收钻采院欠平衡钻井技术的精髓，新一代技术骨干“十年磨一剑”，自主研发而出精细控压钻完井技术，经历了从1代到3代的迭代升级，近年来发展势如破竹，成为解决窄密度窗口、多压力系统等深层钻探“钻井难、钻井慢、风险大”难题的必备技术，此次在蓬深6井也是大显身手。
“我们实时锁定地层压力系数，并通过精细控压循环排气降密度，有效减小了下部井段井控风险，全过程精细控制井底当量在安全密度窗口范围内，在为该井深部地层作业提供井控保障的同时，也为该井的提速作业提供重要手段。”
欠平衡钻井技术服务公司副经理江迎军长期驻守前线，他带领团队一一攻克该井在茅口组到筇竹寺组存在的多套压力系统、安全密度窗口窄，以及灯影组深部加深地层地质资料缺乏、裸眼段长显示活跃等等难题。通过精细控压全程监控，实时采集、分析钻井参数，实时计算井筒压力，保障该井顺利完钻，创下了四开、五开精细控压固井蓬莱气区非标悬挂套管下深最深、裸眼段长最长、六开灯影组裸眼段最长等15项纪录。
“身为油三代，能将国产精细控压发扬光大，我感到非常幸运。”该公司蓬深气区负责人陆思宇虽是90后，却是国产精细控压技术推广应用的第一批“元老”级主操手，他和这项技术一起成长，参与了冀东油田南堡区块、川渝磨溪-高石梯等30余口复杂井、深井作业。“从小我就听爷爷讲他参加石油会战的故事，祖辈们为找油找气艰苦创业的精神深深鼓舞着我继续向前进。”
面对未来更多的世界级超深井勘探开发难题，院长许期聪深感肩头担子重、责任大，“一代更比一代强，我院特色钻完井技术向万米深井迈进的步伐更加坚定！”
致谢被采访者
许期聪 钻采院院长、党委副书记
张德军 钻采院副院长、总工程师
韩烈祥 川庆公司企业高级专家
张 斌 钻采院工程技术部部长
李中权 钻采院井控管理办公室主任
刘 伟 钻采院定向井技术服务公司经理
唐国军 钻采院欠平衡技术服务公司党支部书记
江迎军 钻采院欠平衡技术服务公司副经理
蔡章伟 钻采院钻井完井设计中心党支部书记
冯 明 钻采院四川川庆石油钻采科技有限公司副经理
张 果 钻采院工程技术信息研究中心主任
谢寅溥 钻采院工程技术信息研究中心副主任
钻采院工程技术部、定向井技术服务公司、欠平衡技术服务公司、钻井完井设计中心、四川川庆石油钻采科技有限公司、工程技术信息研究中心等相关负责人和技术人员
地质工程一体 护航“亚洲最深”
文|向阳曾鹏博 图|曾鹏博
太准了！异常预警的误差仅2米
2022年6月28日凌晨2点，位于绵阳市盐亭县境内蓬深6井的施工氛围格外紧张。钻井队在队干部全部值班，钻井液服务小队正在进行泥浆材料调配，录井队全员停止轮休24小时待命，司钻操控室和录井仪器房内都挤满了人，各方的眼睛全部盯在了录井终端的参数屏上。此时井底深度正在逼近7710米，所有人的心都提到了嗓子眼上，现场安静得只剩下机器的运转声。
如此紧张的气氛来源于四天前地研院地质工程一体化跟踪组的一条预警提示。6月23日，在地研院的每周例行的单井分析会上，录研中心跟踪室主任何硕通过地震精细刻画资料及区域邻井对比发现，蓬深6井即将经过筇竹寺组底部裂缝发育带，邻井在相近位置发生过严重的恶性井漏，何硕迅速将这一情况进行上报。24日，在经过跟踪组综合研判分析后，录研中心副主任石新立即向川庆EISC作了该井的地质汇报，当天，蓬深6井便收到了一条“可能在7713米处钻遇断裂，注意发生井漏或漏转溢”的地质预警。
收获井漏预警提示的蓬深6井，是蓬莱气区探索灯影组的一口重点预探井，旨在探索8000米以深川中古隆起北斜坡灯影组地层含油气性。这口井地质条件尤为复杂，面临超深（大于9000米）、超高温（大于200℃）、超高压（大于150兆帕）、高含硫（大于30克/立方米）等诸多挑战。作为施工方的川庆钻探而言，要想在具有世界级地质难题的四川盆地上，成功诞生一口达到勘探目的的超深井，地质与工程的深度融合至关重要。
2点43分，蓬深6井钻至井深7711.23米，录井队率先发出了井漏预报，由于前期准备充分，井漏得以迅速处理，现场仅用4个小时就恢复了正常钻进。“误差仅2米，神了，太准了！”守了一夜的地质监督曲占春兴奋得直呼录井预报“太准了”。作为一口已经钻至七千多米的超深井，能够准确预判地层情况，把异常预警的误差缩小在“米级”范围，曲占春认为地研院这种地质工程一体化的跟踪模式，彻底打破了“上天容易入地难”的“不可为”。
太牛了！分层卡层准确无误
现场从“紧张”到“兴奋”的情绪转变，录井队长王雷已经经历过太多次了，在一线工作了近20年，他同90025队的配合超过了13年，如此亲密的伙伴关系除了双方脾性相投外，更多的是录井队总能及时准确地进行异常预报，为钻井提速提效，减少工程复杂提供帮助。而王雷远在216公里外成都的伙伴曾家超则扮演了精准预报的另外一个重要角色。曾家超是地研院录研中心的一名跟踪员，每天，王雷会将当日的录井数据上传至GSP（录井数据库），曾家超则在网络的另一端对数据进行初步核实和风险判定，正常情况下，两人会每天交流当前的施工情况和下步工作措施，确保井下安全。不过一旦现场参数出现异常，这种两点一线的交流模式则会立即被打破。
2021年8月，蓬深6井在雷口坡钻进时遭遇了层位加厚、分层界面不明等诸多问题。对比设计，这口井已经超原定井深100多米了，由于雷口坡与下部地层的压力系数不同，如果不能及时判别分层界面，很可能发生井控风险。王雷和曾家超交流后抛出来的共同问题是“地层为什么会增厚？”“分层界面到底在哪里？”现场的难题开始传递到了跟踪室主任何硕这里。汇总所有的资料后，何硕并不急于进行综合分析，而是再次把数据分散到地研院所属的物探、测井、开发、地震等科研人员手上，经过专业判断，何硕判定：蓬深6井处于断裂带边缘，井下正经过褶皱带裂缝层，钻头已经靠近分层界面。随后，对地层的判定结果交由中心副主任石新审核后，同时向川庆EISC和录井队进行了地质汇报提醒。3天之后，王雷顺利完成了雷口坡底界的岩性判定，分层卡层准确无误。
地研院地质工程一体化的原点信号全都来自于钻井施工现场，通过每天GSP数据库进行资料上传，分布在四川盆地勘探一线的海量参数全部汇聚在由录研中心和非常规油气中心联合办公的跟踪室里。每口井都有跟踪人员进行日常分析对比，发现的所有异常会第一时间传递到具有中枢功能的室主任这里，然后再根据各井的地层参数特征和现场施工需求的不同，分散到各业务板块进行专业分析，最终再形成统一结果反馈给一线。从一线到后勤再到一线，地质工程一体化的闭环管理模式类似一个完整的生命系统：从触角神经的反馈，到大脑中枢的收集判定，再发散到各个器官吸收分析，最后由中枢神经统一将指令回传到触角上，来准确地指导录井队解决一个又一个的地质难题。
太暖了！保姆式跟踪贯穿全过程
地质工程一体化模式无法一蹴而就，需长期探索磨合。近年来，由于钻井现场大数据应用和业主方需求的提高，加之勘探方向又不断向非常规，超深、超高压井探索延伸，单一的录井随钻地质跟踪评价模式已经无法满足当前的市场需求。2020年前后，地研院凭借专业链齐全和综合支撑经验丰富的优势，组建了由物探处理、测井解释、录井跟踪、综合地质研究、钻井工程等多专业融合的地质工程一体化项目组，开始承担起川庆公司重点井地质风险预警及复杂分析技术支撑等工作。
2020年7月，一体化支撑模式的先导试验在东坝1井开始，作为蓬莱气区的一口预探井，东坝1井的勘探成果、钻井效率、复杂处理、异常预报等众多指标都将直观反映地质工程一体化的支撑效果。从该井的井位部署开始，支撑组便全面介入，通过高清地震技术和井震联合神经网络高分辨率处理技术对储层分布进行了精细刻画，从方向上提升该井的勘探效率。在钻井过程中，针对上部碎屑岩地层的难钻及下部碳酸盐岩小井眼工程风险，支撑组结合三压力和邻区垮塌段综合研究，提出了详细的应力分析和合理的工程建议。在试油作业中，充分运用开发专业知识，给出了储层流体特征和4套储层试油方案，成功助力东坝1井安全、顺利、高效完井。这种从井位部署到试油开发的全过程支撑模式，何硕笑称为“井保姆”式跟踪。而随后，这种“保姆式”的工作模式还成功完成了蓬阳2井高套压提前预警，蓬深8、蓬深9井井漏提前预判，蓬探301井分层卡层把关等工作，不仅一举验证了地质工程一体化的良好支撑效果，也同时展示了地研院强大的综合地质研究能力。仅2022年，支撑组便累计完成94口井的地质风险提示，涉及从侏罗系遂宁组至震旦系灯影组共计30个层系、810井次地质复杂分析预警，累计提交区块地质技术报告88份，向川庆EISC汇报50余次。
太强了！地质工程一体化的引领者
“去年，地研院提出了‘争做地质工程一体化引领者’的目标，这意味着我们要在一体化的支撑工作中做到人无我有，人有我精。”分管副院长罗谋兵认为，要成为“引领者”，就必须要发挥地研院专业链齐全的优势，要够多维度，全方位地精准识别分析地层，让地质成为工程的有益助力。而录井队长王雷对“引领者”的理解则是在未知的勘探领域能够取得新的发现，录一口别人没录过的井，分一次别人没分过的层，既要敢当第一个吃螃蟹的人，还得把这只螃蟹吃明白了。
2022年11月26日，地研院第三录井作业部副经理陈适紧急赶往蓬深6井，这口被单独“甩”在蓬莱气区东北部的预探井，即将在这个圈闭内首次钻开灯影组下部地层。作业部对于录井队而言，除了常规的技术指导，更多的是日常的队伍建设、运行调配和关键层位的技术把关，既属于地质工程一体化支撑的关键一环，又承担了更多的管理督导责任，让录井队既有了聪明的大脑，又有了灵活的双手。
“现在井深是8248米，这个区块灯三与灯二的分界没有邻井参数和设计资料可参考，现在最有效的手段是要及时发现岩性变化，找准分层界面。”到达现场的陈适与王雷提出的工作思路是：通过录井数据配合伽马、元素、碳酸盐分析和显微镜观察，来找准下部地层的标志性岩性，从而来判断地层变化。与此同时，位于成都的跟踪室内，各专业的人员正围绕这口井灯三底部到底是页岩还是云质泥岩进行讨论。岩性不同、分层标准就不同，各方的分歧集中到了录研中心副主任石新这里，他通过区域构造分析和地层特征刻画，综合地震、测井人员的建议，提出了最终的支撑建议：蓬深6井处于单独的板块内，灯三段底部泥质含量较重，应该以白云质泥岩到白云岩的变化作为进入灯二段的依据，现场要找准岩性中云质变化的节点。
灵敏地捕捉地层变化信息是录井被称为钻井眼睛的关键，除了强大的技术团队在后方支撑外，录井现场同样有着“十八般武器”，通过元素、伽马、体式显微镜、碳酸盐岩分析等诸多手段识别判定后，11月28日，地层果然直接从白云质泥岩变为白云岩，通过陈适与王雷的现场鉴定，灯二段的顶部井深锁定在了8258米，至此蓬深6井安全顺利进入到完钻层段，录井也为四川盆地川中地区沧一段斜坡带构造补上了灯影组下部地层的分层资料。
“地研院地质工程一体化支撑的最大优势不仅是专业链齐全，我们还有丰富的现场经验和综合地质分析能力，面对意见相左时，能综合各家所长，去伪存真，给出最准确的专业建议。”石新认为综合分析能力和现场录井经验是地研院争当“引领者”的绝招，既能十指弹琴，又能握指为拳，一个拥有强大综合研究能力的团队是没有什么难题解不开，摸不透的。
2月13日，一则“9026米！四川盆地油气勘探创亚洲最深直井纪录”的新闻刷爆了王雷的朋友圈，同事朋友纷纷为他点赞庆贺。同样，在地研院地质工程一体化的技术交流群内，曾家超和何硕等人也都在欢呼自己成为了历史的创造者和见证者。近万米深的油气勘探之路，地研院用十数年时间完成了自己的成长壮大，在集成多专业多学科的骨骼基础上，用生产科研一体化打造出了自身强健的筋脉，在一次又一次的自我革新中，用地质工程一体化赋予了自己灵敏的神经脉络，这个在四川盆地出生，在勘探浪潮中长大的巨人，正以争当地质工程一体化的引领者为目标，不断地朝着地层深处、更深处大步迈进。
致谢被采访者：
罗谋兵 地研院副院长
阮聪 地研院第三录井作业部经理
陈宇浩 地研院第三录井作业部技术室副主任
王雷 地研院第三录井作业部L10751队录井队长
李连民 地研院录井研究中心主任
庞江平 地研院录井研究中心党支部书记、副主任
石新 地研院录井研究中心副主任
何硕 地研院录井研究中心跟踪室主任
曾家超 地研院录井研究中心跟踪员
循环往复的钻井液与通往地底的578天
文图\唐仪中
“喔喔喔——”一声声鸡鸣划破黎明的长空，钻机的轰鸣声时刻提醒着人，钻头在一刻不停地朝地底挺进。“先巡岗，完了之后舀一盅钻井液下来，测完性能后我们做配浆实验。”就像普通人问候早安一样，隶属于川庆钻井液公司的ZY5055作业队队长陈亮和他小队的成员睁开眼睛后首先交流的一定是“今天如何安排工作”。每天早上，他们从巡岗开始，检测钻井液性能、做实验、上报实验结果、配制钻井液，与该公司上百支队伍一样，一忙就是一天。
从2021年7月5日起，陈亮带着ZY5055队来到了蓬深6井，在之后的1年零7个月里，他们一直在为该井提供钻井液技术服务。这口井于2023年2月13日完钻并成功固井，是一口井深达9026米的超深井，一举创下了亚洲陆上最深直井纪录。对陈亮及小队成员来说与有荣焉，有一种“再辛苦都值得”的欣慰。
蓬深6井位于四川省射洪市盐亭县境内，属于“蓬莱气区”，这一区域被西南油气田公司确定为“十四五”重点勘探开发区域，蓬深6井的完钻不仅仅代表了一个钻探纪录的诞生，更进一步验证了川中古隆起北斜坡的含油气性，为四川油气田建成国家天然气千亿立方米级产能基地建设打开了新局面。
一个不惧挑战的技术公司
“上天容易入地难”。四川盆地因具有古老的地层，存在高演化、高地应力的特点，一直是勘探开发的难点区域。钻井是油气勘探开发的重要环节，钻井液则是一口井能否“打得成、打得好、打得快”的决定性技术。像蓬深6井这样的超深井，钻井液的作用更是重要。只有在高温高压下保持钻井液的良好性能，才能让钻井液润滑冷却钻头、平衡地层压力和保护井壁防止垮塌等作用得到充分发挥。作为一家专业化公司，自川庆钻井液公司成立以来，整合了川渝地区60年来的钻井液技术经验，在这基础上融合创新，形成了以高密度强封堵油基钻井液、高性能水基钻井液、无固相完井液为代表的3大类20余项特色技术及其核心配套处理剂。在川渝地区的钻井液技术服务中，它敢称第二，就没有公司敢称第一。因此，该公司拥有克服“蓬莱气区”复杂地质条件的技术基础，但最关键的问题是如何在合适的地层运用合适的技术。
蓬莱气区作为油气勘探的“新贵”，实钻资料少，给钻井液技术服务带来许多挑战。一方面，在该地区钻探一般使用的是非标准井眼，这代表着去往地底的通道更大，会使用更多的钻井液，导致现场维护处理的难度越大。据统计，在蓬莱气区每口井的各开次中，四开中完时井筒内钻井液最多，一般情况下的最大循环量为650方左右，而蓬深6井的四开最大循环量更是达到了700方！另一方面，在蓬莱气区的地下，含有大量的酸性气体，它们存在于这个区块压力最高处。为保证安全钻进，就要平衡地底压力，这就必须使用高密度钻井液，而密度高的坏处就是钻井液固相容量低，更难抵御外界的污染。因此，钻井液的流变性能控制就愈发艰难。
长期作战于复杂地区的川庆钻井液从不畏惧挑战。2022年5月，针对蓬莱气区的重要性与开发困难程度，该公司成立了成都管理部蓬莱气区项目组。该项目组按照该公司“统一思想、统一管理、统一调配”的“三统一”原则进行钻井液现场管理，为的就是提高现场执行力，加快现场出现复杂时的应急响应速度。与此同时，在该公司技术专家、工程技术部门以及成都管理部的集思广益下，出台了《蓬莱气区钻井液酸性气体污染治理规范》。该规范通过总结前期在蓬莱气区钻井液服务的经验，从钻前准备出发，细化了开钻前钻井液关键节点技术措施，严格控制钻井液性能指标，将关键节点责任落实到现场的每一个岗位中，从管理层面减少了人为操作失误的风险，优化了出现复杂时的响应速度。而在实钻过程中，该规范要求现场作业人员提前介入实验，预处理钻井液，同时备足处理一次酸性气体污染的材料及空容。事实证明，一个项目部加一个规范，促使蓬莱气区从未因钻井液污染造成等停，特别是该区域钻至长兴组的87.5%的井都遭遇过典型酸性气体污染，但都安然无恙。
一口波澜起伏的探井
“陈队，现在钻井液粘度涨了15s，钙离子为0mg/L，碳酸根达到3560mg/L了！”2022年5月4日凌晨2点20，为蓬深6井提供钻井液服务的ZY5055队队长陈亮接到了一个紧急电话。蓬深6井钻至桐梓组，井深6987.33米时，发生酸性气体污染。遇到这类情况，如果不尽快处理，钻井液将会变成一团团的“豆腐脑”，会造成钻机等停不说，更会形成气蚀现象。被钻井液包裹住的气体无法排出，井底静液柱压力减小，严重时可能会导致溢流风险。陈亮接到通知后第一时间向蓬莱气区项目组汇报。该项目部负责人、钻井液公司成都管理部副经理徐毅收到通知后，在安排现场做复核实验的同时，要求陈亮按照该井钻井液预案准备处理材料。当复核实验结果与进入该地层前的预处理实验结果一致，现场就如同一台精密的仪器开始运作，加入处理剂、配制胶液……天还未亮，钻井液已经恢复了性能。
这次酸性气体污染的快速处理，得益于钻井液公司“集中力量办大事”的工作思路。这种思路，不仅仅体现在处理复杂上，还在帮助蓬深6井“提速提效”上。ZY5055队按照该公司“三低三强一适当”的钻井液技术思路，即低粘切、低固含、低劣质土相、强封堵、强抑制、强包被以及适当的失水含量，再配合钻井队大排量的技术措施，确保井眼的清洁，释放钻井液密度，防止钻具泥包及大段划眼，为钻井提速提供了强有力的支撑。而这一切的基础，都是通过大量现场实验结果得出。
不管是举起那一本厚厚的实验记录微笑着说“每一次处理或者新配置钻井液，都是要求必须做实验的，这口井一共大概做了1500次实验”的陈亮，还是说着“调整维护钻井液性能必须以室内小型实验为基础”的徐毅，都证明了钻井液公司脚踏实地的工作作风，而正是这样的作风和可靠的技术实力，帮助钻井队在蓬莱6井上部易钻地层连续创下17个快速钻井纪录！这并不是个例，从区块整体来看，2022年前蓬莱气区井平均完钻周期为528天，到如今平均377天完钻，同比提速28.59%。
一次与筇竹寺的正面交锋
钻井是对地下未知的探索，在这个过程中，难免会遇到复杂情况发生。一旦发生井下遭遇复杂，如果不能快速处理，不但做不到安全施工，更谈不上提速提效，尤其在川渝地区，地底窄密度窗口导致井漏、漏喷同层的现象屡见不鲜。这不仅要求施工单位要有过硬的技术措施，还需要拥有快速响应的应急能力。
2022年6月28日凌晨，一道急促的声音从蓬深6井的对讲机里响起：“发现井漏，各家单位现场负责人马上到会议室集合！”在该井筇竹寺地层，7711.23米突发井漏失返现象。事态紧急，陈亮在去往会议室的路上第一时间向公司汇报了现场情况。而在这时，最坏的情景发生了，发生井漏的同时，排气管线出口点火发生了燃烧现象。这代表着不光只是井漏，还有着溢流的风险。这种漏喷同层的现象一旦出现，最重要的就是一定要保证拥有足够量的钻井液与重晶石保持液面高度与平衡地层压力。
此时，响应速度最为重要，越早处理风险越小。钻井液公司接到险情后，按照“时间最短”原则，立马通知距离蓬深6井最近的三台县重晶石中心库与高磨钻井液储配站紧急调援应急物资。一个半小时，30多辆车，在井场的道路上排成一排，带来了第一批应急物资。根据现场调度，后续的应急物资依次送达，三个小时不到，带来了300方应急钻井液与30吨重晶石！经过8个小时的处理，控制住了井下溢流情况。“这就是钻井液速度！”陈亮激动地说道。当井下复杂发生时，他不是一个人在战斗，他的背后是一个同心协力的川庆钻井液公司，是一个完整的“两小时保障圈”体系。
近年来，“两小时保障圈”的概念在川庆公司的指导下，在钻井液公司的不断发展下，向着效率更高、物资更完善的方向不断前进。该公司目前已建成的钻井液转运站8个，总容量达2.338万方，年吞吐量超过10万方。在川渝地区支撑服务井中，100公里范围内的覆盖率为93.4%。同时，按照钻井液公司规划管控、承运商建设的模式，形成了7个重晶石中心库，日常储备超10000吨！在川庆公司一体化平台的支撑下，图示化了钻井液场站、重晶石粉库点、化工料库点、单井库存信息，实现了信息多方实时共享，大大提高了应急抢险措施制定的科学性、及时性以及应急组织的高效性。钻井液公司在川渝地区展现出来的强大井控应急保障能力，得到内外部单位的高度认可，连续两年在集团公司井控工作总结会议上得到高度赞扬，并作为先进工作经验在全国各大油田推广借鉴。
“我们公司的钻井液技术储备能做到打好一口9000米的井，这次9026米，再次检验了这个结果！”该公司蓬莱气区项目组负责人徐毅说道。不管是之前的双鱼001-H6井安全钻至9010米完钻，还是现在的蓬深6井顺利打成，背后都有川庆钻井液公司提供技术支撑的身影。该公司已全面围绕复杂地质条件深井超深井及其特殊工艺井的钻完井液关键技术瓶颈等开展攻关、技术迭代，形成了川庆独具特色的系列钻完井液技术，构建了集产品、技术体系和配套软件的一体化服务模式，经罗平亚院士评价为“国内领先水平，部分达到国际先进水平”，对复杂地质条件下油气资源的勘探开发起到积极的保障作用，推动了我国钻完井液技术实现了跨越式发展。
高质量发展的脚步永远不会停下，九千米只是过去的一个阶段，在朝着万米挺进的征途中，钻井液人还将写就新的篇章。
致谢被采访者
何 涛 川庆钻井液公司副总经理、总工程师
彭碧强 川庆钻井液公司副总经理
徐 毅 川庆钻井液公司成都管理部副经理
黄 尧 川庆钻井液公司成都管理部综合管理员
陈 亮 川庆钻井液公司ZY5055队队长
走向深层的固井故事
文|任思渝
“悬挂器工作正常，碰压泄压无回流，目前正在起钻……”2月11日，位于蓬莱气区探索灯影组的蓬深6井，川庆井下作业公司顺利完成该井固井施工作业。站在井场门口的GJ39201队技术员邓艾低头在手机上敲字，迅速将施工成功的信息通过即时通传递了出去。至此，蓬深6井9026米超深尾管悬挂固井作业圆满完成，也标志着井下作业公司同时创下亚洲地区Φ127mm尾管悬挂器应用井温最高、Φ127mm尾管下入最深、固井施工井深最深三项纪录。
“一锤子买卖”就要精准精细
固井，是保障优质快速建井和支撑油气勘探开发的关键工程技术，主要目的是封隔油、气和水等地层，保护和支撑油气井内的套管。固井质量的好坏，对一口井便有决定性意义，下套管和固井作业成功与否，将决定这口井后续是否能够顺利钻达准备开发的地层，一旦出现问题将无法补救。因此，固井历来被称为“一锤子买卖”。
近几年，深层超深层油气资源勘探开发成为增储上产的重点，伴随地质目的层的纵向加深，井底情况就愈加复杂，常规固井工艺在高温高压、漏失串气等诸多挑战面前力有不逮，为确保固井施工质量，精细控压固井工艺、耐高温耐高压工具设备以及CemMaster系统的智能固井技术等应运而生。
2023年1月13日，带着对蓬深6井地质情况的初步了解，川庆井下作业公司GJ39201队技术员邓艾前往现场，参加蓬深6井联合固井办公会。在井队详细介绍井下情况之后，与会人员对蓬深6井的固井方案进行了认真仔细的分析和认真讨论。“根据以往经验，二十几方的注替水泥浆量难度不算太大，但施工泵压高，环空间隙小，施工设备及人员的保障依旧是此次施工的重中之重。”邓艾就此次固井施工地面注水泥作业进行了介绍。
9026米之下高温高压，要求现场固井作业精准且精细。为确保蓬深6井固井施工作业安全顺利，邓艾所在的GJ39201队提前两个月，便对生产组织进行了优化。结合以往施工经验，他们优选了参与过重难点井施工作业的现场操作人员，并调集了该公司最新设备高功率双机泵、大功率单机泵等，以双套设备、双组人员投入到此次施工中。
“最紧张的就是我们水泥车上的操作手。”作为此次施工作业现场主操手之一的任世雄，今年刚获得川庆公司先进个人荣誉，面对此次蓬深6井9026米的深度挑战，即使经验丰富的他依旧略显谨慎。
2月11日上午8点，所有车辆、人员准时到井，在设备摆放整齐、施工车辆台上和台下检查以及试运转完毕后，任世雄仍一直待在水泥车上，反复检查之外，与技术员不断沟通施工参数，确保万无一失。“经验老道的员工有极强的应急能力，正常施工过程中，他们也能根据经验在设计范围内合理调整排量，进而提高顶替效率，提高固井质量。”邓艾对精心配置的主操作手表示放心和满意。
中午时分，施工正在进行，水泥车“轰轰轰”咆哮着，车上的任世雄认真操作，调节挡位，观察屏幕各数据显示，还时不时望向右后方，混浆槽中，搅拌器快速转动带起水泥浆不断翻滚，神色严肃，敛容屏气。直至施工结束，任世雄才终于松下紧绷一天的那根弦，笑着说道：“大家都说这次难度不在我们，但固井施工作业作为关键一环，操作必须精准、精细，多亏前期的精心准备，还有和队友之间现场的默契配合，幸不辱使命，圆满完成！”
挑战超高温就要万无一失
与任世雄同样紧张的，还有现场工具技术服务领队肖勇。从地表向下8000米以后，每100米地层温度大约就要上升2℃，是否能应对地下9026米197℃的超高温挑战，井下工具性能亟待验证。
自 2022年12月接到蓬深6井178*127尾管悬挂器施工任务后，肖勇所在的川庆井下工具公司便全力投入到此次固井工具的工艺技术改进工作。针对蓬深6井超高温、超高压、压力敏感等情况，他们参照该公司自主研发的耐温200℃、承压差70MPa的的悬挂完井一体化封隔器所取得的成果对尾管悬挂器密封进行优化，但直到1月上旬，空推压力都未满足设计要求，这让负责工具改造的设计团队一时一筹莫展。
“按照设计规范，挡圈的直径应比密封面的直径略大，但在液缸活动的过程中，空推压力就大了，”两次试验之后，工具技术队生产班班长江林提出新的想法：“如果挡圈的直径可以比密封面的直径略小，是不是既能满足空推压力的要求，也能配合AFLAS氟橡胶完成高温密封的要求？”
结合江林的建议，他们迅速开始了第三次工具修改，挡圈直径比密封面直径方向小0.1mm。这次，空推试验压力合格，却在之后的高温高压试验中，不敌180℃高温，试压失败。于是，汲取前面试验的经验，他们改用PEEK挡圈，AFLAS氟橡胶，终于，顺利通过空推及190℃高温试验，开始组装现场使用的悬挂器。
当然，附件检验合格不代表该工具完全适用蓬深6井的高温高压，尾管悬挂器组装后依旧需要进行能力测试。2月1日，依托于川庆井下作业公司2022年自建的高温高压测试系统，该公司将悬挂器在190℃条件下的进行了全套动作试验，加温、坐挂、密封、转动……各项井下实际动作一一进行模拟，以测试该工具在井底高温高压环境下的适用能力。
“试验温度204℃，浮箍浮鞋反向承压35MPa合格！”伴随这声欢呼，意味着能与蓬深6井固井施工“匹配”使用的高温高压悬挂器终于准备完毕，满足现场使用需求，更让他们惊喜的是，试验证明，这个型号的密封圈的耐热性能优秀，200℃条件下长期使用，机械性能也不会发生改变，甚至在240℃的条件下，也可短时间使用。
2月11日，由川庆井下作业公司自主改进设计针对蓬深6井使用的超高温177.8×127mm高压悬挂器及其配套耐高温、抗冲刷固井附件在现场应用成功，尾管管柱一次性顺利下至设计井深，工具关键动作一气呵成。而此次蓬深6井的成功应用，既是创造了尾管下深的亚洲纪录，也让公司自主设计的井下工具下深纪录再次往前推进721米。
智能固井系统的通关大考
相比过去的常规固井，在蓬深6井指挥中心办公室门外，可以看到有两个身影一直紧盯电脑屏幕，屏幕界面色彩丰富，数据跟随施工实况也在不断变化。他们分别是川庆井下作业公司井下技术研发中心固井技术研究所的鲜明和杨川，正在操作的，是CEMPLUS智能固井系统，该系统出自于该公司自主创新成果——CemMaster系统的智能固井技术。
蓬深6井是小井眼固井作业，环空间隙小，且由于它超深超高温，固井液和钻井液在井筒不同深度流变性较大，极易影响该系统计算精度，进而影响对本次固井作业的精细控制。为保证蓬深6井顺利完成固井施工，川庆井下技术研发中心固井技术研究所自中完作业开始便提前介入固井方案，从通井作业、承压实验、方案制定、施工参数优化到作业现场的地面流程、数据采集、室内高温流变实验……各个环节环环相扣，力争做到万无一失，而在此过程中，CemMaster系统的智能固井技术现场监测，实时分析决策等功能为该井的顺利施工奠定了坚实的基础。
“当前，走向深层已势在必行，但因为常规固井技术不能在窄密度窗口条件下对固井环空压力进行精准的动态控制，所以难以保证固井质量。”谈及系统的研发初衷，作为该系统主研发人员的二级工程师刘洋回忆道。
历时五年的技术探索，从建立全程动态平衡压力固井设计方法到开发实施数据仿真决策系统，再到建立全过程平衡压力工艺，从理论方法研究，软件开发，再到工艺试验，达到规模化推广应用，刘洋所在固井技术研究所紧跟深层油气资源安全高效开发，进行了系统攻关。
2018年，初步实现了固井施工无线监测与远程传输系统，做到了实时反映固井作业浆柱运移过程。2019年，实现了钻、录、测、固专业数据的协同应用，突破了传统经验设计模式，让系统可根据区域特性，推荐最佳固井方案。2020年，实现固井作业决策分析智能化，实现了动态平衡压力固井施工的自动化，并在2021年将该智能固井技术推广应用至塔里木油田复杂深层与苏里格低渗透井，在塔里木BZ3-K2井固井作业中取得成功应用，相比邻井固井质量合格率提高20%，优质率提高26%。
“2019年至今，我们的智能固井技术已经规模应用了300余井次，像德探1井、角探1井、中江1等1字号打头的重点探井，都应用效果良好。但这次蓬深6井的固井施工，对我们这个系统是一次大考，井深、井温以及对应带来的复杂井况都是从未遇到的。”作为蓬深6井固井监测人员之一的杨川，十分谨慎。
在蓬深6井前期室内高温流变实验的基础上，杨川和鲜明在施工开始前进行反复模拟和调试，并结合现场实测泵压，最终得到了优化后的施工参数。施工过程中，井深、压力、排量、各种注入液量都实时展示在显示屏上。“根据无线采集施工参数进行的实时模拟仿真与辅助决策，我们可以在设计范围内，实现井口套压自动控制，压力补偿响应时间在10秒之内，还节约了人员互相通报的时间。而这次固井监测任务的成功完成，也再次验证我们智能固井系统大数据分析、自动化动态平衡压力固井以及智能分析决策等功能的可靠性。”
2月11日下午，随着关井憋压候凝技术措施的完成，负责CEMPLUS智能固井系统操作的杨川轻轻点击鼠标止停电脑后台运算，在他身侧的肖勇埋头在笔记本上轻轻记下“尾管悬挂器在9026米成功应用，高温高压经验可借鉴”，与此同时，井场内GJ39201队有条不紊的拆卸管线，人员车辆有序退场……
蓬深6井固井施工的圆满完成，充分展现了井下作业公司固井作业一体化服务的能力与实力，必将为后续万米深井作业固井作业的成功提供借鉴和实证。
致谢被采访者：
石庆 井下作业公司固井公司经理
余鑫 井下作业公司工程技术和质量标准部副部长
肖勇 井下作业公司工具公司副经理
贾彪 井下作业公司工具公司工具技术服务队副队长
杨川 井下作业公司井下技术研发中心固井工艺技术研究所技术员
邓艾 井下作业公司固井公司GJ39201队 技术员
