储能技术

江苏局三队金坛盐穴储气储能井项目部工作纪实

2020-05-12 14:58:32 中国煤炭地质总局 作者:宋荣俊 陈峰

金坛盐穴储气储能井施工项目是江苏局三队产业转型突破的重大项目之一。盐穴储气库是主要的地下储气库类型之一,具有注采率高、短期吞吐量大、垫层气量低,并可完全回收等优点,在能源储备和调峰应急等方面发挥重要作用,为保证“西气东输”工程对长三角地区安全稳定供气供能发挥了积极作用。

近年来,金坛盐穴储气储能井项目部以“党建品牌”“深井品牌”建设为引领,以岩盐采卤井施工为基础,向国家战略性清洁能源新兴产业拓展,向大口径“S”型丛式盐穴储气、储能井施工业务延伸,致力于打造以科技创新为驱动、在国内盐穴储气储能井施工领域走在前列的专业化队伍。

金坛项目部先后完成大口径盐穴储气库井16口,仅2017年以来就完成8口“S”型丛式盐穴储气井(其中老腔再利用新井钻井工程1口、老井井筒改造工程1口);申请取得实用新型专利授权7项,新提交实用新型专利申请授权2项,提交发明专利申请授权2项。前不久,三队又成功中标中盐金坛“盐穴压缩空气储能国家试验示范项目”储能井施工工程。

聚焦科技创新 紧跟前沿技术

近年来,三队未雨绸缪主动转型升级,在前期盐穴储气库井施工成功经验基础上,积极拓展盐穴储气库井施工市场,利用自身优势,加强对石油钻井技术及工艺研究,不断加强研发创新,积极结合前沿技术,把握科技发展带来的新机遇。

相较于岩盐采卤垂直井,丛式井钻井对技术、工艺和装备要求更高,难度更大,在第三系浅软地层中钻井,由于地层松软未完全固结,岩盐矿藏埋深也较浅,丛式井建井面临着井口稳定、井壁稳定、造斜难度大等困难,犹如“在豆腐上打铁,用金刚钻绣花”。为此,项目部专业技术人员多次与中国石油集团钻井工程技术研究院、中国石油大学、中国地质大学(北京)、长江大学等高校科研院所就储气库井关键技术进行探讨交流,邀请国内知名专家学者对技术人员进行系统培训,每年组织项目部作业人员赴石油技术学校华东石油高级技能培训中心,对HSE、井控、H2S等进行系统技能培训,并先后购置了石油ZJ30钻机,以及无线随钻定向成套设备,提高钻探施工能力和钻进效率。

开拓新兴业务 赋能战略转型

2016年9月,三队凭借前期良好的市场信誉、过硬的钻井工艺、科学的现场管理,顺利中标了金坛储气库井4口“S”型丛式储气库钻井工程。

大口径“S”型丛式定向井盐穴储气库井技术含量高、工艺繁杂,质量安全性能要求更高,项目部技术人员发挥地质人“三光荣”“四特别”精神,通过努力学习、刻苦钻研,一举攻克了大口径“S”型定向井的轨迹控制、井身质量、超强抑制防塌泥浆体系配制、适合储气库的固井方法及固井工艺、下套管作业过程中气密扣与扭矩检测、井筒气密封测试等多项钻井工艺与技术难题,开创了全国盐腔储气库大口径“S”型丛式定向井施工先例。

在盐穴储气库井施工过程中,项目部技术人员通过不断创新,探索新技术、新工艺,引入MWD无线随钻跟踪技术、增大无磁钻具水眼,同时在玄武岩地层打破常规创新采用PDC钻头加螺杆钻具复合钻进等技术,减少粗径钻具,增加钻速、降低泵压、提高钻效,使定向井一次成井井径由216mm扩大至444.5mm。同时在传统饱和盐水钻井液基础上,通过降低固相、加入成膜剂等措施,改进钻井液,控制失水量,有效杜绝了“大肚子”井眼现象,泥饼薄且能增强水泥环与钻井井壁的胶结性,经井筒气密性测试,井筒泄漏率稳定值均小于150L/d的欧洲标准。还积极探索了在一开非含盐地层采用盐水钻井液体系,实现了全井段一套泥浆体系,节约了施工成本,降低了劳动强度,提高了工程质量,得到建设单位、设计单位及监理单位三方高度认可,强化了三队“深井品牌”。

创新平台支撑 提升创新能力

2019年4月,三队与中石油工程技术研究院、中盐金坛盐化有限责任公司共建“盐穴储气储能工程技术研究中心”产学研用平台,对超大口径定向钻井钻具组合、轨迹优化、钻井液配制、固井工艺、井筒气密封测试等技术工艺进行深入研究与技术攻关,认真总结出一套完整的超大口径定向施工技术体系,为盐穴再利用领域全产业链工程施工提供先进的技术支撑。年底又邀请专家讲解大口径储气储能井钻井关键工艺技术,为下步跟踪和顺利承揽盐穴储能(气)工程奠定基础。

项目部还制定了《标准化钻机管理手册》,大力推进标准化钻机建设,牢固树立“零隐患”“零事故”安全理念。2017年7月,总局标准化工地建设现场推进会在金坛区召开,金坛项目部以其精湛的钻井技术、精细的管理制度、标准的安全文化,展现出了三队地质勘查专业化队伍的新时代风采。

近年来,三队金坛项目部弘扬“劳模精神”“工匠精神”,不断探索与创新,荣获了一系列科技荣誉。此外,金坛项目部还组建了“创新工作室”,坚持以“解难题、育人才、勇创新”为目标,为企业创新发展提供宝贵的技术和人才支撑,从而助推三队地质主业从低端走向中高端,实现转型升级、高质量发展。


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