风雨无阻的油井“120”
李 方 王 靓
2015年9月的一个午后,新疆吐鲁番火焰山下仍是热浪滚滚。
一辆皮卡车安静地穿行于吐峪沟大峡谷。刚处理完玉北12-18井“划眼复杂”的武东生一行正返回西部钻探吐哈钻井公司。
燥热的天气,晃动的车子,车上的人都有些犯困。朦胧间,武东生的手机响起:“喂,武师傅,葡北24井发生‘阻卡复杂’……”
听到又有情况,武东生果断决定:“调头,去葡北24井。”
“今天是中秋节啊!”车中有人小声地说了一句。
看到大伙儿疲惫的神情,武东生说:“处理事故的第一要诀就是快。井上的兄弟们现在肯定很着急,我们必须第一时间赶赴现场,这是我们的工作职责。”
就这样,武东生一行马不停蹄地赶赴葡北24井现场,与井队兄弟们共同解决难题,也共同度过了一个特殊的中秋节。
身为一名钻井高级技师,武东生日常的工作状态就是这样。34年来,他的足迹遍布吐哈钻井公司全部生产区块。东至三塘湖,西至塔里木油田,哪里有“井下复杂”和事故,哪里就有他的身影。他曾屡次成功处理钻井卡钻、钻具事故及井下复杂情况,是一线钻井工人心目中的“及时雨”,也是中央企业知识型先进职工、中国石油集团公司石油钻井技能专家以及西部钻探工程公司石油钻井技能专家。
“练技”有路勤为径
1982年9月,19岁的武东生从玉门石油技校钻井专业毕业,被分配至西部钻探吐哈钻井公司6052钻井队,成为一名钻井工。
刚进公司,师傅就告诉武东生:“干这行要靠技术吃饭,必须学好技术。”武东生把这句话牢牢地刻在了心里。
如何学好技术?在武东生看来,唯有做到“三勤”:脚勤、手勤、嘴勤。师傅布置了任务,他总是最积极的那个;干活儿时,他总是手脚最麻利的那个;碰上琢磨不透的问题,他就缠着师傅刨根问底。渐渐地,公司的人都知道武东生勤奋好学。很快,他就从同批分进钻井队的十几名工友中脱颖而出。
1983年,公司领导决定提拔武东生到副司钻岗位。得知这个消息,武东生“吓”得彻夜未眠。
司钻是钻井队的技术骨干,掌管刹把操作,即通过操作钻井绞车的刹车制动手柄,来控制钻进和起下钻等作业。俗话说,司钻手里握着三条命:设备的命、井的命、人的命。一旦操作失误,不但容易引起设备损坏以及井下事故,还容易引起人员伤亡。毫不夸张地讲,司钻工作的好坏基本上就决定了一口井的命运。
化压力为动力,为了能尽快胜任这项工作,武东生更加用心地投入到学习中。他抓住一切可以利用的时间练习操作。下班后,他还常常留在井上,给技术员打下手。渐渐地,武东生练就了用力适中、送钻均匀、下放钻具平稳等一项项硬功夫。
可是,光会操作还不够,钻井最难的是对井下复杂情况的分析判断与处理。井下情况人是看不见的,只能全靠平时积累的经验。武东生就准备了一个笔记本,随时带在身上。每当遇到什么问题,他都会认真记在笔记本上,回去再反复琢磨。这样的笔记本,武东生每年都会记满两三本。时间长了,他记过的笔记本可以塞满一个大大的纸箱。
1984年,武东生被提拔到司钻岗位,带领整个班组。肩上的担子更重了,武东生对自己的要求也变得更加严格。扶刹把、提拉钻杆……每一步操作,他都小心谨慎,不容许自己有半点失误。多年下来,他做到了平稳操作、安全生产;他所带的班组,年年都被评为先进班组。
1987年4月,武东生所在的6052钻井队接到了承钻台参一井的任务,这口井是当年原石油工业部确定的10口科学探索井的第一口井。
台参一井位于吐哈盆地吐鲁番坳陷台北构造带上,那里素有“火洲”“风库”之称,夏季酷暑难耐,冬季天寒地冻,一年风沙不断。
武东生和他的工友们要面对的不仅是极其恶劣的自然环境,还有艰难的钻探历程。由于是盆地中的第一口深探井,地质情况复杂,井漏、井塌、缩径、遇卡等各种“井下复杂”和事故频繁发生。
困难没有吓退武东生和他的工友们。“不找到油绝不罢休!”他们在吐哈盆地扎下了营盘。这一扎就是16个多月。
4 466.88,时隔近30年,武东生依然清晰记得这个数字。1988年9月,武东生和他的班组钻到井深4 466.88米处,发现了油气层!
那是一个令人难忘的日子。1989年1月5日凌晨,台参一井喷出工业油流,被誉为1989年中国石油工业的第一枝报春花,并由此发现了吐哈油田。
那一刻,武东生忘记了钻井过程的所有辛苦,内心无比激动。
“创新”无涯“巧”做舟
1998年,武东生被调到吐哈钻井公司技术服务公司事故预防中心(现西部钻探吐哈钻井公司技术服务公司)工作,从事生产技术服务和井下事故的预防处理工作。16年的一线工作经历,让武东生积累了丰富的现场经验,为日后工作奠定了坚实基础。在中心工作期间,他不断地钻研和创新钻井新工艺、新技术,解决了钻井施工过程中出现的众多难题。
一天凌晨1点,武东生接到电话,玉北11-16井发生“落鱼”,需要尽快打捞。
在钻井施工中,钻具、套管和油管等掉落井底叫作“落鱼”。从井眼内打捞“落鱼”,是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加事故的复杂性,甚至造成井的报废。因此,作业中精准研判、优选工具、适时创新极为重要。
武东生赶到现场后了解到,井下“鱼头”是钻杆的母扣,其直径为165毫米,而井眼直径却有375毫米。打捞工具的对扣接头和“鱼头”之间空隙太大,如果直接打捞,“鱼头”极易错过,导致打捞工具在井底跑空趟,延长打捞作业时间。
武东生大胆提出:“加大接头尺寸,用直径273毫米的套管加工一个引子焊装在接头上,以解决空隙大的问题。”
解决方案一经明确,他立即动手,计算尺寸、设计工具、赶往管具公司加工……4个小时后,大井眼找“鱼”对扣打捞工具诞生,入井后探鱼、进鱼、对扣一次成功,顺利解决了“落鱼”事故。一线的钻工兄弟们不由对武东生竖起了大拇指,称赞他为油井“120”。
在武东生看来,事故预防要比事后处理更为重要。如何对钻井的工具、设备做一些小改革,防患于未然,是他时刻努力的方向。
在钻井时,地层的黏土等矿物质遇水容易膨胀,致使井口缩径、钻具“卡脖子”的现象时有发生,既耽误施工进度,还容易造成钻具损坏并引发井下事故。武东生一直想解决这个问题。
“如果在钻具中间部位连接一个切削齿,这样钻头打过时,切削齿可以同时削刮由于膨胀凸出来的地层部分,使井壁再恢复原样。”武东生思索着。
经过反复试验,“井壁修复器”终于诞生。它实现了边钻进、边修复缩径井段井壁,有效预防了卡钻事故的发生。这项创新也荣获了吐哈钻井公司2013年质量控制成果一等奖。
如今,武东生研发设计的“侧钻引鞋”“侧斜托盘”“钻井液滤清器循环短节及钻井液滤清器循环管串”“划眼式倒扣装置”“水平井扶正助推打捞装置”等5项创新成果获得国家专利,10多项质量控制技术成果获得吐哈钻井公司、西部钻探公司奖励。
桃李芬芳春满园
2013年4月,武东生打捞技能专家工作室成立。工作室既是公司进行技术创新、科研攻关的主要阵地,也是培养高技能人才的重要场所。
两年多的时间里,武东生带领工作室的8名成员共参与钻井施工、处理事故和复杂113井次,刷新钻井区域指标180余项,挽回重大事故经济损失3 000余万元;编写的《吐哈钻井事故预防技术》《吐哈钻井操作规程》等教案,被公司列为员工培训专业教材。
谈起带徒弟的心得,武东生有六字法则,那就是“高标准、严要求”。“从理论到实践,从做事到做人,都要高标准、严要求,这样才能促使他们快速成长。”武东生说。十几年来,他先后与十几名学徒签订了师徒合同,他和所带的徒弟均获得“优秀师徒对子”称号。
在他的培训与指导下,一批勇于担当、能挑大梁的技能骨干脱颖而出。目前已有1人成为集团公司钻井技能专家,1人成为西部钻探钻井技能专家,多人成为高级技师,近30人在集团公司和西部钻探组织的技能竞赛中获得名次。
一花独放不是春,万紫千红春满园。武东生将他多年积累的经验毫无保留地传递给他的徒弟和其他员工,在成就员工个人梦想的同时,也为公司发展注入了不竭动力。
知识链接
开采石油 深入地壳
钻机是叩开地宫的利剑。石油钻井按深度划分的话,4 500—6 000米属于深井,6 000—9 000米属于超深井,超过9 000米的属于特深井。制造特深井钻机,首先需要解决的问题是钢材。根据设计,12 000米钻机的钢结构井架高达52米,相当于20层楼房,重达数百吨。同时,钻机的大钩设计承载900吨的重量,相当于吊起90辆10吨重的卡车。
这些数字意味着钻机的大钩和井架都需要性能极佳的钢材!
万米级深井的钻探时间都很长,一般要跨年度,会经历春夏秋冬。如果钻探地点在高纬度地区,寒冷的冬天,钢材必须要经受-40℃的低温考验,不耐低温的钢材在那种情况下会发生脆断。大钩是吊起钻柱和钻头的核心部件,12 000米钻机的钻探深度意味着最高会有长达12公里的钻柱被挂在大钩上。
钻柱是传递动力使钻头旋转破碎岩石的必要部件,钻探人员也可以根据钻柱的长度计算钻井的深度。钻柱的长度规格不同,如果以12米一节的长度计算,12 000米钻机在达到钻探极限时,地下将有1 000根钻柱连接。如此多的钻柱意味着它们在地下会如同面条一样摇晃摆动。
一台钻井不论结构有多么庞大,所有的部件都是为了小小的钻头能在地层中顺利钻进。
钻头的种类按结构及材质可分为刮刀、牙轮、PDC和金刚石钻头。按功用可分为钻进、取芯、扩眼钻头三种。钻头在破开地层的同时会产生大量的岩屑,人们通过往井眼里注入泥浆来清洗井底并带走岩屑。而泥浆是通过中空设计的钻杆、钻铤、钻头最终到达井底。泥浆从钻头排出后会充满整个井筒,这时地面上的泥浆泵就会把泥浆抽回,过滤后重新注入井下。因此,泥浆也被称为钻机的血液。除了带出岩屑冷却钻头之外,泥浆还承担着保持地层压力防止井喷的作用。12 000米钻机的钻探深度使得泥浆泵必须拥有足够大的压力,能快速把泥浆顺利注入万米深的地下。
钻机的八大件包括结构件、钻井泵、绞车、天车、游车、大钩、水龙头、转盘。转盘是钻机的核心部件之一,靠它动力才能传递到万米地下。钻机在钻探过程中的许多部件需要极高的抗磨损性能。提高抗磨损性能的方式就是在这些钢结构的外层加强硬度,就像给人穿上一件铠甲一般。
现代钻井技术已经能够做到让钻头在地层中改变方向,也就是说除了传统的直井,钻井还能向其它方向钻进。区别于直井的钻井被称为定向井,其中又可以分为水平井、分支井、丛式井、大位移井。丛式井是在一个井场或一个钻井平台上,钻出两口或两口以上的定向井。水平井是井斜角大于或等于86°,也就是与地面保持相对水平角度的定向井。分支井是一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。大位移井是井底水平位移是垂直深度两倍以上的定向井。
迄今为止人类最深的钻井深度为12 262米,甚至连地壳都没能钻透。而石油、天然气的开采正在向更深的地层、更恶劣的区域和海洋发展,在中国探明的可开采的石油资源中,很大部分埋藏在5 000米以下。中国能够自己生产12 000米钻机不仅仅标志着钻机制造能力的提升,更是国家能源安全的重要保障。
徐长岗
1978年3月参加工作,曾先后工作于井下105队、测井公司新技术推广站。现任长城钻探测井公司仪器维修中心LEAP仪修组组长,自2006年起连续六年被集团公司聘为测井仪修技能专家,2012年享受政府特殊津贴。
在他近40年的工作经历中,获得国家专利9项,局级HSE科技进步一等奖1项、科技进步二等奖1项,公司级科技进步一等奖10项、二等奖9项、三等奖4项。多次被评为公司“先进科技工作者”,被辽河石油勘探局评为“先进文明职工”和“读书自学岗位成才积极分子”,2001年9月还被集团公司授予“技术能手”称号。