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石化油服形成頁巖氣開發系列技術

2018-04-08 09:14:33 中國石化報   作者: 蔡廷永 李泰豫 丁劍北   

3月26日,中國石化宣布,涪陵頁巖氣田如期建成100億立方米年產能,我國頁巖氣加速邁進大規模商業化發展階段。

作為涪陵頁巖氣田最主要的石油工程技術服務商,石化油服經過8年的自主創新和不懈探索,形成頁巖氣開發七大技術系列,實現鉆完井、大型壓裂等領域的技術跨越,有力支撐了涪陵頁巖氣田的勘探開發,打響頁巖氣開發技術的“中國品牌”。

2009年,借助頁巖氣革命,美國首次成為世界第一大天然氣生產國。我國豐富的頁巖氣儲量和對天然氣的強勁需求,讓中國石化將目光投向頁巖氣勘探開發領域。

中國石化決定開展頁巖氣自有技術攻關,確立“非常規水平井分級射孔工藝”等20多個科研先導項目,石化油服由此開始長水平段鉆完井、大規模壓裂試氣等核心技術攻關。

“記得剛開始打頁巖氣井時,好多技術掌握不了、裝備造不出來,我們被外國公司卡著脖子要錢!”江漢石油工程測錄井公司經理廖勇說,“自主技術裝備的工業化應用,可以使涪陵頁巖氣田開發綜合成本下降20%以上。”

為了不再被外國公司卡脖子,石化油服在外國公司關鍵裝備只租不賣、技術服務完全保密的情況下,走上自主創新之路。

長水平段分段壓裂技術被稱為頁巖氣開采的“命門”,橋塞是用于分段壓裂的“分割器”,它既要承受住井底的高溫高壓,又要容易被鉆頭鉆通以便氣體匯集,研發、制造難度極大。石化油服的技術專家通過分析組成橋塞零部件的材料特性,經過成百上千次的材料試驗,最終找到適合的材料,設計出科學有效的部件結構。

2012年至2015年,石化油服相繼實現頁巖氣鉆井、壓裂、測錄井技術的國產化,發明創造獲得專利授權104項。

2015年1月27日,美國埃克森美孚的一位專家在參觀涪陵頁巖氣田后,對以石化油服為代表的頁巖氣工程技術稱贊道:“中國石化川東南海相頁巖氣勘探開發技術是一流的,無論是水平井鉆井,還是分段壓裂試氣技術,都已走在世界前列!”

2015年12月29日,中國石化宣布正式啟動涪陵頁巖氣田二期50億立方米建設。

“如果說涪陵一期的地層像比較平整的紙張,那么二期的地層就像被折皺的紙,容易導致鉆進過程中導向不準,錯過主力氣層。”江漢石油工程西南項目管理部經理張良萬說,“鉆頭每鉆進1米,都是在走鋼絲。”

為卡準地層,石化油服創新提出“定向+錄井+地質導向”聯合工作模式,引導鉆頭在主力氣層中穿行。

2017年5月,焦頁182-4HF井找不到甜點區,甲方準備填井報廢。石化油服工作人員建議調整方案,采用“定錄導一體”聯合工作模式繼續鉆探,成功穿越1500米主力氣層,為甲方節約2000萬元。目前,石化油服采用“定錄導一體”聯合工作模式,優質儲層穿行率達98.78%。

如果說“定錄導一體”聯合工作模式是“工程與地質”結合的創新,那么“一趟鉆”技術則是“工程與機械”結合的創新。

針對長水平段鉆井施工中多次換鉆、費時費力成本高等難題,石化油服就“涪陵氣田1500米水平段一趟鉆鉆井關鍵技術”展開攻關,優選國產高效工具、鉆具組合和高性能鉆井液,加大水平段防漏堵漏技術研究力度,提高了鉆頭在不同層位之間的穿行效率。運用這些技術改進成果,石化油服2017年在焦頁29-S2HF井、焦頁84-1井實現三開造斜段和水平段“一趟鉆”,節約幾十萬元。

目前,石化油服對頁巖氣技術體系的探索與實踐仍在繼續:在湖北宜昌,石化油服承擔的中國地質調查局鄂宜頁1HF井試氣獲高產頁巖氣流,實現頁巖氣藏的重大發現;在四川彭水,石化油服施工的隆頁1HF井試氣產量理想,實現四川盆地頁巖氣勘探突破。




責任編輯: 中國能源網