截至6月13日，涪陵頁巖氣田焦頁29-2HF井39天完鉆，應(yīng)用國產(chǎn)技術(shù)裝備再次刷新涪陵工區(qū)鉆井周期最短紀(jì)錄。“用我們自己制造的裝備、自己研發(fā)的技術(shù)，把頁巖氣井打得這么好，干活更有底氣！”江漢石油工程公司50787JH鉆井隊(duì)長(zhǎng)劉巍自豪地說。

目前，除橋塞這一零件外，涪陵頁巖氣商業(yè)開發(fā)所需要的鉆井、測(cè)錄井、井下作業(yè)的裝備與工具，已全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。作為涪陵頁巖氣示范區(qū)的主要石油工程技術(shù)服務(wù)商，石油工程公司用自有技術(shù)、國產(chǎn)裝備服務(wù)頁巖氣開發(fā)，得到業(yè)內(nèi)專家的好評(píng)。埃克森美孚一位頁巖氣勘探評(píng)價(jià)專家說：“中國石化川東南海相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)是一流的，已經(jīng)走在世界前列。”

自有鉆井技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)“百步穿楊”

怎樣才能安全高效地打開埋藏于地下4000多米深處的頁巖氣藏？

首先鉆機(jī)要從地面鉆向頁巖氣層，然后在頁巖氣層水平穿行1000多米，到達(dá)頁巖氣富集區(qū)。俗話說，“上天容易入地難”，加上焦石壩地區(qū)地下溶洞多、暗河多、裂縫多、頁巖氣層易塌陷，鉆頭要在如此復(fù)雜的地層中“命中靶心”，難度可想而知。

“記得2011年剛開始打頁巖氣水平井時(shí)，好多鉆井技術(shù)我們掌握不了，只能被外國公司卡著脖子要錢。”江漢石油工程公司鉆井專家王偉，回憶起2011年鉆探中國石化第一口頁巖氣水平井時(shí)的經(jīng)歷。

為降低鉆井成本，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，石油工程公司的技術(shù)專家從優(yōu)化水平井定向技術(shù)和固井技術(shù)入手，進(jìn)行國產(chǎn)化鉆井技術(shù)體系攻關(guān)。

在水平井定向技術(shù)方面，他們形成了井眼軌跡優(yōu)化技術(shù)、井眼軌跡控制技術(shù)、國產(chǎn)PDC鉆頭定向技術(shù)、泡沫定向等技術(shù)系列，實(shí)現(xiàn)了1500米~2000米水平段一趟鉆鉆完井施工目標(biāo)，鉆井速度明顯加快。

鉆井液是鉆井的“血液”。由于頁巖層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，在進(jìn)行水平段鉆井時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的水基鉆井液，巖層容易塌陷。改用油基鉆井液，就可以很好地解決這一難題。石油工程公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出油基泥漿，大大降低了鉆井成本。

對(duì)此，中原工程公司的鉆井專家李忠壽也深有感觸，他說：“2012年美國公司賣給我們的油基鉆井液一立方米要兩萬多元，現(xiàn)在我們自主研發(fā)的油基鉆井液一立方米只要9000多元。”

用自有測(cè)錄井技術(shù)指引“鋪路搭橋”

測(cè)錄井技術(shù)是石油天然氣開發(fā)的“眼睛”，頁巖氣的開發(fā)更是離不開精細(xì)的測(cè)錄井技術(shù)。江漢石油工程公司針對(duì)頁巖氣開發(fā)需要，形成了由長(zhǎng)水平段測(cè)井、爬行器測(cè)井、綜合導(dǎo)向錄井、熱解色譜、核磁共振錄井和頁巖氣測(cè)井綜合評(píng)價(jià)解釋等國產(chǎn)化技術(shù)組成的測(cè)錄井技術(shù)系列。

爬行器測(cè)井工藝是在套管井內(nèi)使用爬行器，將儀器從不能依靠自身重力下放的位置，送至目的層進(jìn)行測(cè)井的方法，是一種安全系數(shù)大、省時(shí)省力的水平測(cè)井工藝，可以解決頁巖氣長(zhǎng)水平段固井質(zhì)量檢測(cè)的難題。

“最初試驗(yàn)的潛頁平2井只爬行430米，而焦頁12-4HF井則創(chuàng)出1952.56米的集團(tuán)公司紀(jì)錄。我們的目標(biāo)就是不斷超越自己。”江漢石油工程公司JH-CJ024隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)張淼自豪地說。

用國產(chǎn)裝備把氣藏變?yōu)?ldquo;囊中物”

針對(duì)涪陵工區(qū)地層復(fù)雜、易井漏、水平段長(zhǎng)、頁巖易垮等諸多技術(shù)難點(diǎn)，石油工程公司實(shí)施頁巖氣開發(fā)裝備一體化解決方案，將頁巖氣開發(fā)裝備與石油工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了包括井工廠鉆井裝備、大型儲(chǔ)層改造裝備、大容量連續(xù)油管裝備、帶壓作業(yè)裝備等眾多精良裝備，為頁巖氣的高效、低成本和規(guī)模化開發(fā)提供了強(qiáng)有力的裝備支撐。

針對(duì)一個(gè)平臺(tái)多井口的“井工廠”施工模式，他們自主研發(fā)出輪軌式鉆機(jī)和步進(jìn)式鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)在不同井口間的快速移運(yùn)搬遷。輪軌式鉆機(jī)將鉆機(jī)及所有配套設(shè)備安裝于輪軌上，利用移動(dòng)油缸推動(dòng)鉆機(jī)連續(xù)平移，較常規(guī)搬遷方式節(jié)約6天時(shí)間，在焦頁28號(hào)平臺(tái)創(chuàng)出“當(dāng)天搬遷、當(dāng)天整改、當(dāng)天開鉆”的紀(jì)錄。

他們自主設(shè)計(jì)的全方位步進(jìn)式井間移運(yùn)裝置，通過在鉆機(jī)底座上安裝支承座，利用頂升液缸和平移液缸推拉進(jìn)行步進(jìn)式平移，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)在多口井間及不規(guī)則井位之間的整機(jī)搬遷，可將鉆機(jī)井間移運(yùn)時(shí)間從5天縮短為3小時(shí)，有效地縮短了鉆井作業(yè)周期。

針對(duì)焦石壩工區(qū)軟硬交錯(cuò)的地層特點(diǎn)，他們開發(fā)了梯度合金齒技術(shù)、復(fù)合片技術(shù)，推出了長(zhǎng)壽命、大扭矩的等壁厚螺桿鉆具、高速渦輪＋孕鑲PDC鉆頭，實(shí)施鉆頭鉆具全井承包方案，全面提高了各井“一趟鉆”的成功率。

針對(duì)頁巖氣壓裂施工高壓力、大排量、連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，他們超前研發(fā)大功率3000型壓裂車、大排量混砂車等壓裂設(shè)備，實(shí)施“大型壓裂機(jī)組主輔設(shè)備工程集成控制及‘拉鏈?zhǔn)?rsquo;壓裂”技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)多井口之間的工序化壓裂，有效減少了井場(chǎng)占用面積。