经过8年自主创新和不懈探索,形成七大技术系列,相继实现页岩气钻井、压裂、测录井技术国产化,获得专利授权104项
3月26日,中国石化宣布,涪陵页岩气田如期建成100亿立方米年产能,我国页岩气加速迈进大规模商业化发展阶段。
作为涪陵页岩气田最主要的石油工程技术服务商,石化油服经过8年的自主创新和不懈探索,形成页岩气开发七大技术系列,实现钻完井、大型压裂等领域的技术跨越,有力支撑了涪陵页岩气田的勘探开发,打响页岩气开发技术的“中国品牌”。
2009年,借助页岩气革命,美国首次成为世界第一大天然气生产国。我国丰富的页岩气储量和对天然气的强劲需求,让中国石化将目光投向页岩气勘探开发领域。
中国石化决定开展页岩气自有技术攻关,确立“非常规水平井分级射孔工艺”等20多个科研先导项目,石化油服由此开始长水平段钻完井、大规模压裂试气等核心技术攻关。
“记得刚开始打页岩气井时,好多技术掌握不了、装备造不出来,我们被外国公司卡着脖子要钱!”江汉石油工程测录井公司经理廖勇说,“自主技术装备的工业化应用,可以使涪陵页岩气田开发综合成本下降20%以上。”
为了不再被外国公司卡脖子,石化油服在外国公司关键装备只租不卖、技术服务完全保密的情况下,走上自主创新之路。
长水平段分段压裂技术被称为页岩气开采的“命门”,桥塞是用于分段压裂的“分割器”,它既要承受住井底的高温高压,又要容易被钻头钻通以便气体汇集,研发、制造难度极大。石化油服的技术专家通过分析组成桥塞零部件的材料特性,经过成百上千次的材料试验,最终找到适合的材料,设计出科学有效的部件结构。
2012年至2015年,石化油服相继实现页岩气钻井、压裂、测录井技术的国产化,发明创造获得专利授权104项。
2015年1月27日,美国埃克森美孚的一位专家在参观涪陵页岩气田后,对以石化油服为代表的页岩气工程技术称赞道:“中国石化川东南海相页岩气勘探开发技术是一流的,无论是水平井钻井,还是分段压裂试气技术,都已走在世界前列!”
2015年12月29日,中国石化宣布正式启动涪陵页岩气田二期50亿立方米建设。
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“如果说涪陵一期的地层像比较平整的纸张,那么二期的地层就像被折皱的纸,容易导致钻进过程中导向不准,错过主力气层。”江汉石油工程西南项目管理部经理张良万说,“钻头每钻进1米,都是在走钢丝。”
为卡准地层,石化油服创新提出“定向+录井+地质导向”联合工作模式,引导钻头在主力气层中穿行。
2017年5月,焦页182-4HF井找不到甜点区,甲方准备填井报废。石化油服工作人员建议调整方案,采用“定录导一体”联合工作模式继续钻探,成功穿越1500米主力气层,为甲方节约2000万元。目前,石化油服采用“定录导一体”联合工作模式,优质储层穿行率达98.78%。
如果说“定录导一体”联合工作模式是“工程与地质”结合的创新,那么“一趟钻”技术则是“工程与机械”结合的创新。
针对长水平段钻井施工中多次换钻、费时费力成本高等难题,石化油服就“涪陵气田1500米水平段一趟钻钻井关键技术”展开攻关,优选国产高效工具、钻具组合和高性能钻井液,加大水平段防漏堵漏技术研究力度,提高了钻头在不同层位之间的穿行效率。运用这些技术改进成果,石化油服2017年在焦页29-S2HF井、焦页84-1井实现三开造斜段和水平段“一趟钻”,节约几十万元。
目前,石化油服对页岩气技术体系的探索与实践仍在继续:在湖北宜昌,石化油服承担的中国地质调查局鄂宜页1HF井试气获高产页岩气流,实现页岩气藏的重大发现;在四川彭水,石化油服施工的隆页1HF井试气产量理想,实现四川盆地页岩气勘探突破。