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國產化破解頁巖氣高效開發密碼

2014-07-08 08:46:48 中國石化報

截至6月13日,涪陵頁巖氣田焦頁29-2HF井39天完鉆,應用國產技術裝備再次刷新涪陵工區鉆井周期最短紀錄。“用我們自己制造的裝備、自己研發的技術,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鉆井隊長劉巍自豪地說。

目前,除橋塞這一零件外,涪陵頁巖氣商業開發所需要的鉆井、測錄井、井下作業的裝備與工具,已全部實現國產化。作為涪陵頁巖氣示范區的主要石油工程技術服務商,石油工程公司用自有技術、國產裝備服務頁巖氣開發,得到業內專家的好評。??松梨谝晃豁搸r氣勘探評價專家說:“中國石化川東南海相頁巖氣勘探開發技術是一流的,已經走在世界前列。”

自有鉆井技術體系實現“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,到達頁巖氣富集區。俗話說,“上天容易入地難”,加上焦石壩地區地下溶洞多、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,好多鉆井技術我們掌握不了,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的經歷。

為降低鉆井成本,實現高效生產,石油工程公司的技術專家從優化水平井定向技術和固井技術入手,進行國產化鉆井技術體系攻關。

在水平井定向技術方面,他們形成了井眼軌跡優化技術、井眼軌跡控制技術、國產PDC鉆頭定向技術、泡沫定向等技術系列,實現了1500米~2000米水平段一趟鉆鉆完井施工目標,鉆井速度明顯加快。

鉆井液是鉆井的“血液”。由于頁巖層地質結構特殊,在進行水平段鉆井時,如果采用傳統的水基鉆井液,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團隊自主研發出油基泥漿,大大降低了鉆井成本。

對此,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,現在我們自主研發的油基鉆井液一立方米只要9000多元。”

用自有測錄井技術指引“鋪路搭橋”

測錄井技術是石油天然氣開發的“眼睛”,頁巖氣的開發更是離不開精細的測錄井技術。江漢石油工程公司針對頁巖氣開發需要,形成了由長水平段測井、爬行器測井、綜合導向錄井、熱解色譜、核磁共振錄井和頁巖氣測井綜合評價解釋等國產化技術組成的測錄井技術系列。

爬行器測井工藝是在套管井內使用爬行器,將儀器從不能依靠自身重力下放的位置,送至目的層進行測井的方法,是一種安全系數大、省時省力的水平測井工藝,可以解決頁巖氣長水平段固井質量檢測的難題。

“最初試驗的潛頁平2井只爬行430米,而焦頁12-4HF井則創出1952.56米的集團公司紀錄。我們的目標就是不斷超越自己。”江漢石油工程公司JH-CJ024隊隊長張淼自豪地說。

用國產裝備把氣藏變為“囊中物”

針對涪陵工區地層復雜、易井漏、水平段長、頁巖易垮等諸多技術難點,石油工程公司實施頁巖氣開發裝備一體化解決方案,將頁巖氣開發裝備與石油工程技術有機結合,自主研發設計了包括井工廠鉆井裝備、大型儲層改造裝備、大容量連續油管裝備、帶壓作業裝備等眾多精良裝備,為頁巖氣的高效、低成本和規?;_發提供了強有力的裝備支撐。

針對一個平臺多井口的“井工廠”施工模式,他們自主研發出輪軌式鉆機和步進式鉆機,實現鉆機在不同井口間的快速移運搬遷。輪軌式鉆機將鉆機及所有配套設備安裝于輪軌上,利用移動油缸推動鉆機連續平移,較常規搬遷方式節約6天時間,在焦頁28號平臺創出“當天搬遷、當天整改、當天開鉆”的紀錄。

他們自主設計的全方位步進式井間移運裝置,通過在鉆機底座上安裝支承座,利用頂升液缸和平移液缸推拉進行步進式平移,實現鉆機在多口井間及不規則井位之間的整機搬遷,可將鉆機井間移運時間從5天縮短為3小時,有效地縮短了鉆井作業周期。

針對焦石壩工區軟硬交錯的地層特點,他們開發了梯度合金齒技術、復合片技術,推出了長壽命、大扭矩的等壁厚螺桿鉆具、高速渦輪+孕鑲PDC鉆頭,實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。

針對頁巖氣壓裂施工高壓力、大排量、連續作業時間長等特點,他們超前研發大功率3000型壓裂車、大排量混砂車等壓裂設備,實施“大型壓裂機組主輔設備工程集成控制及‘拉鏈式’壓裂”技術方案,實現多井口之間的工序化壓裂,有效減少了井場占用面積。




責任編輯: 中國能源網

標簽: 頁巖氣

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