為非常規(guī)油氣藏打造鉆完井利器——記石油工程公司非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

□ 本刊記者 孫世高 張向東

日前，集團(tuán)公司授予15個(gè)團(tuán)隊(duì)優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)稱號(hào)，石油工程公司非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)榜上有名。這個(gè)團(tuán)隊(duì)先后攻關(guān)集成頁巖氣鉆完井配套、非常規(guī)油氣藏多段壓裂、油基鉆井液技術(shù)服務(wù)、水平井鉆井等一系列核心技術(shù)，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，創(chuàng)出多項(xiàng)集團(tuán)公司和中原油田新紀(jì)錄。

“非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)具備科學(xué)合理的專業(yè)結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)和梯隊(duì)結(jié)構(gòu)，擁有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)化能力。”中原石油工程公司副總經(jīng)理李振智說，“這個(gè)團(tuán)隊(duì)形成的系列先進(jìn)技術(shù)為非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)提供了強(qiáng)大科技支撐?！?/p>

組織技術(shù)精英展開聯(lián)合攻關(guān)

隨著石油工業(yè)快速發(fā)展，國內(nèi)油氣藏開發(fā)呈現(xiàn)逐漸向深部發(fā)展的趨勢(shì)，非常規(guī)油氣藏成為重要的接替資源，長(zhǎng)水平段水平井鉆完井技術(shù)成為“搶手貨”。

中原油田擁有豐富的致密砂巖油氣等非常規(guī)資源。地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，東濮凹陷非常規(guī)油氣資源開發(fā)潛力很大，其中致密砂巖油藏、致密砂巖氣藏、泥巖裂縫和白云質(zhì)泥巖縫洞油藏都有一定儲(chǔ)量規(guī)模。

為保障中原油田三大石油基地高效開發(fā)和支撐中原石油工程參與外部市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，中原石油工程公司打破所屬二級(jí)單位局限，從技術(shù)發(fā)展處、鉆井工程技術(shù)研究院、技術(shù)公司、西南鉆井分公司、井下特種作業(yè)公司、固井公司等單位抽調(diào)各專業(yè)技術(shù)精英，組建起非常規(guī)水平井鉆完井技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，齊心協(xié)力展開非常規(guī)水平井鉆完井技術(shù)研究。他們定期在各項(xiàng)目組之間進(jìn)行技術(shù)交流，并定期組織技術(shù)專家開展專題講座，拓寬科研人員的知識(shí)領(lǐng)域和研究視野。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要和項(xiàng)目研究需求，積極引進(jìn)博士后研究人員，并選派技術(shù)骨干作為博士后的助手，重點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)性、前瞻性和實(shí)用性項(xiàng)目的研究。

目前，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)、國際領(lǐng)先水平，中原石油工程水平井鉆井核心競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)。

形成一系列非常規(guī)鉆完井技術(shù)

基于頁巖氣產(chǎn)業(yè)化開發(fā)有利于改善能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排，我國正在加快頁巖氣勘探開發(fā)的步伐。非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將目光鎖定在以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣資源上，歷經(jīng)多年攻關(guān)，形成了一系列頁巖氣鉆完井工程設(shè)計(jì)、水平井鉆井、水平井井壁穩(wěn)定、鉆井液、固井、測(cè)井、錄井、多級(jí)分段壓裂、環(huán)保處理技術(shù)，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。

□ 中原石油工程隊(duì)伍在查看非常規(guī)濮深19井資料。賀德良 攝

隨著非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)的快速推進(jìn)，長(zhǎng)水平段水平井日益增多。團(tuán)隊(duì)科研人員在非常規(guī)長(zhǎng)水平段水平井軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)、軌跡控制、降摩減阻等相關(guān)領(lǐng)域展開技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，借助優(yōu)化軌道設(shè)計(jì)剖面、科學(xué)預(yù)測(cè)軌跡、優(yōu)選底部鉆具組等手段，形成非常規(guī)油氣藏水平井井眼軌跡控制技術(shù)。

“鉆井液通常被比作鉆井血液。在非常規(guī)鉆完井施工中，需要供給源源不斷的油基鉆井液?！庇突@井液體系研究攻關(guān)項(xiàng)目有關(guān)負(fù)責(zé)人李午辰說。團(tuán)隊(duì)科研人員創(chuàng)新采用梳型弧狀結(jié)構(gòu)乳化劑，提高鉆井液動(dòng)塑比，改善鉆井液流變性，還研制出凝膠微球封堵劑，形成油基鉆井液封堵技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)建起油基鉆井液體系，并形成油基鉆井液技術(shù)規(guī)范和循環(huán)利用工藝。這項(xiàng)技術(shù)不但破解了新疆順9區(qū)塊碎屑巖和玉北區(qū)塊泥巖的井壁失穩(wěn)難題，而且滿足了東濮老區(qū)致密砂巖凝析氣藏、巖間稠油，以及四川頁巖氣等非常規(guī)資源的勘探開發(fā)需求。

考慮到川東北特殊的地質(zhì)調(diào)節(jié)，團(tuán)隊(duì)科研人員從防塌、防泥包、提高攜水效率等方面展開攻關(guān)，形成了強(qiáng)抑制、強(qiáng)吸附、強(qiáng)包被成膜的氣體鉆井霧化技術(shù)，并成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。此項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。不僅如此，團(tuán)隊(duì)科研人員自主研發(fā)的高相對(duì)分子質(zhì)量?jī)尚噪x子疏水聚合物防塌劑和中等分子質(zhì)量?jī)尚噪x子聚合物防塌劑，抑制防塌效果均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

非常規(guī)油氣藏水平井鉆完井技術(shù)系列，不僅在東濮凹陷非常規(guī)油氣藏開發(fā)中發(fā)揮了重要作用，還為中原石油工程隊(duì)伍在川西、冀東、東北等市場(chǎng)開展長(zhǎng)水平段水平井施工提供了科技支撐。中原石油工程隊(duì)伍將這些先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到非常規(guī)水平井施工中，創(chuàng)水平段落差最大、水平段最長(zhǎng)、單井一次壓裂加砂量最多、油基鉆井液密度最高等多項(xiàng)集團(tuán)公司和中原工程新紀(jì)錄。

將科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力

□ 中原石油工程隊(duì)伍在白廟平2井施工。賀德良 攝

非常規(guī)油氣藏鉆完井技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)不遺余力地把各項(xiàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，解決了一系列生產(chǎn)難題。他們緊緊圍繞焦石壩、陜北、西北等重點(diǎn)市場(chǎng)，先后8次深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，梳理制約提速的難題，完善區(qū)域10個(gè)提速模板，有效解決了頁巖氣井油基鉆井液水平段漏失、水平井定向托壓等43個(gè)難題。

該團(tuán)隊(duì)作為主體力量，助推中原工程成為國內(nèi)頁巖氣鉆探最早、工作最多、業(yè)績(jī)最好的企業(yè)，形成了一流的頁巖氣鉆完井配套技術(shù)和品牌優(yōu)勢(shì)，逐步成為我國西南頁巖氣開發(fā)的主力軍。其中焦頁1井的施工任務(wù)，揭開了焦石壩地區(qū)頁巖氣大開發(fā)的序幕；施工的丁頁2HF井，創(chuàng)新了高溫超高壓壓裂技術(shù)，獲得高產(chǎn)氣流，揭示了中國石化頁巖氣更大場(chǎng)景。相續(xù)完成中石化南方分公司、江漢分公司、西南分公司、華東分公司、中國石油和延長(zhǎng)石油等單位的頁巖氣施工近百口井。

令人矚目的是，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的非常規(guī)水平井壓裂工藝技術(shù)在中原、西南、延長(zhǎng)等地區(qū)應(yīng)用了20余井次，施工成功率100%，創(chuàng)出集團(tuán)公司多項(xiàng)施工紀(jì)錄。他們形成的泵送橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂施工技術(shù)在重慶焦石壩頁巖氣儲(chǔ)層施工6口井，壓后均獲得高產(chǎn)。

依靠特色技術(shù)優(yōu)勢(shì)，中原石油工程海外高端市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)突破，沙特大包井合作鉆機(jī)占總數(shù)51.5%，水平井和壓裂業(yè)務(wù)走向哈薩克斯坦、緬甸等市場(chǎng)，印尼市場(chǎng)鉆井、測(cè)錄井、鉆井液等一體化發(fā)展。該公司成為沙特第一大陸上鉆井工程承包商，是沙特阿美、斯倫貝謝、哈里伯頓等國際大公司的戰(zhàn)略合作伙伴，連續(xù)13年入選中國對(duì)外承包工程企業(yè)50強(qiáng)，連續(xù)8年進(jìn)入ENR全球最大250家國際承包商。