“1”字號井背后的科技實力

文／本刊記者 盧凱瑞 石杏茹／李向陽 袁旭光

中原石油工程公司厚植創(chuàng)新沃土，依靠技術(shù)進步，護航祖國能源安全。

工欲善其事，必先利其器。世界油氣行業(yè)正向深海、大漠、山地等環(huán)境復(fù)雜區(qū)進軍，向致密氣、致密油、煤層氣、頁巖氣等開采難度大的油氣存儲區(qū)進軍。要想在這些區(qū)域縛住蒼龍，石油工程企業(yè)必須將技術(shù)創(chuàng)新這桿長纓掌握在手。

能夠立足中原本部，馳騁“三北一川”，縱橫海外十國，中原石油工程人靠的就是手中的科技利器。歷經(jīng)30 年市場磨煉考驗，憑借一系列技術(shù)創(chuàng)新，中原石油工程在為祖國尋油找氣的征程中發(fā)現(xiàn)了一個又一個大型油氣田，解決了一個又一個石油工程難題，讓“中原鐵軍”之名屹立不倒。

打造“1”字號豐碑

3 月15 日，從新冠肺炎疫情尚未解封的湖北省傳來好消息。中原石油工程公司90106 鉆井隊承鉆的中石化重點風(fēng)險探井楓1 井順利取出目的層巖心。

眾所周知，“1”字號井，往往是重大油氣發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵井，也是工程難度最高的井，鉆井隊施工面對的是完全未知的地質(zhì)情況。之前曾有施工隊伍在附近打井，最終鎩羽而歸。2018 年，這個重任歷史性地落在了中原石油工程公司肩上。

和預(yù)想的一樣，這口“1”字號井在施工中遇到的難題超出了想象。其他地區(qū)井位使用空氣鉆井技術(shù)一般能鉆進2000 多米，但這口井鉆進至五六十米地層就開始出水，不得不提前轉(zhuǎn)為泡沫鉆井施工。接下來的施工，難題接踵而至：大井眼受排量限制，環(huán)空返速低不能有效攜沙，鉆進中憋跳鉆嚴(yán)重；水平位移難以控制，大井眼扭方位施工困難……更為嚴(yán)重的是，進入寒武系三游洞、覃家廟組發(fā)生了惡性井漏，漏失鉆井液多達7000 余立方米。

那是6162～6930 米井段，僅768 米的進尺，從2019 年4 月底到8 月初，他們艱難地打了近4 個月之久。面對井漏60 多次，幾乎每天都漏的惡劣情況，他們根據(jù)地質(zhì)情況分析，不斷優(yōu)化堵漏劑，終于克服了惡性漏失這一棘手難題。

歷時1 年多，楓1 井終于被攻下。這不是他們施工最難的一口井，更不是第一口“1”字號井。歷年來，中原石油工程公司先后承鉆國內(nèi)陸上“1”字號井480余口。普光1 井、元壩1 井分別成功發(fā)現(xiàn)國內(nèi)特大海相整裝氣田普光氣田、埋藏最深海相氣田元壩氣田。焦頁1HF 井是其中值得濃墨重彩的一口井，也是該公司在川渝地區(qū)所打的第一口頁巖氣“1”字號井。

2012 年2 月14 日晚8 時，中原石油工程西南鉆井分公司70117 鉆井隊施工的焦頁1 井開鉆，拉開了涪陵頁巖氣大會戰(zhàn)帷幕的“第一鉆”。同年11 月28 日,在焦頁1 井基礎(chǔ)上回填側(cè)鉆的焦頁1HF 井試獲20.3 萬立方米高產(chǎn)頁巖氣。這是我國第一口實現(xiàn)規(guī)?；?、商業(yè)化生產(chǎn)的頁巖氣井，開啟了中國頁巖氣開發(fā)的新紀(jì)元。

焦頁1HF 井成功后，2018 年，涪陵頁巖氣田如期建成100 億立方米產(chǎn)能。這是中國第一個百億方級別的大型頁巖氣田，也是中原石油工程公司成功打造出的“中原范本”。圍繞頁巖油氣藏開發(fā)，該公司研究形成水平段“一趟鉆”、油基鉆井液等技術(shù)系列，獲得授權(quán)專利35 件，參與的技術(shù)成果“涪陵大型海相頁巖氣田高效勘探開發(fā)”獲國家科技進步一等獎。截至目前，已完成14 口頁巖氣“1”字號探井。

如今，中原石油工程公司掌握的超深井鉆完井關(guān)鍵技術(shù)與頁巖油氣藏鉆完井技術(shù)已經(jīng)在中石化、中石油及江西贛投、貴州頁巖氣等單位的焦石壩、丁山、彭水、川西、蜀南等工區(qū)應(yīng)用371 口井，覆蓋了國內(nèi)主要頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)域。

除了480 余口“1”字號井外，中原石油工程公司另有多口井不斷刷新鉆井史上的重要紀(jì)錄。馬深1井完鉆井深8418 米,創(chuàng)亞洲第一超深井紀(jì)錄；順北評2井再次刷新亞洲第一超深井紀(jì)錄；今年3 月施工結(jié)束的順北71X 井，完鉆井深8542 米，刷新了亞洲陸上定向井最深紀(jì)錄……

實施創(chuàng)新驅(qū)動

鉆成一口“1”字號井是偶然，兩口是運氣，3 口4 口乃至超過480 口呢？

這絕不是運氣而是實力。正是因為掌握了一系列關(guān)鍵技術(shù)，中原石油工程公司才能在國內(nèi)外市場角逐中穩(wěn)占上風(fēng)，在尋油找氣中無往不利。

影響中國經(jīng)濟發(fā)展的一大掣肘就是缺油少氣。2019 年，我國原油對外依存度升至72.45%，天然氣對外依存度為45.2%，雙雙超過國家能源安全預(yù)警值。為此，習(xí)近平總書記批示，要加大我國油氣勘探開發(fā)力度，強化油氣供應(yīng)保障能力，保證國家能源安全。

“中原石油工程的發(fā)展使命是成為中國石化資源戰(zhàn)略和國際化戰(zhàn)略的主力軍。”中原石油工程公司執(zhí)行董事、黨委書記陳惟國如是說。

秉承這樣的使命，中原石油工程公司圍繞井筒工程一體化施工開展科技攻關(guān)，培育形成了深井超深井、頁巖氣井、酸性氣井、非常規(guī)大型壓裂、核心助劑研產(chǎn)等十大“專精特新”技術(shù)系列，實現(xiàn)科技成果從“象牙塔”快速奔向“鐵鉆塔”進行轉(zhuǎn)化。

通過創(chuàng)新攻關(guān)，中原石油工程公司在固井技術(shù)領(lǐng)域取得了諸多新的突破，形成了深井超深井固井技術(shù)、頁巖氣井固井技術(shù)、可控膠凝特色堵漏技術(shù)、特種水泥漿體系、固井系列工具等，提升了固井設(shè)計和施工能力。通過引進和融合的方式創(chuàng)新，研制出新型納米超硬復(fù)合片PDC 鉆頭，在新蓬241 井、焦頁182-3HF 井等井位應(yīng)用，創(chuàng)出多項新紀(jì)錄、新指標(biāo)，完全可以媲美國際知名公司生產(chǎn)的鉆頭產(chǎn)品。開發(fā)的集群化錄井技術(shù)，在“井工廠”作業(yè)模式下，3 至5人就可同時完成10 口井的錄井工作量，年節(jié)約成本達1700 多萬元。

惟創(chuàng)新者進，惟創(chuàng)新者強，惟創(chuàng)新者勝。一系列創(chuàng)新成果的涌出，推進了中原石油工程公司提速增效，提升了核心競爭力。在做強鉆井工程主業(yè)的同時，他們著力推動產(chǎn)業(yè)鏈雙向延伸，充分發(fā)揮工程地質(zhì)一體化優(yōu)勢，集智攻關(guān)難動用儲量效益開發(fā)，深度參與中原油田衛(wèi)4 塊、華北油田寧東5 區(qū)塊等油藏合作開發(fā)，提高了原油采收率，拓寬收入增長渠道。推進施工與生產(chǎn)制造一體化，大力發(fā)展鉆完井核心助劑、鉆井參數(shù)儀、生態(tài)環(huán)保廁所等優(yōu)勢項目和自主產(chǎn)品，形成特色產(chǎn)品系列，創(chuàng)收數(shù)億元。其中，VDX 鉆井參數(shù)儀已在沙特、科威特、哈薩克斯坦、也門等市場運用，基本上成為中石化鉆修井隊伍進軍國際市場的“標(biāo)配產(chǎn)品”。

創(chuàng)新無止境。中原石油工程公司推進技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新齊頭并進，不斷創(chuàng)新優(yōu)化市場運行模式，構(gòu)筑了“部室管建、指揮部管戰(zhàn)、項目部主戰(zhàn)”的區(qū)域管理矩陣，五個現(xiàn)場指揮部協(xié)調(diào)聯(lián)動，生產(chǎn)、技術(shù)等“一體化”職能有效發(fā)揮，區(qū)域創(chuàng)效能力和管理水平顯著提升。2019 年，獲得中石化石油工程板塊“兩北一川”提質(zhì)提速提效立功競賽紅旗16 面，在系統(tǒng)內(nèi)遙遙領(lǐng)先。

厚植創(chuàng)新沃土

為了鼓勵創(chuàng)新，中原石油工程公司強化頂層設(shè)計，聚焦提質(zhì)提速提效提產(chǎn)，創(chuàng)新技術(shù)管理，深化“研產(chǎn)服用”一體化建設(shè)，培養(yǎng)人才隊伍，推進科研成轉(zhuǎn)化，讓“科技之花”結(jié)出“效益之果”。

中原石油工程召集各項業(yè)務(wù)技術(shù)精英，組建技術(shù)專家團隊，成立了西北、涪陵、華北等6 個區(qū)域技術(shù)提速提效工作小組。全公司享受國務(wù)院特殊津貼人員、集團公司高級專家、公司各層級專家45 人，全部下沉到各大工區(qū)，對重點井、重點環(huán)節(jié)、重點工序進行分析研判，指導(dǎo)基層處理復(fù)雜、預(yù)防故障?？偨Y(jié)各區(qū)域市場施工經(jīng)驗、特色技術(shù)，編寫完善普光、威榮、順北等12 個區(qū)塊鉆井施工提速提效模板，創(chuàng)造性提出“上部解放泵壓，中部解放鉆壓，下部解放轉(zhuǎn)速”三段提速法，形成區(qū)域鉆井施工提速提效“教科書”。建立雙線保障機制，每周召開技術(shù)例會，以視頻形式提供遠程問診，交流經(jīng)驗教訓(xùn)，共享技術(shù)成果；每天利用線上交流群，召開直通單井的碰頭會，對重點井、重點環(huán)節(jié)、重點工序分析研判，調(diào)整優(yōu)化技術(shù)措施，實現(xiàn)“線上日運行+線下周運行”的雙重技術(shù)保障。

今年以來，該公司國內(nèi)市場平均機械鉆速提高5.67%，通過鉆井提速及降低故障復(fù)雜時效實現(xiàn)增效數(shù)千萬元，刷新集團公司紀(jì)錄1 項、公司紀(jì)錄3 項、區(qū)域高指標(biāo)60 項。

“紙上的成果必須解決實際問題，必須轉(zhuǎn)化為公司的效益，這才是我們科研的最終目的，也是科技人員的職責(zé)所在。”中原石油工程公司技術(shù)發(fā)展部經(jīng)理王鴻遠說道。為了激發(fā)科技人員創(chuàng)新活力，中原石油工程公司將考核分配向科研一線人員和關(guān)鍵崗位傾斜，引導(dǎo)科研技術(shù)人員貼近生產(chǎn)、貼近現(xiàn)場開展科技攻關(guān)，推進科技成果轉(zhuǎn)化。三年來，共獎勵成果研發(fā)和轉(zhuǎn)化團隊60 個，獎勵金額1323.766 萬元，有效調(diào)動了各單位科研積極性，2020 年立項申報和成果轉(zhuǎn)化積極性得到大幅度提升。

“你能想象公司的一個科研人員，一年的收入超過公司的總經(jīng)理嗎？”鉆井工程技術(shù)研究院院長李偉廷告訴記者。在這里，一個科研人員一年的科研成果獎勵竟能達到70 多萬元，這在以往是不敢想象的。他們推進“研產(chǎn)服用”一體化，構(gòu)建了科研人員全過程的鼓勵獎勵機制。建立并執(zhí)行鉆井院科研月度考核制度，對參與科研的項目組人員考核發(fā)放績效工資；對獲得上級科技獎的，進行全額獎勵；對科技成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)生經(jīng)濟效益，按照上級文件進行獎勵；對取得專項技術(shù)獎酬金的，給予專項獎勵；同時，對于科研人員技術(shù)職稱評定、技術(shù)職務(wù)聘任給予加分獎勵。一系列措施的實施，極大激發(fā)了科研人員的創(chuàng)新積極性。

他們傾心打造科研團隊，暢通人才成長通道，為各類人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和發(fā)揮才能創(chuàng)造優(yōu)越環(huán)境。完善導(dǎo)師帶徒制度，優(yōu)化領(lǐng)導(dǎo)干部聯(lián)系人才機制，積極開展跨專業(yè)、跨單位的團結(jié)協(xié)作、聯(lián)合攻關(guān)。聚合全員創(chuàng)新活動，集合全員智慧和創(chuàng)意，充分釋放創(chuàng)新活力，形成團結(jié)協(xié)作、全員全力抓創(chuàng)新的濃厚氛圍。

2019 年12 月，中石化石油工程中原研發(fā)中心及鉆完井液技術(shù)中心、鉆井儀表及固控技術(shù)中心、酸化壓裂技術(shù)中心正式掛牌，中原石油工程公司創(chuàng)新創(chuàng)效能力得到進一步加強。

▲地底有油，心中藏夢，身處沙漠也像走在希望的田野上。 供圖/袁旭光