石化油服形成頁巖氣開發(fā)系列技術(shù)

3月26日，中國石化宣布，涪陵頁巖氣田如期建成100億立方米年產(chǎn)能，我國頁巖氣加速邁進大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展階段。

作為涪陵頁巖氣田最主要的石油工程技術(shù)服務商，石化油服經(jīng)過8年的自主創(chuàng)新和不懈探索，形成頁巖氣開發(fā)七大技術(shù)系列，實現(xiàn)鉆完井、大型壓裂等領域的技術(shù)跨越，有力支撐了涪陵頁巖氣田的勘探開發(fā)，打響頁巖氣開發(fā)技術(shù)的“中國品牌”。

2009年，借助頁巖氣革命，美國首次成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國。我國豐富的頁巖氣儲量和對天然氣的強勁需求，讓中國石化將目光投向頁巖氣勘探開發(fā)領域。

中國石化決定開展頁巖氣自有技術(shù)攻關，確立“非常規(guī)水平井分級射孔工藝”等20多個科研先導項目，石化油服由此開始長水平段鉆完井、大規(guī)模壓裂試氣等核心技術(shù)攻關。

“記得剛開始打頁巖氣井時，好多技術(shù)掌握不了、裝備造不出來，我們被外國公司卡著脖子要錢！”江漢石油工程測錄井公司經(jīng)理廖勇說，“自主技術(shù)裝備的工業(yè)化應用，可以使涪陵頁巖氣田開發(fā)綜合成本下降20%以上。”

為了不再被外國公司卡脖子，石化油服在外國公司關鍵裝備只租不賣、技術(shù)服務完全保密的情況下，走上自主創(chuàng)新之路。

長水平段分段壓裂技術(shù)被稱為頁巖氣開采的“命門”，橋塞是用于分段壓裂的“分割器”，它既要承受住井底的高溫高壓，又要容易被鉆頭鉆通以便氣體匯集，研發(fā)、制造難度極大。石化油服的技術(shù)專家通過分析組成橋塞零部件的材料特性，經(jīng)過成百上千次的材料試驗，最終找到適合的材料，設計出科學有效的部件結(jié)構(gòu)。

2012年至2015年，石化油服相繼實現(xiàn)頁巖氣鉆井、壓裂、測錄井技術(shù)的國產(chǎn)化，發(fā)明創(chuàng)造獲得專利授權(quán)104項。

2015年1月27日，美國?？松梨诘囊晃粚＜以趨⒂^涪陵頁巖氣田后，對以石化油服為代表的頁巖氣工程技術(shù)稱贊道：“中國石化川東南海相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)是一流的，無論是水平井鉆井，還是分段壓裂試氣技術(shù)，都已走在世界前列！”

2015年12月29日，中國石化宣布正式啟動涪陵頁巖氣田二期50億立方米建設。

“如果說涪陵一期的地層像比較平整的紙張，那么二期的地層就像被折皺的紙，容易導致鉆進過程中導向不準，錯過主力氣層。”江漢石油工程西南項目管理部經(jīng)理張良萬說，“鉆頭每鉆進1米，都是在走鋼絲。”

為卡準地層，石化油服創(chuàng)新提出“定向+錄井+地質(zhì)導向”聯(lián)合工作模式，引導鉆頭在主力氣層中穿行。

2017年5月，焦頁182-4HF井找不到甜點區(qū)，甲方準備填井報廢。石化油服工作人員建議調(diào)整方案，采用“定錄導一體”聯(lián)合工作模式繼續(xù)鉆探，成功穿越1500米主力氣層，為甲方節(jié)約2000萬元。目前，石化油服采用“定錄導一體”聯(lián)合工作模式，優(yōu)質(zhì)儲層穿行率達98.78%。

如果說“定錄導一體”聯(lián)合工作模式是“工程與地質(zhì)”結(jié)合的創(chuàng)新，那么“一趟鉆”技術(shù)則是“工程與機械”結(jié)合的創(chuàng)新。

針對長水平段鉆井施工中多次換鉆、費時費力成本高等難題，石化油服就“涪陵氣田1500米水平段一趟鉆鉆井關鍵技術(shù)”展開攻關，優(yōu)選國產(chǎn)高效工具、鉆具組合和高性能鉆井液，加大水平段防漏堵漏技術(shù)研究力度，提高了鉆頭在不同層位之間的穿行效率。運用這些技術(shù)改進成果，石化油服2017年在焦頁29-S2HF井、焦頁84-1井實現(xiàn)三開造斜段和水平段“一趟鉆”，節(jié)約幾十萬元。

目前，石化油服對頁巖氣技術(shù)體系的探索與實踐仍在繼續(xù)：在湖北宜昌，石化油服承擔的中國地質(zhì)調(diào)查局鄂宜頁1HF井試氣獲高產(chǎn)頁巖氣流，實現(xiàn)頁巖氣藏的重大發(fā)現(xiàn)；在四川彭水，石化油服施工的隆頁1HF井試氣產(chǎn)量理想，實現(xiàn)四川盆地頁巖氣勘探突破。