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页岩气开发技术的中国路径

时间: 2014-10-05 20:51 来源:中国石化报 点击:

页岩气开发技术的中国路径
——江汉石油工程涪陵页岩气开发技术创新纪实

    
 
    “此刻,我们见证了国产桥塞和它的配套技术,第一次成功应用于页岩气商业开采,完成了页岩气工程技术国产化的‘最后一块拼图’,标志着中国石化页岩气工程技术完全摆脱对外国公司的依赖!”8月25日,重庆涪陵页岩气田,焦石42号平台上,当泵送桥塞装置缓缓从地下取出、中央电视台记者在镜头前说完这句话时,井场上沸腾了。

  从2009年摸着石头过河,到成为页岩气工程技术国产化的集成者、领跑者,江汉石油工程用5年时间走完了美国30多年的技术攻关之路。

  “江汉石油工程在涪陵页岩气开发过程中形成的国产技术系列,代表了中国石化石油工程的最高水平。”石油工程公司总经理薛万东认为。

  “零”起步的技术突围

  2009年,美国凭借页岩气革命,成为世界第一的天然气生产国。那一年,中国的天然气产量仅为830亿立方米,供需缺口达40多亿立方米。我国页岩气资源丰富,可采资源量约26万亿立方米,资源潜力与美国相仿。

  但页岩气开采难度极大,如果把开采常规天然气比作在静脉中采血,那么开发页岩气就如同直接从毛细血管中采血,必须依靠石油工程技术突破才能实现规模开采。当年页岩气的核心技术和关键装备被国外公司控制。江汉工程测录井公司经理廖勇回忆:“当时第一次听到页岩气,都不知道是什么样的东西,也没见过。”

  尽管如此,中国石化高层深刻意识到,“中国作为一个页岩气大国,和北美的页岩气开采条件有很大差异,如果没有自己的技术,将永远无法摆脱跟跑者之困、水土不服之困和开发成本之困”。在集团公司的统一部署下,江汉石油工程、中原石油工程、石油工程技术研究院等单位结合自身所长,纷纷开展技术攻关。

  江汉石油工程确立了《川东南深层页岩气钻完井及压裂技术研究》等17个科研先导项目,整合公司技术资源,进行钻井、测录井、压裂试气等方面核心技术和国产化攻关,开始了自主创新的道路。

  为了不再望“气”兴叹

  开采常规油气的水平井长度只有600米到1000米。而页岩是片状层理,为保证开采出最大量页岩气,水平井长度通常在2000米左右,技术难度大增。最初,江汉石油工程试图学习国外钻井技术,但“水土不服”。他们将目光转向国内,积极与江钻公司联合研制新型PDC钻头,并将国产LWD地质导向技术与国产钻头、钻杆完美结合。LWD地质导向技术的应用如同给钻头装上了“眼睛”,在地下2000米依然能够“百步穿杨”。“现在,国产钻头+国产螺杆+国产LWD的钻井工艺完全能媲美国外的旋转导向技术,钻速相当,成本却低了不少。”江汉石油工程钻井专家张良万自豪地说。

  随后,多级射孔与泵送桥塞联作技术、国产牵引器技术、连续油管工艺技术陆续实现国产化,而桥塞的国产化却久攻无果。2010年,江汉石油工程页岩气开采技术专家袁发勇和同事从分析组成桥塞零部件的材料特性开始攻关,终于找到适合的材料,设计出了较为合理的部件结构。经过在湖北坪北、山东东营等油区的多次试验,国产桥塞的性能逐步稳定,最终应用于页岩气的商业开发。至此,中国石化页岩气工程全部实现国产化。

  “国字号”扬帆国家级示范区

  今年4月,在焦页9-3HF井,江汉石油工程用自有技术对1611米水平段进行18段54簇泵送桥塞多级射孔施工;10米开外,某国外知名公司也在进行多级射孔操作。施工结束时,负责该口井施工的外方技术负责人感叹:“没想到江汉工程的多级射孔技术进步这么快,没想到能与我们同步完成!”

  在重庆涪陵这一国家级页岩气示范区,令同行称赞的还有被不断刷新的一项项施工纪录:6月13日,焦页29-2HF井钻井周期38天,而2013年的平均钻井周期为85天;6月17日,焦页30号平台,应用“井工厂”钻井技术,创涪陵工区单支钻井队年进尺突破万米118天最短周期纪录……

  页岩气开采技术实现国产化、系列化,不仅仅是为了打破国外垄断,更重要的是降低开采成本,最终惠及于民。江汉石油工程总经理杨国圣介绍:“应用自主研发的泵送桥塞多级射孔技术后,技术服务费用大幅度下降,也使外国公司不得不降低服务价格。”(记者蔡廷永 李泰豫 通讯员孙继军)


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