石化油服形成頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)系列技術(shù)

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

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

2009年，借助頁(yè)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(yè)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(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

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

“記得剛開(kāi)始打頁(yè)巖氣井時(shí)，好多技術(shù)掌握不了、裝備造不出來(lái)，我們被外國公司卡著(zhù)脖子要錢(qián)！”江漢石油工程測錄井公司經(jīng)理廖勇說(shuō)，“自主技術(shù)裝備的工業(yè)化應用，可以使涪陵頁(yè)巖氣田開(kāi)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(guān)鍵裝備只租不賣(mài)、技術(shù)服務(wù)完全保密的情況下，走上自主創(chuàng )新之路。

長(cháng)水平段分段壓裂技術(shù)被稱(chēng)為頁(yè)巖氣開(kāi)采的“命門(mén)”，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(zhuān)家通過(guò)分析組成橋塞零部件的材料特性，經(jīng)過(guò)成百上千次的材料試驗，最終找到適合的材料，設計出科學(xué)有效的部件結構。

2012年至2015年，石化油服相繼實(shí)現頁(yè)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(zhuān)利授權104項。

2015年1月27日，美國?？松梨诘囊晃粚?zhuān)家在參觀(guān)涪陵頁(yè)巖氣田后，對以石化油服為代表的頁(yè)巖氣工程技術(shù)稱(chēng)贊道：“中國石化川東南海相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)是一流的，無(wú)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(dòng)涪陵頁(yè)巖氣田二期50億立方米建設。

“如果說(shuō)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(jìn)過(guò)程中導向不準，錯過(guò)主力氣層。”江漢石油工程西南項目管理部經(jīng)理張良萬(wàn)說(shuō)，“鉆頭每鉆進(jìn)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(yè)182-4HF井找不到甜點(diǎn)區，甲方準備填井報廢。石化油服工作人員建議調整方案，采用“定錄導一體”聯(lián)合工作模式繼續鉆探，成功穿越1500米主力氣層，為甲方節約2000萬(wàn)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(shuō)“定錄導一體”聯(lián)合工作模式是“工程與地質(zhì)”結合的創(chuàng )新，那么“一趟鉆”技術(shù)則是“工程與機械”結合的創(chuàng )新。

針對長(cháng)水平段鉆井施工中多次換鉆、費時(shí)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(guān)鍵技術(shù)”展開(kāi)攻關(guān)，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(jìn)成果，石化油服2017年在焦頁(yè)29-S2HF井、焦頁(yè)84-1井實(shí)現三開(kāi)造斜段和水平段“一趟鉆”，節約幾十萬(wàn)元。

目前，石化油服對頁(yè)巖氣技術(shù)體系的探索與實(shí)踐仍在繼續：在湖北宜昌，石化油服承擔的中國地質(zhì)調查局鄂宜頁(yè)1HF井試氣獲高產(chǎn)頁(yè)巖氣流，實(shí)現頁(yè)巖氣藏的重大發(fā)現；在四川彭水，石化油服施工的隆頁(yè)1HF井試氣產(chǎn)量理想，實(shí)現四川盆地頁(yè)巖氣勘探突破。