“十年磨一剑”锻造“经纬刚毅”
“牵引器+”赋能页岩气开发提速增效
10月25日,中石化经纬公司张志华工作室里一派喜庆,他们承担的《牵引器射孔技术研究及应用》成果喜获中国石化技能人才创新成果一等奖。从2013年第一代国产化牵引器诞生,到今天‘牵引器+’技术落地开花,十年逐梦终有硕果,工作室成员们无不感慨:“打破外国垄断,拥有自己的关键核心技术,这是我们科技报国的责任担当。”
作为页岩气开发的关键技术,牵引器及其配套技术又称“地下动车”,它可以根据需求配置动力单元,在深度超过3000米的地下爬坡过坎,安全高效地将仪器、电缆等设备,运送至指定位置。
这列动车曾一度为国外公司垄断。
2013年,经纬公司张志华工作室挑战世界高、精、尖,成功研发第一代具有自主知识产权的国产牵引器,解决了深层页岩气超长水平井爬行困难等技术瓶颈,填补了国内外牵引器领域的多项空白,让“牵引器”这列“地下动车”拥有了“中国智造。”
国产牵引器的问世,为“牵引器+”技术的开发奠定了基础。
长期以来,在四川盆地涪陵页岩气井开采中,首段射孔采用连续油管传输的方式,不仅施工周期长、成本高,而且一部分井出现连续油管自锁、射孔无法作业的情况。
能否通过“牵引器+”技术,解决长期困扰的工程难题?
张志华工作室创新性地提出:“将牵引器输送工艺与多级射孔工艺融合,研发牵引器射孔技术,解决连续油管射孔的技术‘瓶颈’。”
聚焦现场问题,凝聚集体智慧,经纬公司向“牵引器+”技术发起挑战。
牵引器射孔技术是采用牵引器作为推送平台,将射孔枪串输送至井底完成射孔施工的技术。作为国内首 创,牵引器射孔技术没有经验可借鉴,研发过程只能摸着石头过河。
研发团队天天“泡”在井场和工房,针对射孔枪在套管内点火爆炸、冲击力非常大等技术难点,加装安全短节,通过物理法隔离牵引器与射孔工具串,设计、优化高电压防护系统和短路保护系统,最终研发出适合在密闭井口环境下施工的全国产化牵引器射孔技术和装备。
2018年5月21日,该项技术首次在焦页86-1HF井应用,一次牵引到位,准确射开目的层,开创国内页岩气井牵引器射孔先河。与连续油管传输射孔相比,施工时效提高50%以上、成本降低40%。
牵引器射孔技术在涪陵气田应用成功以来,研发团队持续跟踪应用,结合施工遇到的难题,不断优化改进,提升牵引器射孔技术能力水平,持续开拓“牵引器+”技术,助力页岩气开发提速增效。
2019年,焦页91平台3口井水平段井眼轨迹均呈大斜度上倾趋势,其中一口井最大井斜101.7度,完井时间长,井筒复杂,施工难度高。面对新问题,研发团队通过加强负重能力和力矩输出,增加一系列功能短节,合理优化牵引器结构,保证牵引器输送射孔枪串在上翘水平段中安全穿行。
同年5月21日,3口井牵引器首段射孔施工顺利完成,一次入井成功率100%,获甲方高度称赞。
2020年4月,四川长宁天然气公司宁209H15平台3口井在压裂试气作业过程中趾端滑套打开失败、连续油管施工自锁不能有效到底,压裂施工无法进行。研发团队经过试验设计了一套大斜度上翘水平井牵引器射孔工艺,3口井精准定位,点火成功,牵引器一次入井成功率100%,发射率100%。
今年8月,这套技术工艺在宁209H9平台应用创下牵引器射孔最大牵引井斜116.29°新纪录,一次入井成功率均为100%,圆满解决了甲方在上翘井无法建立通道的难题。甲方当场竖起大拇指:“你们的技术,果然厉害!”
凭借多项优秀业绩的“加持”,经纬公司发挥牵引器射孔技术优势,相继开拓进入中石油长庆、浙江油田、重庆页岩气、塔里木等多个外部市场,在国内页岩气开发的主阵地川渝地区实现牵引器射孔市场占有率100%。
截止目前,该技术已经在涪陵气田、华东局、东北局、西南油气田等市场成功应用500多井次,解决了连续油管射孔的技术‘瓶颈’”,创牵引器射孔井斜最大、一次下井簇数最多等多项施工纪录,凸显了时效高、精度高、可操作性强、成本低、安全风险低等优势。
目前该技术创新形成了3大关键技术,取得7项关键性成果,核心装备“水平井输送牵引器射孔工具”获美国发明专利授权。
随着我国页岩气开发的提速加快,“牵引器+”技术必将会在更多更广泛的领域发挥作用,为端稳能源饭碗,为页岩气高效开发贡献“经纬智慧”,展示“经纬力量。”
(田宏远 费婷婷 许璗 联系电话:13803878419)