中石化江汉石油工程：做中国页岩气工程技术的“领跑者”

近日，涪陵国家级页岩气生产能力建设示范区再度传到喜讯，由中石化江汉石油工程公司承铁环的焦页90-4HF井，完了钻井深6303米，刷新世界深达页岩气水平井施工纪录。截至2018年6月，该公司在涪陵国家级页岩气示范区钻井220多口，单井铁环完了井周期、钻井综合成本大幅度上升，钻井液及压裂返排液反复利用率100%，构建了页岩气洗手安全性高效研发，为竣工涪陵国家级页岩气示范区100亿方生产能力作出了突出贡献，为国内其他页岩气区块研发获取了成熟技术和样板。思索：回头自主创新之路沦为必定江汉石油工程公司2010年就开始页岩气工程技术的探寻。

从中国石化第一口页岩气水平井建页HF-1井，到涪陵大安寨区块涪页HF-1井，研发效果都不理想。上天更容易进地难，页岩气的研发可玩性本来就很大而且风险极高，其钻井深度相比之下低于常规油气井，广泛在4000米以上，还包括2000米左右的水平井，同时必须大规模的分段压裂；预示着页岩气研发的风险主要还包括井塌、井溢、井喷、浅层气所含硫化氢等，其中任何犯规都有可能造成严重事故的再次发生。与美国比起，我国页岩气多在崇山峻岭间，埋浅，结构简单，优质页岩储层厚度小，铁矿可玩性近超强美国。

更加艰难的是，国内在页岩气研发工程技术和设备方面完全是一片空白。开建页HF-1井施工中，获取油基钻井液、水平段测井、桥塞和分级射孔技术服务的皆为国际著名油服公司。当时页岩气我们没有腊过，会腊，仅有靠老外来说，我们就在过程中自学、思索。江汉石油工程公司总经理杨国圣回忆说。

由于地质特征和研发环境的差距，国外页岩气工程技术在中国页岩气勘探研发中还不存在水土不服现象，无法如出一辙应用于。除了钻井效果不理想，这场跨国的联姻还面对着高昂的成本。

核心技术意味著保密，关键装备只租不卖，就连每次设备售后确保都要代价便宜的服务费。要想要将来研发页岩气，关键技术出了卡脖子的障碍，江汉石油工程公司以减缓国产化步伐为已任，开始了确实意义上的自主创新实践中。研制成功：密码页岩气研发工程关键技术之受困2012年，中石化江汉油田分担建设涪陵国家级页岩气示范区的任务，江汉石油工程公司作为页岩气研发主力军赶赴重庆涪陵的崇山峻岭。

一个大大的问号放在他们面前：面临非常规资源勘探研发施工周期长、工程成本高等难题，如何构建气田经济有效地研发？页岩气研发的关键是经济可采性，减少开发成本，最后惠及于民。杨国圣讲解说道，美国的页岩气革命经常出现，反映在两项关键技术的突破：水平钻井和分段压裂，而这也是公司研制成功重点。在钻井工艺上，他们主要突破了三大瓶颈。

一是创建了合适涪陵温石坝结构页岩气水平井优快钻井的井身结构方案。在上部不易漏井段使用清水钻入方式，顺利解决问题了空气铁环风险大、泡沫钻有环境污染等难题，一开井段机械钻速提升4-5倍。二是创意构建了大井距平行丛式水平井和鱼钩型井眼轨道控制。

针对地质条件简单情况下山地井工厂模式的应用于，为确保优质储层的仅次于动用，通过替代性钻具人组，研制出定向PDC钻头和设施螺杆等工具，构建了替代进口的转动导向工具，符合了二开大井眼井段定向问题，解决问题了水平段牙轮钻头费用低、速度慢的难题，在水平段构建一只钻头一根螺杆一趟铁环铁环完了。三是研发了高效油基钻井液清洗液、弹头韧性胶乳防气陷水泥浆体系、低密度防气陷水泥浆体系，符合了页岩气研发大规模压裂对井筒高强度的拒绝，完井时间大幅度延长，固井质量明显提高。在长水平段分段压裂技术研究中，他们某种程度代价了诸多心血。

桥塞的研发长时间妨碍着页岩气工程技术国产化的全面构成，他们通过研制构成桥塞零部件的材料，经历成百上千的材料试验，最后设计出有了科学有效地的部件结构。如今的桥塞已升级递归数次，沦为具备世界领先水平的关键设备。目前，公司页岩气规模研发关键工程技术构建七大突破，整体建构和创意了钻井、测录井、压裂试气、环保等页岩气研发成套工程技术。我们有了自己的设备和技术，国外公司的价格立刻暴跌一半，甚至更加多。

杨国圣说道。推展：为气田商业研发挂上翅膀2014年，焦页30号平台作为涪陵工区首个使用井工厂模式的钻井平台，沦为万众瞩目的焦点。然而，仅有过了一年，涪陵页岩气田井工厂施工平台约80%以上，施工纪录大大被重写，建构了令人惊叹的涪陵速度。从弃口井作业模式，改以平台批量化流水线模块作业模式，带给的是流程再生的挑战。

该公司对传统施工流程展开分解成，创新性地按时间、空间、设备展开重新组合，并创建了一套完备的行业规范，为标准化钻井、压裂施工获取了规范确保。除了构建全程国产化，创意团队还顺利解决问题了页岩气铁矿的环保顽疾。

页岩气倍受争议的原因之一就是环境污染。而我们涪陵气田，因为其喀斯特地貌，岩层多而且简单，环保堪称难上加难，杨国圣讲解说道。自2013年开始，经过两年多时间，他们密码了喀斯特地貌铁矿页岩气的环保技术难题。经过近7年的自学、吸取、研制成功和探寻实践中，江汉石油工程公司构成了还包括选区评价、井工厂设计、定向宽水平井钻井、油基泥浆应用于、高强度固井、泵送桥塞射孔联作、分段压裂、排采技术等在内的一套合适中国国情的、原始的、高质量、高性价比的页岩气开发技术系列；有国家专利54件，软件著作权13项，出版发行著作3部，公开发表论文181篇，制订标准规范25项。

从零跟上，江汉石油工程公司用6年时间，走完了美国30多年的技术研制成功之路。他们从跟跑到排在，成熟技术的大大推广应用，为中国页岩气田商业研发插上了翅膀。

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