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铸造解放油气的“金钥匙”——中油测井“先锋”射孔利器落地“生金”纪实
2022-04-14 17:21:00 来源:能源科技
特约记者 赵 超
俗话说,上天容易入地难。油气勘探开发,就是要在看不见摸不着的千米地下寻找和开采油气,难度可想而知。
其中,更是有一项与岩石“硬碰硬”的技术,它就是射孔。
如果将油气勘探比喻为探采宝藏,那么射孔就是打开宝藏的“金钥匙”。它是在物探、钻井、测井、固井等工序后,利用射孔弹迸发出的高能金属射流,穿过厚厚的套管、水泥环和地层,建立油气产出的通道。
作为中油测井的拳头产品,“先锋”超深穿透射孔弹的研发和应用始终瞄准油气田效益开发需求,一路从科研攻关到应用推广,它始终带着“创新+创效”的双重基因,在激烈的市场竞争中,它不仅赢得了品牌口碑,更为企业创造了良好的经济效益,先后在中国石油、中国石化、延长油田等国内油田应用300余万发,实现国际出口销售30余万发。
让射流再飞一会儿
近年来,随着油气勘探对象日趋复杂,深层超深层、非常规油气成为重要接替领域,这些“宝藏”所在储层往往具有低孔隙度、低渗透率的特点,使其不仅难找,更加难采。“先锋”超深穿透射孔弹正是迎着这样的难题,应运而生。
射孔被誉为打开油气宝藏的“金钥匙”。它是在物探、钻井、测井、固井等工序后,利用射孔弹迸发出的高能金属射流,穿过厚厚的套管、水泥环和地层,建立油气产出的通道。
“随着油气勘探开发需求的变化,射孔的任务也从最初的简单打穿地层,发展为改善施工效果、提升单井产量和油气采收率。这对射孔穿深提出了更高要求,射孔孔道越大越深,沟通的地层孔隙与裂缝就越多,就像拧开了藏在地下岩层缝隙中的微小油气开关,拧开的越多,油气产量就越大。”中油测井射孔器材二级工程师郭鹏如是说。
技术人员以目标为导向,从射孔弹关键部件药型罩入手,利用大型非线性动力学计算软件,开展千百次的理论数值计算模型,对射流参数进行仔细分析,优化射孔弹药型罩结构及装药结构。
经过多次模拟仿真实验和实际打靶实验,射孔弹炸药爆炸能量的利用率得到大幅提升,射流穿孔动能进一步增强,金属射流速度梯度分布得到了优化。
“先锋”超深穿透射孔弹问世以来,中油测井依托射孔技术研发、射孔施工服务和射孔器材制造的完整产业链优势,在应用中不断改进优化,在API(美国石油学会)官网上,将射孔穿深纪录从2010年的1539毫米一路提升至2017年的1986毫米,创造了领先国内、比肩国际一流的优异成绩。
变“设计图”为“产量表”
科研创新的目标在于转化应用。中油测井将服务油气效益开发作为科研创新的试金石,探索制定科研成果转化激励和约束机制,为科研项目落地“生金”提供机制保障,将科研成果变为经营硕果。
“有没有创新点?是不是自主制造?产生了多少经济效益?”中油测井西南分公司一级工程师贺洪举在每次科研项目评审时都会这样问。中油测井始终认为,科研产品必须经过生产实践和市场检验,能解决生产问题、满足市场需求并取得较好的经济效益才是好产品。
鲜明的导向机制,激活了一池创效春水。“先锋”超深穿透射孔弹项目研发实行“科研+制造+生产+推广”一体化管理模式。从项目开始之初,就从生产需求出发,瞄准低孔低渗储层及深井超深井等复杂井况下的射孔完井技术难题,突出射孔弹穿深性能和稳定性。为了确保科研成果变为优质产品,中油测井狠抓制造环节,对标国际一流,花大力气建设射孔弹自动化生产线,攻克了自动称量药粉、自动压罩、自动压装等一系列工序技术难题,实现产品制造全过程智能化、精准化控制,确保产品制造质量的同时,提升了科研、试验和投产速度,为“先锋”超深穿透射孔弹高效、大批量生产提供了自动化装备保障。
在科学机制的助推下,带着创效基因的“先锋”超深穿透射孔弹一亮相就取得不俗成绩。重庆焦石坝页岩气开发初期,国内外技术服务公司同台竞技,“先锋”超深穿透射孔弹力压群雄,先后助力四口气井日产攀上百万立方。
成为市场“香饽饽”
真金不怕火炼,方显利器本色。在塔里木油田城探3井,“先锋”超深穿透射孔弹扛住210摄氏度超高温作业条件,一次作业成功,一举在塔里木“三超井”射孔市场站稳脚跟,成为8000米以上超深井射孔作业的“扛把子”,近3年应用量超15万发。在西南油气田,“先锋”超深穿透射孔弹主动适应页岩气开发需求,优化射孔孔径,为储层酸化压裂创造更优条件,增产效果显著,受到焦石坝、长宁威远等区域的青睐。
“使用‘先锋’超深穿透射孔弹,可以为后续压裂创造更好的孔径条件,增产效果更加显著,甲方非常喜欢。”中油测井首席专家唐凯介绍道。
“先锋”超深穿透射孔弹凭借提升单井产能的技术优势,在激烈的市场竞争中脱颖而出,成为国内塔里木、西南、新疆、华北等多个油气田复杂勘探领域作业的指定产品。
与此同时,“先锋”超深穿透射孔弹走出国门、奔赴海外,在国际市场持续走俏,先后出口到土库曼斯坦、伊拉克、古巴、乌克兰、叙利亚、阿塞拜疆等6个国家,销量额逐年递增。“先锋”超深穿透射孔弹已经成为国内外射孔器材市场中的“香饽饽”。
积极应变,主动求变,才能与时代同行。“先锋”超深穿透射孔弹在助力油气田效益开发的同时,不断寻求自身突破。
目前,中油测井测井重点实验室射孔技术研究实验室已建成并投入使用,实验室配备的国内民爆行业唯一射孔弹爆炸冲击图像捕捉系统,为研究射孔弹高能射流提供了直观的影像数据。检测手段多样的模拟储层射孔性能试验装置和国内最高压力(350MPa/常温)的井下作业工具极限耐压试验装置,让产品走上市场前,有更多的“演习”和“进化”机会,从而更好适应实战。“先锋”超深穿透射孔弹正像它的名字一样,永远走在为油气田效益开发贡献力量的先锋路上。