创新力度,提升钻井速度
作为国内石油工程行业最早“走出去”的队伍,中原铁军一直以来都在“为生存而超越”。
文‖ 本刊记者 石杏茹 齐铁健 / 李向阳 袁旭光
“深地工程”取得的成功,是中原铁军全员发力、共同创新的结果。
俗话说,没有金刚钻,别揽瓷器活。
中原石油工程公司是真的有“金刚钻”。
临近傍晚,中原石油工程公司管具公司金刚石钻头厂车间依旧忙碌。“今年,我们的金刚石钻头实现了产销双提升。”管具公司经理西佐伟指着正在抛光的钻头说,“我们已经形成了4个系列71种型号的金刚石钻头产品,可基本满足国内各区域钻井需求。国外公司的钻头有的质量虽好,但是通用产品,不能针对西南、中原等不同地质条件进行差异化调整。我们研产服用一体化协同推进,产品推广效果非常好。”
除了金刚石钻头外,打深井、超深井,中原石油工程公司还有很多“金刚钻”。
中原石油工程公司成功注册的“中原深地”商标,涵盖井筒技术服务、油田化学品、仪器仪表和固控设备制造等所有主营业务类别,创新培育了5大类30余种特色技术和优势产品。这是该公司在“深地工程”领域揽瓷器活的“金刚钻”,也是其技术和产品产业化发展的成果展示。
所有的幸运,都是有备而来;所有的光芒,都需时间才能看见。中原石油工程公司在“深地工程”中每一份成功,都是努力埋下的伏笔。
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“1”字号井是底气
“向地球深部进军”,是习近平总书记发出的号令,也是几代石油石化人的梦想。隔着绵延的群山、厚厚的黄沙,在近万米深处降服油龙气虎,犹如站在珠穆朗玛峰上透过层层云雾捕获雅鲁藏布江上的船只。真是上天容易入地难!
打这样的深井,中原铁军是有底气的。
作为国内石油工程行业最早“走出去”的队伍,中原铁军一直以来都在“为生存而超越”。中原石油工程公司执行董事、党委书记张百灵一直记得同行给出的这样一句评价:“你们中原石油工程公司打井真是不要命啊!”
这个评价让张百灵既心酸又自豪。张百灵说:“闯市场从来都不是容易的事,往往是那些难打的、别人不愿打的井我们去打,而且我们还能打成。”
难打的井,首推“1”字号井。
距离濮阳市区十多公里的仓颉庙有这样一副对联:“盘古斯文地,开天圣人家。”意思是仓颉造字“天雨粟、鬼夜哭”,如同开天辟地,让人们逐渐摆脱混沌与蒙昧。打“1”字号井的难度与意义也在于此——开天辟地般揭开一方地层深处掩埋的秘密,获取地球深部的信息。
未知,往往意味着风险。
于洋是中原石油工程公司油气开发高级专家,不少“1”字号井压裂他都在现场。他说:“‘1’字号井施工中遇到的许多难题超出想象。很多记者来现场做报道,每次我都警告说,离井场远一点,来自地层深处的意外随时可能发生。”
中原石油工程公司压裂酸化工程高级专家范明福说了类似的话:“采用超高温压裂液体系,当压力上升到130兆帕时我们根本不敢轻易关井,否则会瞬间飙升至160兆帕。那时候,井口就像是一颗炸弹,随时可能爆炸。”
每次进行压裂作业,都是与地层深处力量的一场对话,每一次尝试都是对未知领域的一次探索与挑战。这样的“1”字号井,中原铁军已经成功完成了520余口。
没有“不要命”的决心,哪有敢为人先的胆识和气魄!没有“不要命”的勇气,哪有一个个“1”字号井的石破天惊。
普光1井获得高产气流,国内规模最大的海相气田横空出世;元坝1井发现了迄今国内埋藏最深的海相大气田元坝气田;焦页1HF井获得高产气流,标志着我国页岩气开发实现战略突破,提前进入规模化、商业化发展阶段;马深1井完钻井深8418米,当时创亚洲第一超深井纪录;元深1井完钻垂深8866米,成为四川盆地油气勘探开发的又一里程碑……
奇迹仍在继续!2024年,中原石油工程公司在国内市场承钻探井41口,其中,“1”字号井12口。中原铁军,长缨在手敢缚苍龙。
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科技创新提动能
“那是真金奖励啊!”
2022年,中原石油工程公司钻井工程技术研究院油化所所长单海霞带领团队研发生物质乳化剂、生物质合成树脂降滤失剂,并在钻井施工中成功应用,喜提年度成果转化奖励23万元,人人争羡。
培育新质生产力,实现高水平科技自立自强,一流的技术人才队伍是保障。目前,中原石油工程公司拥有18位博士后。
这是企业发展的宝贵财富。
怎么让这些财富创造更多财富?
“向下扎根,才能向上生长。”张百灵说,“我们爱护人才,但不过分溺爱或娇惯。应该让他们深入现场,通过基层实践锻炼发挥所学,解决现实问题。这样才能赢得现场人员的尊重与认可。”
不拘一格选拔人才,立足实践锻炼培养人才。成长的磨砺、奋斗的汗水,化作人才的底气和格局,累积成他们向上攀登的阶梯,支撑着他们看到更高处的风景。
为此,中原石油工程公司明确了技术管理机制和责任分工,要求各直属单位经理亲自抓技术管理,并特别设置总工程师岗位,以加强技术管理的领导力。对技术人员进行专项考核,对表现优异的技术人员给予奖励,对表现不佳进行问责并适时调整岗位。为了吸引和留住高层次人才,在薪酬分配上给予极大倾斜。高级专家的收入水平与公司中层正职相当,甚至更高。这种具有竞争力的待遇优势,有效激发了工作热情和创新能力。
同时,中原石油工程公司高质量建设以中石化石油工程中原研发中心为主体,钻完井液、钻井仪表及固控、压裂酸化3个技术中心为支撑的“1+3”科研体系;构建现场致胜的攻坚体系,坚持“管理+技术”双轮驱动,推动“四提一降”模板迭代升级,全力提高施工效率,降低故障复杂。坚持国内国外相结合、室内现场相组合、当前长远相结合,推动科技创新由点状突破向链式生成迈进。
于高山之巅,方见大河奔涌;于群峰之上,更觉长风浩荡。通过实施创新驱动、科技赋能,中原铁军与众多高层次人才为伍。他们各尽其能地寻找新方法、谋求新突破,形成了“人人创新”的生动画面。
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特色技术显神威
钻井过程中最让人头疼的是地层出现缝隙导致漏失,进而耽误工期,增加成本。
在鄂尔多斯市杭锦旗工区,中原铁军遭遇一项棘手难题。在2000~2800米下的刘家沟和石千峰两组地层,天然裂缝宽度超过4毫米,钻井中承压能力低。一旦钻井液密度超过1.1克/立方厘米,就会发生严重的井漏现象。部分井的钻井液漏失量竟然高达100立方米以上。
中原石油工程公司固井公司技术科研团队与地层漏失掰起腕子,开展堵漏新技术攻关,成功研发出双浆复合堵漏技术,使泥浆在裂缝中能够“注得进、留得住、固得牢、稳得久”。
昔日一口井钻下来,损失钻井液少则一二十万元,多则四五十万元。现在一次堵漏成功率由平均60%左右提高到93%,每口井的堵漏控制在10万元以内。
双浆复合堵漏技术只是中原石油工程公司堵漏技术的一种。2016年,该公司钻井工程技术研究院专门成立了防漏堵漏研究所,今年更名为防漏堵漏技术中心。
该中心主任张麒麟介绍说:“今年,针对四川盆地川东北、红星区块等井漏复杂情况,统筹应用地质、工程、钻井液一体化措施,开展防漏堵漏技术集成研究提升,采用一区一策,分区域精准制定防漏堵漏模板,漏失率同比下降20%以上。”
如何提高取芯效率、保证岩芯收获率,一直是钻井取芯人员不懈追求的目标。中原石油工程公司历经多年攻关探索,培育形成了多筒连续取芯、小井眼取芯等独有特色技术。尤其是自主创新深层特深层小井眼取芯技术,满足了高难度井油气勘探需求。该公司钻井工程专家董维哲说:“在信源5井9000米的特深层,小井眼定向井取芯一举收获西北工区取芯最深、进尺最长、收获率最高三项高指标,有力验证了我们的技术实力。”
在钻井工程技术研究院潜心攻关时,于洋正率领团队攻坚175兆帕超高压压裂技术。
2023年,在綦页深1井的技术讨论会上,于洋侃侃而谈:“綦页深1井压裂施工压力高、复杂缝网形成难度大,且井底温度高达245℃,超出了国内橡胶材料的最高耐温极限。我们考虑将所有关键部件的材质升级为合金钢。”
与会的一位教授质疑道:“建造这样一个大管汇系统,初步估算可能需要4000万元,而国外产品不到1000万元。”
“外国产品虽然初期成本较低,但使用寿命通常只有3年左右。我们的产品,预计能够稳定使用10年甚至更久,更具经济价值。”
他们研发的全球首套175兆帕压裂装备技术,今年在綦页深1井成功应用,标志着中国石化在超深层压裂装备技术领域迈入了世界领先行列。
目前,中原石油工程公司已培育形成18项关键核心技术,超深井钻完井技术和复杂地质环境下防漏堵漏技术入选“中国石化石油工程十大技术”。
在培育特色技术的同时,该公司围绕三大施工区域,着力服务好中国石化中原、西北、江汉、华北、西南等油气田,大力推进技术迭代升级与示范应用,支撑6大重点区域效益建产,保障3个老区挖潜增效,助力重点区域勘探开发持续突破。
2024年,中原石油工程公司成功承钻了11口8000米以深的超深井。施工的深井超深井数量占中国石化石油工程系统的近1/3,水平井数量超1/4,共刷新6项纪录,获得94项区域高指标。其中,顺中4-1X井首次将8500米以深超深井钻井周期控制在百天以内。
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产品产业化见效益
花生采摘晒干的时节,当地老乡正在田地里收获丰收的喜悦。
距离他们不远的地方,中原石油工程公司50609钻井队正在紧张施工。登上高高的钻井平台,该队平台经理梁松涛指着下方循环流动的泥浆说:“我们现在使用公司研制的钻井液自动配浆系统,加料速度较人工快2至3倍,不仅操作简便、自动化程度高,而且绿色安全环保。”
中原石油工程公司副总经理魏殿举说:“得益于快速自动加重系统、钻井液除砂除泥清洁器等系列自主研发的固相控制设备,钻井施工效率明显提升,钻井工人劳动强度大幅降低。”
中原石油工程公司物资装备管理中心经理习伟东说:“如今新式野营房、环保厕所、折叠会议室等等已经是中原铁军的标配。”
“当年竟然敢接下生物质钻井液这个课题,现在回想起来都后怕!”谈及往事,单海霞依然非常佩服当初的勇气。
2015年,随着“史上最严”《环境保护法》的出台,中原石油工程公司提出了一个大胆的目标——研制一种既经济又环保的新型生物质钻井液,来取代传统的以白油和柴油为溶剂的钻井液。
时任中国石化石油工程领域高级专家的王中华给单海霞设定的钻井液条件极为苛刻。首先,这种钻井液能在特定环境中被天然富集的微生物代谢,是一种生物质钻井液。此外,它必须经济可靠。
条件限定,目标锁死,途径在哪里?
最终,具有生物工程和化学双重专业背景的单海霞突获灵感——利用粮油副产物作为原料。在搞研发的那段日子里,单海霞感觉自己眼前时刻漂浮着碳、氢、氧元素。她在脑海中不断地把这些分子排列组合,希望研发出既环保又实用的钻井液。
她的设想成功了。
2024年,生物质合成基钻井液在川西区块的江沙321-11HF井完成首秀,有效解决了井壁易失稳的问题。甲方对此给予了“润滑性好、抑制能力强、环保性能突出”的高度评价,并将其列为区块同型井重点应用的钻井液体系。
通过开展胺基改性合成树脂降滤失剂等6种钻井液处理剂生产工艺技术攻关,迭代升级聚合物稠化剂等7种酸化压裂剂,实现规模化生产应用6种产品,中原石油工程公司为产品产业化发展注入了活力。通过“体系带产品”模式,开展钻井液技术服务43井次、酸化压裂技术服务17井次,有力带动了产品现场推广应用,外销产品创历史新高,实现产值数亿元。
在发挥特色技术产品优势驰骋国内市场的同时,中原石油工程公司自主研发的数字化钻井参数仪在中国石化海外钻井队成了标配。
一早刚上班,钻井工程技术研究院钻井仪表及固控中心车间里,工人就忙着将一台台VDX数字化钻井参数仪装进印有“中原深地”的包装铁箱内,准备发往科威特。钻井参数仪就像安装在钻机上的眼睛,监视着钻井运行状态,属于高端钻井仪表。2003年,中原石油工程公司成功研制出国内首台数字化钻井参数仪。这款参数仪在沙特市场初试牛刀,便凭借卓越性能赢得了以“高标准、严要求”著称的阿美公司的认可。
钻井工程技术研究院钻井装备专家李鹰峰说:“目前该产品已迭代更新至第4代,形成了6项核心技术,入选中国石化石油工程科技创新十大产品,已在13个国家推广应用300余台。无论是在俄罗斯-30℃的极寒环境下,还是在中东地区接近70℃的高温条件下,仪表都能保持稳定运行。”
如今,生物质钻井液和VDX数字化钻井参数仪已经成为中原石油工程公司特色自研产品的两张亮丽名片。此外,6个化学助剂产品、9种钻完井液体系列入石油工程产业化目录,22种产品被中国石化集团公司、石油工程公司选为内部互供优势产品。
为了打造更多的名片,打赢产品产业化发展攻坚战,构建“井筒工程服务+泥浆助剂生产+设备仪器制造+难动用储量开发”并举联动发展格局,塑造发展新动能,2024年,中原石油工程公司层层遴选油田化学品、固相控制设备、仪器仪表、钻井和压裂技术服务、钻井工具和配套设施等特色技术和自研产品进入“中原深地”系列。这是服务国家战略的具体行动,是顺应行业发展大势的重要举措,也是推动企业自身发展的有力支撑。
谈起未来发展,张百灵说:“我们将以市场为导向、效益为中心,以铸造‘中原深地’名片为抓手,大力推进支柱业务提质升级、特色业务规模发展、新兴业务培育壮大,加快强链补链延链,提升整体产业的韧性和抗风险能力。”
当一个有理想的企业努力踮起脚尖,任何屏障都挡不住它的光芒。相信环境给了中原铁军多少积雪,市场必将回馈它多少个春天。
本文图片均由中原石油工程公司提供