“中石化江汉石油工程：做中国页岩气工程技术的“领跑者””

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本文作者:熊杰

近日，涪陵国家级页岩气产能建设示范区再次传出喜讯，中石化江汉石油工程企业钻探焦点页为90-4hf井，钻探深度6303米，刷新了世界最深页岩气水平井施工记录。

截至2006年6月，该企业在涪陵国家级页岩气示范区进行了220余口钻井，单井钻井完井周期、钻井综合价格大幅下降，钻井液和压裂返排液再利用率100%，实现了页岩气清洁安全高效开发，涪陵国家级壳牌

探索:走自主创新之路成为必然

江汉石油施工企业年开始页岩气施工技术探索。 从中石化第一口页岩气水平井——建设页hf-1井，到涪陵大安寨区块涿页hf-1井，开发效果不理想。 “天易进地难”，页岩气开发难度本来就极大，而且风险极高，其钻井深度远远高于常规油气井，普遍在4000米以上，包括2000米左右的水平井，需要大规模分段压裂， 页岩气开发面临的风险主要包括井崩、井漏、井喷、浅层气中含有硫化氢，其中任何失误都有可能导致严重事故的发生。

与美国相比，中国页岩气多在崇山峻岭之间，储量深，结构多杂，高质量页岩气储层厚度小，开采难度远远超过美国。 更困难的是，国内在页岩气开发工程技术和设备方面几乎是一片空白。 建设页hf-1井工程中，提供油基钻井液、水平段钻井液、桥塞和分级孔技术服务的都是国际知名的油服企业。

“当时页岩气我们没做过，也做不到。 一切据外国人说，我们在过程中学习和摸索。 ”。 江汉石油工程企业总经理杨国圣回忆说。 由于地质特征和开发环境的差异，国外页岩气工程技术在我国页岩气勘探开发中存在“水土不服”现象，难以照搬应用。 不仅挖掘效果不好，这个“跨国婚姻”还面临着很高的价格。

核心技术绝对保密，重要的装备只是不租用和销售，每次设备售后都要支付昂贵的服务费。 长期要开发页岩气，关键技术成为“绞杀”的障碍，江汉石油工程企业以加快国产化步伐为任务，开始了真正意义上的自主创新实践。

难:解读页岩气开发工程关键技术的难度

年，中石化江汉油田承担建设涪陵国家级页岩气示范区的任务，江汉石油工程企业作为页岩气开发主力军前往重庆涪陵的崇山峻岭。 大问号摆在他们面前:面对非常规资源勘探开发施工周期长、工程价格高等课题，如何有效开发油气田经济？

“页岩气开发的关键是经济可采性，降低开发价格，最终惠及人民。 ”。 杨国圣介绍说，美国页岩气革命出现了，出现在两个关键技术的突破上:水平挖掘和阶段性压裂，这也是企业攻关的重点。

在挖掘技术方面，他们主要突破了“三个瓶颈”。 一是建立了适用于涪陵焦石水库结构页岩气水平井优速钻井的井身结构方案。 在上部易漏井段使用清水钻井方法，空风钻风险大，泡沫钻井存在环境污染等问题，开井后机械钻井速度提高了4~5倍。 二是创新实现了大井距离平行丛式水平井和鱼钩型井眼轨道控制。 在地质条件多、复杂的情况下对比下山地“井厂”模式的应用，为了保证高质量储层的最大动用，通过选择钻头组合，开发了定向pdc钻头和定位螺杆等工具，实现了替代进口的旋转导向工具 处理了水平段牙轮钻头费用高、速度慢的问题，在水平段钻完了一颗又一颗的钻头。 三是开发了高效油性钻井液、弹性乳胶防漏气水泥浆体系、低密度防漏气水泥浆体系，满足页岩气开发大规模压裂对井筒高强度的要求，完井时间大幅缩短，固井质量明显提高

在长水平的阶段性压裂技术研究中，他们也同样付出了很多心血。 桥塞的研制长期阻碍了页岩气工程技术国产化的全面形成，他们通过研制构成桥塞零部件的材料，经过数百上千的材料试验，最终设计出了科学比较有效的零部件结构。 现在的桥梁多次升级，成为世界领先的重要设备。

目前，企业页岩气规模开发关键工程技术实现了“七大突破”，总体上建立和创新了钻井、测井、压裂试气、环境保护等页岩气开发配套工程技术。 “由于我们有自己的设备和技术，海外企业的价格很快下跌了一半，越来越多。 ”。 杨国圣说。

宣传:为油气田商业开发插上翅膀

年，焦点页30号平台作为涪陵工区首次使用“井厂”模式的挖掘平台，备受关注。 然而，短短一年内，涪陵页岩气田“井厂”施工平台达到80%以上，施工记录被改写，创造了惊人的“涪陵速度”。

从对口井作业模式过渡到平台批量化流水线模块的作业模式，带来了流程再造的挑战。 该企业分解了原有的施工流程，创新地在时间、空之间、设备上进行了重新组合，建立了完整的领域规范，为标准化的挖掘、压裂施工提供了规范保障。

除实现全程国产化外，创新团队还成功处理了页岩气开采的“环保”顽疾。 “页岩气备受争议的原因之一是环境污染。 杨国圣介绍说:“我们涪陵气田由于其喀斯特地貌，岩层多而复杂，环境保护更为困难。” 年以来，经过两年多的时间，他们解决了喀斯特地貌开采页岩气的环境保护技术难题。

经过近7年的学习、吸收、攻关和探索实践，江汉石油工程企业适应和完善了我国国情，包括选区评价、“井厂”设计、定向长水平井钻井、油基泥浆应用、高强度固井、泵送桥堵孔连作、分段压裂、排放采集技术等 出版国家专利54件，软件著作权13件，著作3部，发表论文181篇，制定标准规范25件。

从零开始，江汉石油工程企业花了6年走完了美国30多年的技术难关之路。 他们从“跟随”到“引领”，成熟技术的不断宣传应用，为中国页岩气田商业开发插上了翅膀。