不久前，焦頁29-S2HF井三開井段鉆井用時6天，在造斜段、水平段均實現(xiàn)一趟鉆，是涪陵頁巖氣田唯一一口僅兩趟就完成三開施工任務的井，創(chuàng)氣田三開國產(chǎn)技術鉆井周期最短紀錄。這是江漢石油工程公司在涪陵氣田創(chuàng)造的100多項施工紀錄之一。

作為涪陵頁巖氣開發(fā)主力軍，江漢石油工程公司自2012年起，就舉全公司之力，加快科技創(chuàng)新和攻關。5年來，公司創(chuàng)新形成鉆井、測錄井、壓裂試氣、環(huán)保等7項頁巖氣開發(fā)國產(chǎn)成套技術。“涪陵大型海相頁巖氣田高效勘探開發(fā)”項目打破國外技術壟斷，為我國頁巖氣勘探開發(fā)提供了能復制、可推廣的經(jīng)驗，項目獲國家科技進步一等獎。

江漢石油工程公司早在2010年就開始頁巖氣工程技術的探索。從中國石化第一口頁巖氣水平井——建頁HF-1井到涪陵大安寨區(qū)塊涪頁HF-1井，開發(fā)效果都不理想。

上天容易入地難，頁巖氣開發(fā)屬世界級難題，不但難度極大且風險極高。頁巖氣開發(fā)存在井塌、井漏、井噴、淺層氣含有硫化氫等風險，任何失誤都可能導致嚴重事故發(fā)生。

我國頁巖氣多在崇山峻嶺間，埋藏深、構造復雜、優(yōu)質(zhì)頁巖儲層厚度小，開采難度遠超美國。公司當時在頁巖氣開發(fā)上可以說是“四大皆空”——無經(jīng)驗、無技術、無設備、無人才，很多員工都是第一次聽說頁巖氣。

在建頁HF-1井施工中，提供油基鉆井液、水平段測井、橋塞分段和分級射孔技術服務的均為國際知名油服公司。由于國內(nèi)外地質(zhì)特征和開發(fā)環(huán)境的差距，國外頁巖氣技術在中國頁巖氣勘探開發(fā)中常“水土不服”，應用存在很多困難，鉆探效果也不理想。這場“跨國聯(lián)姻”還面臨著高昂的成本——關鍵裝備只租不賣，每次設備售后維護都要付出昂貴的服務費。

何以解憂？唯有創(chuàng)新。要想實現(xiàn)頁巖氣高效率、低成本、規(guī)模化商業(yè)開發(fā)，必須加快頁巖氣開發(fā)技術國產(chǎn)化研究，突破技術瓶頸才能不被國外公司“卡脖子”要錢。公司下定決心，確立“長水平段鉆完井技術”“非常規(guī)水平井分級射孔工藝”等20多項科研先導項目，規(guī)劃科技攻關路線圖，踏上了艱辛又漫長的自主創(chuàng)新之路。

頁巖氣開發(fā)需要兩項關鍵技術：長水平段鉆井和長水平段分段壓裂技術。圍繞這兩項技術，江漢石油工程公司重點進行科研攻關。

在鉆井工藝上，公司加大長水平段優(yōu)快鉆井技術研發(fā)，科研團隊每天“宅”在井場，與鉆井技術死磕到底，最終實現(xiàn)多項技術瓶頸的重大突破。

他們建立適合涪陵頁巖氣田水平井優(yōu)快鉆井的井身結(jié)構方案，在一開井段上部易漏井段采用清水鉆進方式，成功解決了空氣鉆風險大、泡沫鉆有環(huán)境污染等難題，一開井段機械鉆速提高4~5倍。他們利用三維地質(zhì)導向技術，研制定向PDC鉆頭和配套螺桿等工具，替代進口的旋轉(zhuǎn)導向工具，解決三開長水平段定向鉆進困難，在多口井實現(xiàn)水平段一只鉆頭一根螺桿一趟鉆鉆完。他們研發(fā)國產(chǎn)油基鉆井液，價格僅為進口的40%，研發(fā)的水泥漿體系，滿足了頁巖氣開發(fā)對井筒高強度的要求，完井時間大幅縮短，固井質(zhì)量明顯提高。他們大力開展“井工廠”批量化鉆井，提高施工效率50%以上……涪陵頁巖氣田優(yōu)快鉆井技術成果經(jīng)重慶市科委鑒定，整體達到國際先進水平。

在長水平段分段壓裂技術研究中，創(chuàng)新團隊加大國產(chǎn)化橋塞研發(fā)與運用，加快精細分段壓裂技術攻關。他們與制造廠家一起，不斷改進橋塞零部件材料，經(jīng)歷上千次材料試驗，順利完成國產(chǎn)化橋塞研發(fā)，單支橋塞價格僅為進口橋塞的十分之一。如今，國產(chǎn)化橋塞已升級換代數(shù)次，成為具有世界領先水平的關鍵設備。

目前，公司所有關鍵頁巖氣開發(fā)技術均100%實現(xiàn)國產(chǎn)化。國產(chǎn)橋塞與多級射孔、油基鉆井液、牽引器測井、地質(zhì)導向等4項國產(chǎn)化技術的應用，降低施工成本70%，按100口井測算，與國外油服公司相比，降低工程造價6.09億元。

隨著鉆井大規(guī)模進行，隨鉆產(chǎn)生的大量油基鉆屑急需進行無害化處理。

公司勇挑環(huán)保重擔，在涪陵頁巖氣田建立油基泥漿處理中心。技術人員針對油基巖屑易粘連鏈板、出渣粉塵大、處理后的鉆屑含油率高、自動化程度不高等技術難題，開展了加藥劑降粘、加裝噴淋系統(tǒng)降低粉塵、不凝氣燃燒裝置改造等一系列技術改造，最終研發(fā)出先進的熱解析法處理油基鉆屑技術。

他們采用先進的變頻器控制系統(tǒng)，突破特殊環(huán)境下物料分布、傳輸、加熱、分離等多項核心技術，實現(xiàn)油基巖屑智能化處理目標，年處理油基巖屑達1.5萬立方米。治理后廢渣含油量在0.081%~0.143%之間，遠優(yōu)于“國家農(nóng)用污泥中含油率低于0.3%”的標準，處理技術國際領先，并已申報國家專利。