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页岩气开发装备“中国造”

来源:本站 日期:2014-07-10 浏览量:
6月22日,在焦石坝焦页28号平台,800多吨的ZJ50D步进式钻机像装了智能化机械脚,在遥控器的指挥下,顺利完成从焦页28-4井到焦页28-1井的“自力行走”。钻机整体移运搬迁时间由常规的5天缩短为3个小时,实现钻机搬家当天搬迁、当天开钻。

  “有了它们,今后页岩气开发更有保障了。”石油机械公司机械研究院新技术推广部经理蒋洪亮说。

  石油机械公司根据涪陵工区地形地貌,创新开展重点装备和工具研发,先后完成井工厂钻机、大型成套压裂装备等多项主要核心装备国产化改造,建立了适合我国独特页岩气资源条件的装备体系,为页岩气开发提供了国产高端装备支撑。

  运用创新技术研制高端钻机

  涪陵国家级页岩气田是国内首个整装页岩气田,采用每个平台布置4口井或6口井的丛式井布局模式开采,一次性完成全部井组钻井作业后,整体移交试气投产工序,对钻机技术提出更高要求。

  建设初期,工程队伍均使用4000米以上常规石油钻机进行丛式井钻井作业,钻机搬迁需要7天以上才能完成,长达建井周期的15%以上。

  “要实现页岩气的商业开发必须低成本、规模化”。石油机械公司瞄准钻机高端技术,将创新研发与生产有机融合,加大研发力度,研制成功可快速移动和高效作业的井工厂轮轨式、步进式钻机。

  5月23日,在焦石坝焦页30号平台,一台5000米轮轨式电动钻机,从焦页30-1HF井整体平移至相距10米的焦页30-4HF井,用时仅57分钟,与常规搬迁方式相比,节省了6天。

  涪陵页岩气钻井平台井位分布多为三角形、菱形等布局。该公司研发步进式钻机,给钻机装上“脚”,使其成为可以自由行走的钢铁巨人。钻机的整体移运仅用3小时就能完成。

  目前,在涪陵作业的钻机装备中,45%是该公司产品,电动钻机成为我国页岩气井的主力技术装备。

  根据地质特点开发个性化钻头

  “目前,公司在涪陵工区牙轮钻头市场占有率高达98%,金刚石钻头占有率达60%左右,螺杆钻具供不应求。”石油机械公司涪陵服务中心江钻销售经理王宪忠说,去年金刚石钻头在涪陵工区市场占有率不足30%,大多数市场被国外知名厂家占据。

  非常规资源开发给石油钻头带来更多的需求,钻头的适应性开发显得尤为重要。

  该公司针对涪陵工区储层埋藏较深、地质条件复杂、地层稳定性差等特点,专门成立了由公司领导挂帅、集“研、产、销”三方面人员为一体的项目组,先后攻克钻头易断齿、磨损快、钻具易卡等技术难关,开发出个性化金刚石钻头和等壁厚螺杆钻具,形成一整套钻头钻具优化方案。

  在日常产品开发上,将钻井时间、进尺、机械钻速等影响钻井效益的因素与设计估值比较,并对钝钻头磨损情况进行评估分级,不断完善钻头设计和选型,扩大国产化钻头市场占有率。

  通过技术攻关,一开直井段的钻井周期从5天减少至1~2天,二开定向段机械钻速提高近3倍,水平段“一趟钻”在部分井位获得成功。

  绿色低碳理念融入装备研发

  6月中旬,该公司研制的70吨~225吨带压作业设备、两套160吨高端带压作业装置,在焦石坝带压起下管柱作业中应用成功。

  该公司机械研究院高级工程师丁永伟解释,为了研发适合涪陵页岩气井作业的带压作业装备,公司通过三次技术引进和国际合作研发,掌握了高压动密封技术、高效举升旋转技术、智能安全控制技术和装备集成配套技术,获得1项发明专利授权,研制出70吨~225吨带压作业设备、两套160吨高端带压作业装置。

  在研发国产装备过程中,该公司将绿色低碳环保理念融入装备研发应用,把技术引进与自主创新相结合,研发出适应山地井工厂作业的大容量连续油管设备,推出系列高压大排量固井设备,为优质高效固井提供装备支撑,有效防止因井筒气液窜流而污染环境;研究应用大规模压裂返排液处理技术装备、油田污水处理设备,实现污水废液的重复利用和达标排放。