页岩气开发装备“中国造”

来源：中国石化新闻网    发布时间：2014-07-09 11:02:33 

石油机械公司根据涪陵页岩气开发需要，定制高端关键装备，为页岩气开发提速提效提供支撑

　　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。（石建芬）