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地下“動(dòng)車(chē)”助氣田高效低成本開(kāi)發(fā)

時(shí)間:2019-08-10 19:58:20  來(lái)源:  作者:

  “在焦頁(yè)30-S1HF井,我們利用地下‘動(dòng)車(chē)’,成功將射孔槍送到井底完成射孔施工,創(chuàng)造了牽引距離達(dá)3008米的全國(guó)施工紀(jì)錄。”8月8日,江漢石油工程測(cè)錄井公司牽引器技術(shù)服務(wù)中心負(fù)責(zé)人顧培文開(kāi)心地說(shuō)。

  顧培文口中的地下“動(dòng)車(chē)”,指的是他們自主研發(fā)的大功率牽引器,它可以輸送儀器至頁(yè)巖氣井長(zhǎng)水平段深處,完成各類(lèi)特色測(cè)井、射孔等施工任務(wù),并能幫助解決壓裂過(guò)程中的復(fù)雜工程情況。

  目前,地下“動(dòng)車(chē)”在涪陵頁(yè)巖氣田累計(jì)完成500口氣井的施工任務(wù),為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)節(jié)約大量工程費(fèi)用,助力氣田高效低成本開(kāi)發(fā)。

打破國(guó)外壟斷,研發(fā)第三代國(guó)產(chǎn)化牽引器

  頁(yè)巖氣長(zhǎng)水平段鉆井是“先豎后橫”,垂直鉆進(jìn)3000米左右,再在地底下開(kāi)一條水平方向的 “橫井”,這條“橫井”水平段目前通常2000米以上,儀器無(wú)法依靠自身重力下放到“橫井”底部,必須有輸送設(shè)備將它們送至井底。

  而牽引器是一種操作方便、安全系數(shù)大的輸送設(shè)備,它依靠地面控制器發(fā)出的指令,像一輛靈巧的動(dòng)車(chē),將儀器輸送到指定位置,順利完成施工任務(wù)。

  記者眼前的牽引器,呈長(zhǎng)圓筒狀,直徑80毫米,長(zhǎng)7米,從側(cè)面看去,只有一個(gè)橙子大小。

  “這是我們研發(fā)的第三代國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品了,別看它個(gè)子不大,能耐不小,它在套管里牽引儀器或設(shè)備,既能拖,還能拽,最大負(fù)載達(dá)到1.1噸,打個(gè)比方,體重100公斤的胖子,它能夠帶上10個(gè),跑得依舊有力,動(dòng)力十足。”顧培文親昵撫摸著牽引器介紹。

  神奇的地下“動(dòng)車(chē)”在研發(fā)道路充滿(mǎn)了辛酸。

  最初,公司牽引器研發(fā)團(tuán)隊(duì)只能眼巴巴地看國(guó)外公司的牽引器在頁(yè)巖氣田“表演”,想觀摹學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的牽引器技術(shù),卻只允許遠(yuǎn)看施工井場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)裝備不能靠近,核心技術(shù)更是只字不提……

  為了沖破國(guó)外技術(shù)壁壘,測(cè)錄井公司決定研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)牽引器,他們與相關(guān)院所合作,于2013年開(kāi)發(fā)了第一代國(guó)產(chǎn)化牽引器,在接下來(lái)的多年里,他們?cè)趯?shí)踐中不斷改進(jìn)研發(fā),形成6大特色水平井輸送技術(shù),居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各油氣勘探區(qū)域。

  目前測(cè)錄井公司已研制出第三代牽引器產(chǎn)品,獲得國(guó)家專(zhuān)利6項(xiàng),并形成研發(fā)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)“四位一體”格局,計(jì)劃往國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)銷(xiāo)售。

改進(jìn)技術(shù),施工紀(jì)錄成為“易碎品”

  去年3月18日,測(cè)錄井公司采用大功率牽引器完成了焦頁(yè)2-5HF井固井質(zhì)量測(cè)井任務(wù),將儀器從2760米牽引至5902米,刷新了牽引距離3142米的國(guó)內(nèi)紀(jì)錄。

  這是測(cè)錄井公司不斷改進(jìn)技術(shù),讓施工紀(jì)錄成為“易碎品”的一個(gè)典型事例。

  近兩年,涪陵頁(yè)巖氣井的水平段越來(lái)越長(zhǎng),要讓牽引器冒著90℃以上的井筒高溫,拖著因水平段不斷增長(zhǎng)而導(dǎo)致的越來(lái)越長(zhǎng)、越來(lái)越重的電纜負(fù)重前行,不論是材料選擇上,還是牽引系統(tǒng)、吊裝保護(hù)系統(tǒng)、控制裝置等改進(jìn)上,都存在很多難點(diǎn)。

  公司不懼挑戰(zhàn),不斷與技術(shù)難點(diǎn)“較勁”,持續(xù)加大技術(shù)改進(jìn)力度。他們改進(jìn)牽引器驅(qū)動(dòng)電路,設(shè)計(jì)和改進(jìn)了保護(hù)電路,讓地下“動(dòng)車(chē)”的牽引力更加強(qiáng)勁,電路運(yùn)行更加平穩(wěn);他們將牽引方式由彈簧機(jī)械式改為液壓式,提高推送動(dòng)力和越障能力;他們不斷增加牽引器段數(shù),現(xiàn)在,一個(gè)牽引器可掛接4個(gè)牽引段,“還可延長(zhǎng)牽引段,像動(dòng)車(chē)組一樣,掛接多個(gè)車(chē)箱,提高牽引能力。”顧培文說(shuō)。

  焦頁(yè)88-2HF井最大井斜達(dá)106.75度,要進(jìn)行牽引施工,就是讓地下“動(dòng)車(chē)”一路在上傾的陡坡上前行,施工難度極大。為不讓牽引器順坡下滑,技術(shù)人員增設(shè)剎車(chē)短節(jié),增加牽引輪內(nèi)部柔韌性和表面硬度,加大了牽引輪與套管壁的接觸面積,使?fàn)恳喌?ldquo;巴地力”更強(qiáng),摩擦力變大,出色地完成該井的施工,創(chuàng)造國(guó)內(nèi)牽引器施工最大井斜紀(jì)錄。

  截至目前,測(cè)錄井公司創(chuàng)造并保持著20多項(xiàng)全國(guó)及中石化紀(jì)錄,地下“動(dòng)車(chē)”戰(zhàn)績(jī)顯赫。

推行牽引器射孔技術(shù),提高效率降低成本

  隨著牽引器技術(shù)的越來(lái)越成熟,公司一班人考慮,能否充分發(fā)揮地下“動(dòng)車(chē)”的優(yōu)勢(shì),持續(xù)擴(kuò)大牽引器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?于是牽引器射孔技術(shù)成為公司擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的首選。

  在此之前,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的射孔方式為連續(xù)油管傳輸射孔,不但施工周期長(zhǎng),施工成本高,而且在超長(zhǎng)水平井中容易出現(xiàn)連續(xù)油管自鎖等問(wèn)題,給射孔作業(yè)帶來(lái)不小的阻礙。

  公司創(chuàng)新思路,將牽引器與多級(jí)射孔施工相融合,在國(guó)內(nèi)率先研發(fā)牽引器輸送射孔技術(shù),解決連續(xù)油管射孔的技術(shù)“瓶頸”。

  由于射孔槍在套管內(nèi)點(diǎn)火爆炸,沖擊力非常大,對(duì)牽引器安全性能、抗震性能提出了很高的要求,技術(shù)人員天天“泡”在井場(chǎng)和工房,反復(fù)開(kāi)展改進(jìn)試驗(yàn),他們加裝了安全短節(jié),通過(guò)物理法隔離牽引器與射孔工具串,優(yōu)化了高電壓防護(hù)系統(tǒng)和短路保護(hù)系統(tǒng),制訂嚴(yán)格的崗位作業(yè)指導(dǎo)書(shū),終于取得了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的成功。

  公司信心滿(mǎn)滿(mǎn),于去年5月21日,首次在涪陵頁(yè)巖氣田焦頁(yè)86-1HF井進(jìn)行牽引器射孔施工,技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目組認(rèn)真抓好關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)管控,嚴(yán)格執(zhí)行“一串2簇”的施工要求,使回拖、校深、點(diǎn)火一氣呵成,優(yōu)質(zhì)安全完成施工任務(wù),施工周期減少了50%,施工成本下降70%。

  焦頁(yè)82-2HF井井筒內(nèi)帶沙,在第2、7、10段壓裂施工中遇到了泵送射孔超壓的難題,用常規(guī)技術(shù)手段無(wú)法解決,公司成功運(yùn)用牽引器射孔技術(shù),打開(kāi)地層通道,解決了工程復(fù)雜情況,促進(jìn)該井優(yōu)質(zhì)完成壓裂施工。

  “牽引器射孔技術(shù)具有工效高、成本低、精度高等優(yōu)勢(shì),是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)中的‘利器’。”顧培文說(shuō),“目前,我們?cè)诟⒘隁馓镆牙塾?jì)運(yùn)用60多井次,助力氣田高效低成本開(kāi)發(fā)。”

  (戴瑩 譚顯慶)

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