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| “临门一脚”出油气 |
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□ 蒋钢 谭艺昕 赵超 李妍僖
——中油测井西南分公司先锋桥射联作技术让非常规油气藏实现常规开采纪实
将油气从地下采出到地面，并不是一个简单的过程，需要物探、钻井、测井、完井等一系列复杂的工程技术作业。其中，有一项技术被称为油气开发的“临门一脚”，那就是射孔技术。而桥射联作技术是针对页岩气勘探开发的特色利器，为注入压井砂液提供“入口”，也为非常规油气从地层进入井筒提供高效流动“出口”。“入口”决定改造效果，“出口”直接关系油气产量，因此这道小工序是影响油气产能的关键一环。中国石油测井有限公司西南分公司在低孔隙度、超低渗透率、复杂地质和工程条件下，与非常规油气勘探开发斗智斗勇，淬炼出顽强的作风和高超的技术。
从“一”到“多”开启攻关之路
烟花总在绽放时才会有人抬头欣赏，当它还是火星子腾空冲天时总是隐没于暗夜里无人知晓。国内桥射联作技术的诞生之路就是如此。
2009年，美国页岩气革命的消息漂洋过海，桥射联作的概念也随之传入。当时，拥有国内领先常规油气藏射孔技术的中油测井西南射孔技术团队迅速展开调研，得到的答案却是“绝对封锁”。
“当时，我们以拥有国内领先的常规油气藏射孔技术为傲。殊不知，我们是骑着自行车和开着汽车的外国人比赛。”中油测井射孔首席技术专家唐凯回忆到。
当头棒喝后随之而来的是紧迫感与危机感。“常规油气藏射孔技术是开门见山，直接在直井段搞油气开发；非常规气藏开发的多簇射孔则是在水平上倾井探寻资源。”唐凯指出非常规油气藏射孔的难点。
一曲一直、一横一竖，位置不同关山难越。如何将刚硬的金属工器具安全高效输送至水平目的层？如何为非常规油气储层精准分段？如何实现一次下井多级点火可靠作业？如何打通“出口”与“入口”？这4道难题成为科技攻关的“拦路虎”。
“成熟的常规油气藏射孔技术是一次下井点火一次，而非常规油气藏射孔是一次下井点火多次，从‘一’到‘多’是攻关要点。”早期的主研人员，中油测井西南射孔技术中心主任罗苗壮点出两种技术的核心差别。
找到问题，就有了方向。科研团队开启了“一”到“多”的攻关之路，联合运用石油工程、流体动力学、爆炸技术等多学科理论知识，搭牢理论框架体系，“孵化”出的第一版设计不够全面，推倒重来。满足基本功能的第二版设计却在实验阶段一波三折。石以砥焉、化钝为利，直到9个月后的第四版设计终于满足了所有需求，并通过实验验证。
实验室的成果只是科研攻坚的第一步。科研团队抱着笨重的“铁棍长枪”挺进现场，不断打磨技术、适应地层条件，先后尝试在水平井内由一级点火变成两级点火，逐渐增加至多级点火，并将桥塞坐封等工艺逐一融入现场应用。经过6个月的现场试点应用，顺利完成理论成果的现实转化。
2010年7月21日，在中国第一口非常规气井W201井，桥射联作技术完成首秀，日产气达2000立方米。
“用桥射联作技术解决非常规气藏开发，这条路我们能走，也走对了!””看到喷薄而出的工业气流，唐凯的眼神更加坚定。国内首套桥射联作技术应运而生，技术团队也为它取了响亮的名字“先锋桥射联作技术”。
从“有”到“优”乘东风夯基础
石破惊天，获产提气。2011年初，国家“十二五”规划明确要求“推进非常规油气资源开发利用”。此时，先锋桥射联作技术取得突破性进展。2012年，国家能源局陆续在四川长宁—威远、滇黔北昭通、涪陵焦石坝、延长石油延安设立4个国家级页岩气示范区，就此拉开了页岩气增储上产的序幕。得天独厚的优势，让已率先掌握桥射联作技术的中油测井西南射孔技术团队乘上了国家试点非常规气藏开发的“东风”。
如何在国内、国际市场扎根立足，实现从“有”到“优”又是一项新挑战。科研团队将“夯基垒台，立柱架梁”作为新的攻关方向；建立以科技引领为目标的非常规油气藏射孔研究团队，扎稳技术根基；建造适于非常规油气井勘探的专用射孔器材生产线，支撑现场应用；建设一批以非常规油气藏开发为主业，“能捉油龙，敢擒气虎”的作业队伍。
2012年2月，该公司在富顺—金秋反承包区块与壳牌中国公司迎来了第一次合作。作业要求下井4次完成对4个层位的精准射孔，技术团队结合区域地层特性，运用先锋桥射联作技术，优化施工方案，下井2次完成4个层位射孔作业，节省大量时间和成本。“打破传统施工作业模式，1次入井多级点火，获得优质产气效果。贵公司这次作业具有前瞻性，对壳牌公司将来的作业形式有颠覆性的启发。”壳牌中国公司高级监督艾伦向该团队发来感谢信，该团队也顺理成章地变为壳牌公司指定服务方。
一战成名天下知。后续中国石化、雪佛龙等公司纷纷抛来“橄榄枝”。先锋桥射联作技术不仅在壳牌反承包区块和中国石化焦石坝区块“风生水起”，还在长宁—威远、道达尔苏南、昭通、黔江等油气开发战场捷报频传。先锋桥射联作技术从四川起源辐射全国，掀起了非常规气藏开发热潮，蹚出了一条页岩气勘探开发的新路。
提质增效实现“弯道超车”
随着非常规气藏开发朝着更深地层挺进，提质增效成为国内资源勘探开发的主旋律。提升作业能力、作业时效、作业效果成为中油测井西南射孔技术团队的三大主线任务。
明确主线，做强增量。科研团队瞄准提质增效着力点，升级射孔工艺新方法，优化改造新工器具，创新完善技术新体系。
科研就像竞技体育，要取得好成绩，基本功是关键。该团队夯实基础理论研究，深挖工艺难点，总结归纳创建 “等孔径—多簇射孔”新理念。
科研团队灵活结合多学科，优化改良射孔弹参数、调整内部结构，研制出等孔径射孔弹，将孔径标准偏差由31%降低至6%，有效促进均衡进液，提高储层改造效果。创新发明触点式模块化多簇射孔器，在选发装置部分去除连接导线、集成雷管，将40厘米的选发装置集成缩短至3厘米，有效提升现场作业质量和时效。创新制造国内首套插拔式射孔井口快速连接装置，用科研的力量提升本质安全。
正当全新利器在山川沟壑中全面铺开时，新的问题又摆在面前。不同井况、不同操作习惯，导致施工复杂事故时有发生。如何规范操作过程，避免复杂发生，中油测井西南射孔技术中心二级工程师任国辉带领团队开始潜心攻坚。一个以地质需求为目标，工程条件为约束，AI技术为支撑的设想在他脑海中孕育。经过5年多的探索，团队创立了分段、分簇、射孔参数、工艺优化算法、规则与方法，成功开发出全球首套具备射孔全工序优化设计能力的射孔地质工程一体化应用系统，将作业模式升级转型，进一步完善先锋桥射联作技术体系。
“依托于先锋桥射联作技术，现场作业平均时效提升了约30%，作业更安全、操作更简单，科技力量让我们尝到了甜头。”中油测井西南分公司C3408队队长邓智源对该技术赞不绝口。
在先锋桥射联作技术的帮助下，四川盆地近两年非常规气藏勘探开发跑出了“加速度”，在2020年底，助力西南油气田实现了天然气“日产4千万、年产逾百亿、累产3百亿、储量超万亿”的产量目标。
中油测井大力实施创新驱动发展战略，坚持支撑当前、引领未来思路，为科研创新注入新动能，取得关键核心技术突破，实现“弯道超车”。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点，石油人以越是艰苦越向前的勇气，攻克一场又一场硬仗，努力为社会经济高质量发展攒底气。
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