科技成果转化是将科学技术转变为现实生产力的关键环节,是企业实现高质量发展的重要途径。集团公司高度重视科技成果转化工作,一批具有前瞻性、实用性和可推广性的科技成果运用到生产中,并已取得良好的应用效果,对主营业务产生了促进作用,创造了可观的经济效益。
即日起,本报开启“科技成果转化创效系列报道”,全方位展示部分科技成果从研发、应用到创效的过程,旨在探讨企业如何才能开发和利用好科技创新成果,并将技术更好地转化为生产力,提升企业整体创新效能,助推企业提质增效,促进科技与经济深度融合。
·中油测井在超深井射孔作业时,用钻具或油管将“先锋”超深穿透射孔器输送至目的层,电测校深调整管柱后,通过井口加压激发压力起爆装置,起爆传爆“先锋”超深穿透射孔弹,形成超高温超高压聚能金属射流,穿过射孔枪、套管、水泥环和地层岩石,为油气采出地面建立良好的流通通道。
·3月10日,大港油田港古16101井通过二次补孔,日产量增加10吨,再次焕发生机。此次老井补孔作业难度大,作业过程中,中油测井公司自主研发的“先锋”超深穿透射孔弹一次射穿了3层套管,射孔径向距离达208.7毫米。
作为中油测井的拳头产品,“先锋”超深穿透射孔弹的研发和应用始终瞄准油气田效益开发的需求。从科研攻关到应用推广,始终带着“创新+创效”的双重基因。在激烈的市场竞争中,“先锋”超深穿透射孔弹不仅赢得了口碑,而且为企业创造了良好的经济效益,先后在国内油气田应用300余万发,实现国际出口销售30余万发。
铸造解放油气的“金钥匙”
——中油测井“先锋”射孔利器创新创效纪实
应需而生 因需而变
近年来,随着油气勘探对象日趋复杂,深层超深层、非常规油气成为重要接替领域。但这些油气资源所在储层往往具有低孔隙度、低渗透率的特点,不仅难找,更是难采。“先锋”超深穿透射孔弹应运而生。
射孔被誉为打开油气宝藏的“金钥匙”。它是在物探、钻井、测井、固井等工序后,利用射孔弹迸发出的高能金属射流,穿过厚厚的套管、水泥环和地层,打通油气产出的通道。
“随着油气勘探开发需求的变化,射孔的任务从最初的简单打穿地层,发展为改善施工效果、提升单井产量和油气采收率。这对射孔穿深提出了更高的要求,射孔孔道越大越深,沟通的地层孔隙与裂缝就越多。就像拧开了藏在地下岩层缝隙中的微小油气开关,拧开的开关越多,油气产量就越大。”中油测井射孔器材二级工程师郭鹏说。
技术人员以目标为导向,从射孔弹关键部件药型罩入手,利用大型非线性动力学计算软件,开展了上千次理论数值计算,仔细分析射流参数,优化射孔弹药型罩结构及装药结构。经过多次模拟仿真实验和实际打靶实验,射孔弹炸药爆炸能量的利用率得到大幅提升,射流穿孔动能进一步增强,金属射流速度梯度分布得到了优化。
“我们相继解决了高密度药型罩材料配比及密度分布均匀化制造技术、高能炸药多次预压工艺等难题,实现了药型罩结构和炸药压制密度双提升,并将这种穿深性能优异的射孔弹命名为‘先锋’。”原中油测井西南分公司射孔技术中心主任罗宏伟介绍了“先锋”超深穿透射孔弹的研发过程。
“先锋”超深穿透射孔弹问世以来,中油测井公司依托射孔技术研发、射孔施工服务和射孔器材制造的完整产业链优势,在应用中不断改进优化,在API(美国石油学会)官网上,将射孔穿深纪录从1539毫米一路提升至1986毫米,创造了领先国内、比肩国际一流的优异成绩。
科学推动 转化落地
科研创新的目标在于转化应用。中油测井公司将服务油气效益开发作为科研创新的试金石,探索制定科研成果转化激励和约束机制,为科研项目落地“生金”提供机制保障,将科研成果变为经营硕果。
“有没有创新点?是不是自主制造?产生了多少经济效益?”中油测井西南分公司一级工程师贺洪举在每次科研项目评审时都会这样问。他认为,科研产品必须经过生产实践和市场检验,能解决生产问题、满足市场需求并取得较好的经济效益才是好产品。
鲜明的导向机制,激活创效一池春水。“先锋”超深穿透射孔弹项目研发实行“科研+制造+生产+推广”一体化管理模式。从项目启动之初,公司就从生产需求出发,瞄准低孔低渗储层及深井超深井等复杂井况下的射孔完井技术难题,突出射孔弹穿深性能和稳定性。为了确保科研成果变为优质产品,公司狠抓制造环节,对标国际一流,大力建设射孔弹自动化生产线,攻克了自动称量药粉、自动压罩、自动压装等一系列工序技术难关,实现了产品制造全过程智能化、精准化控制,在确保产品制造质量的同时,提高了科研、试验和投产速度,为“先锋”超深穿透射孔弹高效、大批量生产提供了自动化装备保障。
在科学机制的助推下,带着创效基因的“先锋”超深穿透射孔弹一亮相就取得不俗成绩。重庆焦石坝页岩气开发初期,国内外技术服务公司同台竞技,“先锋”超深穿透射孔弹先后助力4口气井日产量攀上百万立方米。在“先锋”超深穿透射孔弹的加持下,西南油气田高石XX-X25井比邻井产能提高了183%。
走俏市场 创新创效
真金不怕火炼。在塔里木油田城探3井,“先锋”超深穿透射孔弹扛住210摄氏度超高温作业条件,一次作业成功,一举在塔里木“三超井”射孔市场站稳脚跟,成为8000米以深超深井射孔作业的“掌舵”技术,近3年应用量超15万发。在西南油气田,“先锋”超深穿透射孔弹主动适应页岩气开发需求,优化射孔孔径,为储层酸化压裂创造更优条件,增产效果显著,受到焦石坝、长宁威远等区域的青睐。
“使用‘先锋’超深穿透射孔弹,可以为后续压裂创造更好的孔径条件,增产效果更加显著,甲方非常喜欢。”中油测井首席专家唐凯介绍。
“先锋”超深穿透射孔弹凭借提升单井产能的技术优势,在激烈的市场竞争中脱颖而出,成为国内塔里木、西南、新疆、华北等多个油气田复杂勘探领域作业的指定产品。与此同时,“先锋”超深穿透射孔弹走出国门、奔赴海外,在国际市场持续走俏,先后出口到土库曼斯坦、伊拉克、古巴、乌克兰、叙利亚、阿塞拜疆6个国家,销售额逐年递增。目前,“先锋”超深穿透射孔弹已经成为国内外射孔器材市场中的香饽饽。
积极应变,主动求变,才能与时代同行。“先锋”超深穿透射孔弹在助力油气田效益开发的同时,不断寻求自身突破。目前,中油测井公司测井重点实验室射孔技术研究实验室已建成并投入使用,实验室配备的国内民爆行业唯一射孔弹爆炸冲击图像捕捉系统,为研究射孔弹高能射流提供了直观的影像数据。检测手段多样的模拟储层射孔性能试验装置和国内最高压力的井下作业工具极限耐压试验装置,让产品进入市场前有更多演习和改进的机会,从而更好地适应实战。“先锋”超深穿透射孔弹正像它的名字一样,走在了为油气田效益开发贡献力量的先锋路上。(记者 赵超)
创效故事》》
走上擂台稳当擂主
2013年至今,“先锋”超深穿透射孔弹在中国石化涪陵焦石坝区块的市场占有率一直保持在90%以上,为这个区域页岩气稳定上产提供了技术支撑。
焦石坝页岩气开发伊始,射孔服务市场完全开放,各大工程服务公司竞争激烈。中油测井西南分公司凭借射孔完整产业链和优异的页岩气施工业绩,取得了“单程入场券”。西南分公司射孔项目部党总支书记廖志开回忆:“2013年,我带队到焦石坝区块干射孔,压力很大。作业效果好就留下,效果不好就卷铺盖走人。还好‘先锋’争气。”廖志开作为项目经理,带队在焦页6-2井利用当时最先进的分簇射孔技术,配合“先锋”超深穿透射孔弹施工作业,以“一剑封喉定九州”的骄人成绩旗开得胜,助力焦石坝首口井擒获日产量达百万立方米的“气龙”。此后,“先锋”超深穿透射孔弹成为这个区块的指定用弹,中油测井的“单程票”变成了“年票”。
比“拓荒”更难的是“守土”。“维持市场的这些年,是真的难!”负责焦石坝区块的西南分公司市场销售员成元伟谈道。新冠肺炎疫情发生后,国内市场竞争愈发激烈,眼馋焦石坝这块“大蛋糕”的竞争对手从四面拥来。国内某公司推出一种孔洞均匀、较少渣屑的大孔径射孔弹,试图撬动“先锋”超深穿透射孔弹的市场地位。“没那么容易!”射孔弹技术攻坚负责人雷新华的话掷地有声。他带领团队集智攻坚,在极短的时间内优化弹壳结构、调整药型罩参数,将10毫米的孔洞控制在7毫米,创新研发配套磁性接头,成功解决“先锋”超深穿透射孔弹产渣的技术难题。2020年,某公司凭借价格优势获得焦石坝区块“试练”机会,在同一个平台与“先锋”超深穿透射孔弹同时施工、同时压裂、同时求产,“先锋”超深穿透射孔弹以均产百万立方米的实力战胜对手,稳坐擂主宝座。
截至目前,“先锋”超深穿透射孔弹依然是焦石坝区块最受欢迎的明星产品,累计在这个区块使用82万发,创造产值7103万元,市场占有率达95%以上。(通讯员 谭艺昕)
应用者说》》
●中油测井塔里木分公司射孔项目部 刘海龙:
在塔里木油田,95%以上的射孔作业使用“先锋”系列超深穿透射孔弹,其超深穿透能力及稳定的质量赢得油田公司的一致认可。尤其是它解决了库车山前超高温超高压超深井射孔作业难题。在轮探1井,射孔底界8750米,创下国内射孔最深纪录;在城探3井,“先锋”超深穿透射孔弹扛住了210摄氏度超高温作业条件,一次作业成功。
●西南油气田开发事业部 刘俊辰:
我们针对深层页岩气区块低孔低渗的地质条件,运用了“先锋”系列超深穿透射孔器及配套技术,最后试气效果很好,产出效率较常规射孔有显著提高,为西南油气田增储上产提供了强有力的支撑保障。
●中国石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 颜湘庆:
在焦石坝页岩气区,使用SDP35HMX25-4XF型“先锋”系列超深穿透射孔弹完成的桥射联作井,平均单井测试日产量在40万立方米以上,增产效果明显。这种系列弹型为储层压裂创造了更好条件。
●UGV(乌克兰国家天然气公司)地球物理作业部首席工程师 Igor(伊戈尔):
我们首次在波尔塔瓦州使用86型“先锋”超深穿透射孔器,完成了井深超5000米的天然气井射孔作业,作业后15秒顺利出气。这种产品为伊万诺—弗兰基夫斯克、哈尔科夫、第聂伯罗彼得洛夫斯克等地区高温高压天然气井射孔,提供了有力的技术保障。
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| “先锋”超深穿透射孔弹自动化压装生产线。 |
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| “先锋”超深穿透射孔器在川南页岩气现场应用。 刘建 摄 |
科研动态》》
大庆油田:三类油层提高采收率 技术助增油上产
中国石油网消息(记者王志田)3月10日,在大庆油田喇北东ⅢA油层化学驱试验现场,大庆油田三类油层提高采收率技术研究与试验的课题长张晓芹告诉记者,这个试验区块平均单井日增油1吨,提高采收率7.2个百分点,三类油层化学驱效益开发后劲十足。
大庆油田三类油层剩余储量大,但采出程度一直很低。尤其是长垣油田,三类油层与二类油层交互分布,井网复杂,储层物性差,地下原油驱动难。“十四五”以来,作为集团公司重大科技专项课题中的子课题,大庆油田三类油层大幅度提高采收率技术亟须获得突破,以有效支撑油田高质量原油稳产。为此,大庆油田加快现场试验步伐,逐步形成配套技术,通过大幅度提高采收率和降低投入,助力增油上产。
现有驱油体系不能满足不同类型三类油层效益开发需求,如何提高匹配度?化学驱层系组合及井网调整方式尚不明确,如何协同优化?近年来,针对众多难点、焦点问题,张晓芹带领课题组科研人员扎进实验室和试验场。在充分融合一、二类油层开发实践的基础上,课题组创新建立了三类油层储层分类标准。基于细分的98个开发区块,科研人员整体梳理了三类油层储量,给出了不同开发区、不同层位、不同类型的储量潜力,并完成了98个开发区块的层系组合,最终攻克了层系井网协同优化技术、新型高效驱油体系研发技术、提高采收率现场试验应用技术等5项核心技术。其中,ⅢB油层DS800弱碱复合驱现场试验和喇北东ⅢA油层化学同步取得阶段效果。南五区试验区投注化学驱后,通过精细参数设计和精准跟踪调控,目前含水最大降幅达6.9个百分点,平均单井日增油0.9吨,采收率提高3.8个百分点,预计可提高采收率10.2个百分点,同时节省聚合物用量30%。
在大庆喇萨杏油田,三类油层地质储量丰厚,采收率每提高1个百分点,都将创造可观的经济效益。例如,杏北开发区三类油层地质储量占全区地质储量的64.5%,取芯井资料表明,目前含水已达93%,常规技术挖潜难度大。为此,大庆油田利用自主研发的DS低分抗盐聚合物和新型表面活性剂,优化出无碱复合体系,初步实现了更大幅度提高采收率的目标。
在此基础上,大庆油田成立“压驱”试验领导小组,将三类油层压裂驱油技术应用到现场试验中。经过攻关与试验,大庆油田三类油层压驱技术取得了一定进展,获得了较好的增油效果,为三类油层提高采收率技术闯出了新路。
下一步,面对新的油田产量形势,大庆油田三类油层提高采收率技术研究与试验课题组将继续缩短攻关周期,完善形成化学驱技术体系。“两年后实现工业化推广,‘十四五’投注储量1289万吨,预计累计产油70.3万吨。”张晓芹坚定地说。
冀东油田:自研作业管理平台 提速提效
中国石油网消息(记者杨军 特约记者张雯)3月12日,在冀东油田南堡第二工区,值班员工在电脑上通过作业管理平台,监测到南堡12-X79井检泵作业进入完井确认阶段。值班员工随即前往现场确认进度,做好开井前的准备工作。
“通过作业管理平台,我们可以在线上实时跟踪监控油水井作业进度,实现了对油水井作业全生命周期的精准把控。”员工姜殿军说。
近年来,随着冀东油田油藏开发、储气库建设的不断深入,油水井措施类型不断丰富,呈现出多元性、复杂性,演化出的新技术给油水井作业运行管理带来了新挑战。同时,地质设计、工艺设计审批流程相互独立,作业进度仍然需要人工汇总,关键节点处理和异常情况上报程序烦琐。
为提高工作效率,实现作业管理协同、高效运行,冀东油田南堡作业区姚江龙创新工作室围绕信息共享、信息统一和信息优化简化3项重点目标,积极开展技术攻关。技术人员立足南堡作业区业务范围,全面梳理作业发起、设计编写与审批、作业施工、完井确认等14项流程,并整合利用现有A2系统、井下作业管理系统等资源,重新进行程序编写,通过互联网将数据收集、筛选、分类处理后,发布于微信公众号,最终形成全新的作业管理平台。
姚江龙介绍,作业管理平台可实现信息资源高度共享,消除了信息孤岛,激活了协同办公体系新动能。这个平台充分发挥微信公众号界面简洁、操作简便、覆盖面广、传播速度快等优势,能直观反映出作业井号、措施类型、完成进度等基础信息,可减少人工报送、传递环节,完全实现无纸化、自动化办公。
这个平台在全面分析管理难点和薄弱点的基础上,创新推出了“节点处理耗时计算”和“异常情况上报协调”两个机制。通过分别计算14项具体流程的耗时,暴露延误作业进度的关键节点、责任部门,倒逼责任人加快节点运行进度。通过上报异常情况,及时发现问题,摒弃以往点对点的交流模式,融入协同办公体系,使异常分析、问题处理更加高效,进一步降低了员工的劳动强度,提高了生产效率和经济效益。两个机制的推出,为业务主管人员监控作业流程、辅助业务办公和决策制定提供信息支撑。3月份投用运行以来,这个平台已对南堡作业区826口油井实施了运行监控,单井与2月份同期相比平均作业提速2至3天,在缩短油水井作业周期的同时,累计创效32万余元。
此外,作业管理平台具有兼容性,可与采油管理信息化平台完成对接,值班员工可以远程查看压力、量油、功图等生产数据,并通过设置警戒值进行故障报警,实现了远程自动化监控管理。
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