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一“举”叫响技术品牌

吐哈油田气举技术创新创效纪实

  7月8日,吐哈油田气举技术中心新研发的MGLV-CT多级气举阀+连续油管气举技术,已完成2英寸、1.75英寸、1.5英寸连续油管配套的10余种气举工具的设计与试制加工,预计8月在吐哈油田胜北区块和塔里木油田克深气田同时开展现场试验。这项技术能解决深井、超深井气井排水采气问题,有效降低注气启动压力,延长气井排采周期,预计经济效益每年可达450万元。

  31年风雨兼程,吐哈油田气举技术经历了技术引进、自主研发、技术创新、技术商业化和市场扩张5个阶段,形成了8项成熟的气举技术系列,研发了5大类48种97个规格的气举工具产品,累计获得国内外专利109项,已成为集团公司标志性技术与利器,为国内外油气田气举开采提供了技术保障。

  从舶来品到国产化转型

  气举技术是舶来品,20世纪90年代初在国外已是较成熟的技术,但在国内处于试验阶段,应用水平很低。1991年,吐哈油田引进气举技术,准备解决吐哈油田的开发难题。

  然而,气举技术在吐哈油田“水土不服”。技术人员翻译资料,对48种工具一一拆解,弄清原理、测绘图纸,经历了无数次失败后,自主研制的工具终于逐一投入现场应用,并获得良好效果,为油田节约进口完井工具投资超2400万元。

  1995年,吐哈油田气举采油规模应用,先后建成鄯善、丘陵气举采油区。气举采油在鄯善、丘陵应用到了2007年,累计增产原油40万吨,应用326井次,平均单井日增产21.5吨。

  以技术创新促技术发展。在科研攻关中,技术人员将技术引进和自主创新相结合,根据油田生产实际情况改进和完善现有技术,研发的气举排液、气举诱喷完井技术成为油田增产的有力辅助技术,并迅速在哈萨克斯坦让那若尔油田等规模推广2000多井次。

  经过多年的研究和实践,吐哈油田气举技术系列不断完善,形成了从工程方案、采油工艺到工具调试等涵盖气举采油工艺全过程的配套技术系列。以连续气举、间歇气举为核心的8项成熟技术系列,能满足不同工艺需要。从“连续”到“间歇”,从气举采油到油气并举,从单一技术拓展到与其他工艺相结合,吐哈油田气举采油采气工艺技术实现了油气井全生命周期的高效开采。吐哈油田气举技术服务领域覆盖目前常见的所有油管尺寸和多种类型油气藏。从依靠进口到全部实现国产化,吐哈油田自主研发的气举工具已达到国际先进水平,成为叫响国际市场的拳头产品。

  从国内市场走向国际市场

  从“引进来”到“走出去”,吐哈油田气举技术用了10年。凭借一系列的技术成果和精良装备,这项技术成为开拓市场的“金钥匙”。

  目前,吐哈油田气举技术服务全球1240口气举井,年产能力达830万吨。海外市场从1个国家增加到3个国家,创造了良好的社会效益和经济效益,支持了国内油田以及海外的中亚、中东和非洲的能源开发和国家能源安全建设。

  2009年9月,吐哈油田气举技术成功登陆冀东南堡油田,助力建设了中国石油滩海大斜度井气举采油示范基地;完成了南堡油田第一口大斜度井NP13-X1091的气举作业,开创了国内滩海大斜度井利用气举采油方式完井的先河。目前,南堡油田1-3人工岛有气举井133口,产能30万吨,单井平均增产31.3%,累计产油120万吨。

  近几年国内气井逐年增加,气举排水采气需求较大,每年以1000口井以上的速度递增,特别是近两年发展迅速。吐哈油田气举技术人员借此良好机遇,通过5年的努力,在国内气举排水采气市场份额由2016年的25口井上升到2021年的490口井,市场占比为8.7%。青海涩北气田2016年以来推广采用气举排水采气技术,目前已投产集中气举井325口,通过和橇装气举互相补充,实现了产水气井的点、面全覆盖,平均年增气超过2.5亿立方米,投入产出比达到1∶4,气举成为这个含砂气田低成本、高效益持续稳产的关键技术。

  根据不同市场需求,技术人员还量身订制打造专门的利器。针对浙江油田和海南福山油田井斜大、通过性差等问题,技术人员研发了KPX-103工作筒,满足了斜井带压作业要求。哈萨克斯坦的让那若尔油田油藏埋藏深、气油比高、流体腐蚀性强,吐哈油田气举技术人员开展防硫化氢腐蚀、油井工况诊断、工具改进配套等技术攻关研究,高要求、高标准把好每个环节,因“井”制宜精心制定工艺方案,使每口气举作业井均实现一次投产成功,措施有效率达100%。在让那若尔油田建成全球单油藏规模最大的气举油田,气举规模556口井,最大原油年产量为229万吨,累计增产572万吨。吐哈油田气举技术成为阿克纠宾油气公司上产1000万吨当量并保持稳产的关键技术。

  从技术服务升级为技术产业

  气举采油采气技术已在国内外广泛应用,但随着不同应用条件的出现,技术仍需不断完善。“‘十四五’期间,吐哈油田气举技术发展趋势主要以智能化气举技术、全生命周期气举排水采气技术为主。这就要求我们不断升级和完善现有技术,丰富技术序列。”吐哈油田气举技术中心党支部书记马帅帮说。

  新一代信息技术蓬勃发展,为油田企业数字化转型、智能化发展带来新的重大机遇。吐哈油田借力“智慧油田”快车道,利用“互联网+”技术,积极投身气举采油物联网平台,即气举远程智能诊断及优化软件的开发。这个平台具有安全、高效、经济的特点,对气举井生产参数可实时监控,并能实现远程诊断、故障排除、生产优化等功能,更有利于发挥气举集中管理优势,可为海内外气举油田低成本高效开发提供强有力的技术支持,解决了只能依靠国外技术的难题。目前,气举采油物联网平台及配套技术在国内外现场应用1281井次,举升效率提高10%、节约人工30%,吐哈油田气举智能化建设初见成效。

  在气举采油技术方面,吐哈油田开发了智能间歇气举技术,通过建立从设计方法、产品配套及后期管理优化的全过程间歇气举技术体系,成功解决了低产低压连续气举举升效率低的问题。

  全生命周期气举排水采气技术有所突破。技术人员配套了两种带压作业一体化管柱,实现了不压井作业和气举排水作业的联做,减少了作业程序,有效保护了储层;研究了气举诱喷排液设计方法,提高排液成功率。这项技术在浙江和涪陵等国内多个气田应用118井次,平均单井恢复产能每天达到3万至4万立方米。

  吐哈油田气举技术将充分发挥气举技术灵活高效、适应性强的特点,打造油气并举的气举技术产业,以优势技术、创新产品、高质量服务助力油气田效益开发,形成以“技术带动市场创效,以创效促进技术发展”的良性循环模式,实现气举可持续发展。(记者 安凤霞 通讯员 方志刚)

  应用故事

  “私人订制”服务市场

  一路拼搏,一路收获,吐哈油田气举技术外闯市场的脚步从未停歇。2021年,针对中国石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司井斜大、井深深、修井作业费用高等特点,吐哈油田技术人员设计了可投捞式带压气举管柱,完成14井次完井管柱下入、84阀次的钢丝投捞作业,节省了大量的作业费用。目前,可投捞式气举带压管柱已成为重庆涪陵国家级页岩气示范区的重要排水采气技术。

  “在市场服务这块,当时我们基本就是一个人负责一个区,从工具准备到现场作业再到技术跟踪,经常出现供不应求的局面。时间紧、任务重,我们加班加点做设计,协调工具运输、检测成了常态。”吐哈油田气举技术中心人员贺杰新回忆。

  当时,吐哈油田的小尺寸工具不满足涪陵市场的需求,在已有的设计方案序列里,技术人员对页岩气井使用的生产管柱和配套工具还没有开展相关研究。要在保证小尺寸的情况下把通径放大,壁厚就会变薄,给方案设计带来了极大挑战。

  必须啃下这块硬骨头,必须拿下涪陵市场。技术团队没有被眼前的困难吓倒,他们比任何时候都坚定开拓这片市场的决心。他们加快优化方案设计的速度,用一天时间调研涪陵区块的生产情况,决定研发小直径大通径的工作筒。最终在大家的不懈努力下,设计出与1.9英寸油管相配套的双偏心气举工作筒专利产品。

  解决了这个问题,又有新的难题。根据客户的要求,科研人员用两天时间完成了气举工具的设计、试置和室内试验,不到半个月就进入现场,顺利开展了作业。

  引水方知开源不易。打响吐哈油田气举技术品牌的知名度是吐哈气举创新“适应市场开发新技术,利用新技术引导市场”战略方针的第一步,做好服务就是带动气举业务整体竞争力和经济效益提升的制胜法宝。

  在涪陵区域的成功没有让气举技术团队停止前进的脚步。他们集思广益,创新合作模式,把“一对一”的传统保障方式变为“技术+服务”的新型大包合作模式。

  “市场不同,井况不同,需要的工具种类、设计参数和方法都不同。有了在涪陵的经验,我们开始了‘私人订制’方案,从客户的需求出发,做方案设计,自主研发工具,针对不同的客户、不同的井攻克各种难关,有针对性地制定适合每个区域的油气井生产管柱和配套工具。”贺杰新介绍。

  2021年,技术人员不断完善排水采气技术,全生命周期的排水采气技术初成体系。吐哈油田排水采气技术在重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司和青海油田打响了服务品牌的第一枪。

  吐哈气举技术将继续做好市场服务,研发大斜度钢丝投捞技术,对现有工具升级完善,以适应更大井斜投捞。同时,吐哈油田积极研发低成本智能柱塞排水采气技术,解决低产低压条件下的排水采气问题,为涪陵页岩市场开发提供技术保障。(通讯员 肖瑞)

  应用者说

  ●中油国际(哈萨克斯坦)阿克纠宾油气公司采油部经理贾洪革:

  2005年以来,吐哈油田气举技术中心的气举阀钢丝投捞技术在阿克纠宾公司已成功应用400余井次、3000余阀次。气举阀钢丝投捞技术有效延长了气举管柱的免修期,管柱平均寿命有8年,最长管柱寿命达12年,年均增产5000余吨原油的同时,节约作业成本100多万美元。气举阀钢丝投捞技术已成为阿克纠宾公司气举特色技术之一。

  ●冀东油田勘探开发建设工程事业部试油作业科科长张彤林:

  吐哈油田气举技术中心与冀东南堡油田的合作已经有14年了,是我们非常信赖的合作伙伴。他们研发的柱塞气举采油技术、大斜度井连续气举采油技术在南堡油田1-3人工岛规模应用,投产成功率为99%,服务及时率达100%,应用效果得到广泛认可,有效保障了我公司的勘探开发。

  ●青海油田采气一厂技术研究中心主任张永斌:

  青海油田采气一厂采用了吐哈油田气举技术中心连续气举排水采气注气量优化技术。这项技术基于全新的气井连续气举注气量优化计算方法,同时兼顾了井筒携液与地层流入两个方面,是一种有效针对低压气井的气举优化方法,现场试验平均每天单井节约注气量为3000立方米,气举举升效率提高8.5%。目前,以这项技术为基础开发的气举智能优化管理平台已进入先导性试验阶段,实现了气举井注气量的自主优化、自主调控,下一步将逐步扩大应用规模。

  ●中国石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司技术中心采气工艺室主管张怀力:

  吐哈油田气举技术中心针对涪陵页岩气井采用全新的诱喷设计思路,实现了气井在不同产状下的稳定气举排液。2019年以来,这项技术在现场累计应用110井次,诱喷复产成功率达98%,每天恢复产能150万立方米,为涪陵页岩气田积液气井的停喷复产提供了重要的技术支撑。

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