编者按:2018年7月,习近平总书记作出“大力提升国内油气勘探开发力度,努力保障国家能源安全”的重要指示批示。5年来,中国石油深入贯彻落实习近平总书记重要指示批示精神,在油、气、新能源和工程技术方面付出艰辛努力,取得了优异的成绩。本报特别推出“打好勘探开发进攻战,保障国家能源安全”系列报道,展示中国石油保障国家能源安全、勇当能源保供“顶梁柱”的生产实践,并邀请行业专家学者共同探讨未来如何更高水平履行好保障国家能源安全的使命任务。今日刊发“工程技术篇”,敬请关注。
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| 中国石油持续推进钻井提速提效,全力保障高效勘探和效益开发。图为渤海钻探超深天然气钻井现场。窦华进 摄 |
当好端牢能源饭碗的战略支持力量
5年栉风沐雨,5年砥砺奋进。
5年来,中国石油工程技术业务战线深刻领会习近平总书记关于大力提升国内油气勘探开发力度等重要指示批示精神,坚决贯彻集团公司党组部署,按照“一体两面”定位,将“保障集团公司完成国内外勘探开发目标”作为首要任务,技术水平、支撑能力显著增强。
5年来,中国石油工程技术业务年均完成钻井进尺2800万米,年均完成压裂3.6万层段,深井钻井、压裂年均提速超10%,打出重大发现井、高产井千余口,为集团公司打造“三个一亿吨”格局作出应有贡献。
工程技术业务战线深入落实“第一议题”制度,落实“两个一以贯之”,健全完善党组织发挥领导作用的制度机制,抓住制约发展的主要矛盾和矛盾的主要方面,提出“安全、合规、效率、效益”方针,实施“创新、市场、低成本、一体化”战略,业务结构持续优化,公司发展保持稳健、经营业绩持续向好。广大干部员工牢记初心使命,大力弘扬石油精神和大庆精神铁人精神,长期奋战在雪域高原、戈壁荒漠、异国他乡,展现了新时代铁人队伍的风采,凝聚了建功新时代的磅礴力量。
5年来,工程技术业务战线始终胸怀“国之大者”,书写“我为祖国献石油”的精彩华章。工程技术业务战线将“实现地质学家和开发专家梦想”作为价值追求,积极投身“七年行动计划”,立足“一体两面”定位,打造“三把利剑”,全力保障油气高效勘探和效益开发。5年来,中国石油工程技术业务战线承钻的水平井、6000米以深超深井超过国内总数的70%,助力中国石油在鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、四川、渤海湾等重点盆地取得一系列重大突破和重要发现;在海外有力保障了阿姆河、哈法亚等重点项目。大力推进“四提工程”,在长庆、川渝、塔里木油气区平均单队作业效率提高15%以上,支撑集团公司百万吨产能建设投资有效降低。
5年来,工程技术业务战线坚持完善体制机制,培育出比肩国际油服公司的综合实力。工程技术业务战线坚定推进治理体系和治理能力现代化,完成世界一流管理对标提升任务31项,国企改革三年行动圆满收官,三项制度改革有序推进,管理体制和管控模式更加契合高质量发展要求。大力实施人才强企工程,畅通基层干部晋升通道,持续推进“双序列”改革,形成了更趋合理的人才发展梯队。构建三级科技创新管理体系,成立工程技术专业委员会和4个分专业委员会,设立多个专业技术中心,形成了“一个整体、三个层次”差异化发展新格局。构建三级智能支持体系,总部EISC上线运行,传统生产方式和管理模式正在发生革命性变革,“智能技服”建设驶入快车道。
5年来,工程技术业务战线坚持聚焦主责主业,构建了一体化协同的发展格局。工程技术业务战线立足集团公司全产业链高质量发展,强化3个层面的协同联动,携手打造命运共同体、利益共同体和责任共同体。推进地质工程一体化,推动建立结算长效机制,国内市场整体服务保障率较2018年提高9个百分点,中油国际作业者项目市场占有率超过70%。健全市场管理机制,实施国内重点区域“五统一、六共享”和海外“六统一”管理,压减长庆、川渝、塔里木等油气区项目管理机构50余个,初步构建了一体化统筹下的成员企业协同发展新格局,运营成本大幅下降。
回首过去5年,工程技术业务战线风雨兼程、携手并进,共同支撑集团公司勘探开发收获硕果和希望。未来,工程技术业务战线将继续坚持党的领导、加强党的建设,坚持战略引领、保持战略定力,着力提升工程技术能力,着力推进公司治理体系和治理能力现代化,着力凝聚干事创业的强大精神力量,切实保障油气增储上产,努力当好端牢能源饭碗的战略支持力量。(孙梦宇 李晓)
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| 5年来中国石油工程技术业务亮点 赵丹笛制图 |
企业实践》》》
西部钻探:打造利器助力钻井优质高效
年均钻井提速超8%、压裂提速超10%
中国石油网消息(记者 马宏旭 特约记者 蔡鹏元)截至7月28日,西部钻探公司施工的9口8000米以深井中,4口井已安全高效钻进至8000米超深井段,加快向目的层挺进。
2018年以来,西部钻探牢记保障国家能源安全使命,聚焦深井超深井勘探开发瓶颈技术,创新理论认识,强化技术攻关,打造提速利器,推动管理升级和工程技术进步,助力油田斩获86口重大发现井和高产井,实现年均钻井提速超8%、压裂提速超10%。
全方位保障油气田勘探开发。西部钻探主动融入油田高质量发展全局,创新生产组织,助力油田增储上产,5年来累计完成钻井进尺3223万米、压裂4.85万层段。在塔里木、新疆、吐哈油区,西部钻探实施钻机区域内调配、区域间补充,5年来年均集结400余部钻机、压裂装备和专业队伍支持油田勘探开发;建立玛湖、塔里木等多个区域共享中心,形成一站式服务、一体化保障高效组织模式。公司推进各专业24小时生产保障圈,建立一体化协同、全工序提速链条,优质完成柴达木盆地扎哈泉、涩北等重点产建项目。
一体化攻关推动规模提速。西部钻探坚持创新驱动发展,搭建“两院四中心”全过程创新生态链、15个EISC全天候远程支持平台,助力油田斩获高产井。针对新疆南缘、塔里木库车山前等大型油气富集区,西部钻探加强井震结合、多学科联合研究,攻关超深井安全优快钻井关键技术,自主研发油基钻井液、抗高温高密度钻井液及水泥浆体系,打造自动垂直钻井等技术利器,5年来年均承担集团公司1/3以上的五类重点井钻探任务。西部钻探自主研发国内首套雪豹一键压裂系统,开发智能巡航压裂、智能集群控制等新功能,成功实施国内首例远程压裂、双压裂施工,推进现场施工远程化、无人化。
低成本作业助力效益建产。西部钻探联合油田开展单井全成本倒算、全要素预算,协同推进区域共享工作机制,打造玛湖工厂化作业、塔里木一体化协作、永川深度融合管理等经济高效模式,降低勘探开发投资。公司深入推进单井安全提速创效工程,建立市场化导向的单井考核新机制,深入开展行业对标、区域对标、业务对标,玛湖、吉木萨尔等重点区域年均提速达15%以上。
长城钻探:持续创新提升核心竞争力
科技创效比提升6.9个百分点,填补多项国内空白
中国石油网消息(记者 高重阳)上半年,长城钻探公司钻井同比提速达22%,通过推广应用超硬耐磨PDC钻头、高温高压保压取芯等特色技术,增效达2.6亿元。
长城钻探以保障国家能源安全为己任,坚持创新驱动,助力集团公司勘探开发业务高质量发展。5年来,长城钻探钻井整体提速达21.2%,压裂提速达52.2%。
聚焦区域重点需求,争当技术服务“先锋队”。长城钻探以高质量服务甲方为根本遵循,针对非常规油气藏产建服务开展技术攻关,生产效率不断提升。在四川页岩气市场,长城钻探通过不断优化提速模板,大力推广应用PDC钻头,优选钻井提速工具,创造了集团公司威远深层页岩气钻完井周期最短纪录。在苏里格致密气市场,组织开展侧钻井开窗、漏塌防治等专项整治行动,克服地质条件从富集区向扩边区转变和侧钻井开窗困难、二开裸眼段漏塌并存等问题,不断完善标准化施工程序,钻井效率不断提高。在深层煤层气市场,破解钻完井及储层改造过程中井眼轨迹复杂、定钻比高、井眼清洁效果差及压裂过程中加砂、破胶难度大等技术难题,形成深层煤层气水平井复杂轨迹提速和黄土塬超大规模拉链式压裂施工新模式,钻井、压裂单机单队提速分别达到70.32%和38.12%。为保障钻井过程中及时处理井下复杂情况,长城钻探成立工程技术专班,推进软件测算与专班决策相结合,事前提示与实时指导相结合,实现工程复杂率大幅下降。目前,复杂处置效率提升29.33%,井下复杂时率下降46.48%。
聚焦高质量发展,争当科技创新“突击队”。为解决井场占地大、施工效率低等问题,长城钻探研发了车载超级单根钻机,并实现游吊一体顶驱、铁钻工、动力猫道等多个组件自动化配置,设备操控、效率、适应性等大幅提升。为提升市场竞争力,长城钻探研发了集团公司首台红外光谱气体分析装置及业内分析周期最短的连续轻烃检测与评价系统;研制了页岩气等非常规油气试油气录井仪,在国内率先形成了以井眼清洁监测、溢漏早期快速监测为基础的随钻风险录井监测技术体系,填补了多项国内空白。为解决稠油井注采交替引起的水泥石及套管损坏问题,长城钻探研制高温抗衰退、提韧性等材料,首创热采井专用350摄氏度热响应水泥浆体系,强度衰减率小于5%。为解决高矿化度海水配液问题,研发出一套有机硼交联海水基压裂液体系,每立方米成本下降40%,为世界知名油服公司同类产品价格的1/3,助力中国海油在南海实施首口海上水平井压裂。
2019年至今,长城钻探科技创效比提升6.9个百分点,核心竞争力持续提升。
业内声音》》》
锻造核心利器 高质量建设地下油气“高速路”
近年来,低渗透和非常规油气藏在国内动用资源总量中的占比越来越大。中国石油近年来新增石油和天然气探明储量的大部分为低品位油气资源。这类资源都需要储层改造,在地下建设油气“高速路”,才能让油气流得动、采得出。从产量贡献率来看,中国石油近年取得的低渗透油气藏勘探成果中,80%以上是通过实施储层改造获得的。随着油气资源劣质化程度不断加剧,储层改造越来越成为油气勘探开发中不可或缺的工程利器。
我国的储层改造技术目前已形成了以水力压裂为主的储层改造技术体系和工程配套,成为油气井增储上产的主要进攻性手段。面对国内复杂多变的非常规储层、艰难重重的超深油气层,中国石油在“理念变革、自主创新、成本压降、效率提升”4个方面合力出击,有效支撑非常规业务快速发展。
针对非常规储层地质力学方面的复杂性、极低的流动能力和层内的强非均匀特征,我们的压裂理念从低渗透油藏以直井为主,配合注采井网“百米或数百米”构建一条裂缝的传统理念,发展到非常规油藏以水平井为主,在水平段范围内构建大量裂缝,裂缝间距可以缩短到十几米甚至几米,大幅提高裂缝与油藏的接触面积、缩短渗流距离实现高效增产的现代压裂理念。中国石油创新建立了非常规体积改造理论技术系列,发展形成“小簇间距+高强度加砂+暂堵转向+石英砂替代陶粒”体积压裂工艺2.0体系,实现中国石油压裂技术高水平迭代升级,为页岩油气、致密油气规模效益开发提供了强大驱动力。
压裂软件是工程优化的必备工具,但以往完全依赖进口,成为储层改造产业链的一大痛点。2018年开始攻关以来,中国石油快速攻克了非平面全三维裂缝模拟、复杂裂缝模拟、嵌入式离散裂缝的压后产能模拟等多项核心技术,已形成具备完全知识产权、未来发展完全自主可控的地质工程一体化的压裂优化设计软件FrSmart1.0。目前,该软件在国内三大石油公司和十多所高校的总装机量已经远超立项前引进套数的总和。
国内勘探开发已经在向更深层、更致密、更复杂的领域拓展,储层改造必将迎来更多挑战,还需在以下四个方面发力。
一是要深化地质工程一体化的研究模式和平台化、信息化的工作手段,为特殊、复杂的井层把脉问诊,定制出最优的工程解决方案。
二是要攻关超长水平井压裂技术、水力裂缝精准监测与诊断技术。研发超深/特深层高压改造装备、工具和耐高温材料,为进军万米深地提供保障。
三是要发展与多介质造缝支撑、压裂补能、立体调剖吞吐、埋碳减碳等有机融合的复合型储层改造+技术方法,不断挑战油气效益建产的极限。
四是要借助人工智能实现技术再升级。随着AI技术的大发展,人工智能未来也将与储层改造技术融合,建立更高效、更协调的物联网系统,形成大数据驱动的智能压裂技术,大幅提高改造效果和效率,降低作业成本。(中国石油勘探开发研究院首席技术专家 王欣)
以钻完井技术突破 推动“地下珠峰”打得好打得快
油气资源是深埋地下的宝藏。钻完井核心工程技术、装备就是打开宝藏大门的钥匙。超深层是集团公司增储上产的重要领域,聚焦超深层油气勘探开发难点、卡点,加快钻完井技术攻关与创新集成应用,以钻完井关键核心技术的突破带动我国超深层复杂油气藏勘探开发的突破,才能把能源的饭碗牢牢地端在自己手里。
近年来,中国石油加快推进自主创新和高水平科技自立自强,创新形成抗高温高密度油基钻井液、精细控压钻完井、高效PDC钻头、优质固井、膨胀管裸眼封堵等一批工程技术利器,科技助力超深层油气勘探开发提质提速提效提产。目前,我国钻探深度已实现8000米常态化,并迈上9000米新台阶,正向万米新征程进军。中国石油部署的深地塔科1井已顺利开钻,设计井深1.11万米,预计井底温度近220摄氏度,对钻完井技术、装备来说,既是挑战,又是检验近年来攻关成果和促进技术迭代升级的契机。以深地勘探突破推动超深层油气资源的顺利接替,对保障国家能源安全意义重大。
没有金刚钻揽不了瓷器活。要进一步聚焦深地工程钻完井核心技术攻关,在井身结构、钻井提速、井壁稳定、抗超高温井筒工作液及井控、井下测量等重点、热点、难点工程与任务上,精准发力、高效实施,持续强化集团公司重点增储上产地区技术支持能力。
一是要积极攻关1.5万米级智能钻机及配套装备,并开展井身结构优化与拓展,保障“地下珠峰”打得成。
二是要在动力传递与高效破岩方面,加快研发自适应钻头、抗高温高压井下动力钻具等利器,保证“地下珠峰”打得快。
三是要开展抗175摄氏度以上随钻测控仪器、抗240摄氏度以上高端井筒工作液及深部复杂地层井壁稳定与防漏堵漏技术研发与试验,保证“地下珠峰”打得好。
四是要在井控和复杂工况处理方面,加快推进175兆帕特高压井口及配套装备、深部小井眼复杂预防及故障处置技术、超深复杂地层钻井风险预警技术等的研发,保证“地下珠峰”安全钻进。
高质量推进万米深层复杂油气藏钻完井技术研究与应用,有助于集团公司打造超深层油气藏钻完井原创技术策源地,更好地保障国家能源安全。(中国石油工程技术研究院科研管理处副处长、塔里木项目部经理 陈志学)
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