2023年7月20日,我國首次在四川盆地開鉆萬米深井——“深地川科1井”,“深地川科1井”由中國石油川慶鉆探公司負責施工,設計井深10520米。萬米深地油氣鉆探是全球油氣勘探領域的“超級工程”,已成為衡量工程技術與裝備水平高低的重要標志之一。
2023年2月13日,中國石油川慶鉆探公司負責施工的蓬深6井順利完鉆并成功固井,井深最深達到了9026米,刷新亞洲最深直井紀錄?!笆濉币詠?,川慶鉆探公司在四川盆地完鉆8口8000米以上超深井、2口9000米以上特深井。其中,2022年雙魚001-H6井完鉆井深9010米,井深首超9000米,創(chuàng)國內陸上最深天然氣水平井紀錄。金添攝影
2024年9月25日,位于重慶市大足區(qū)萬古鎮(zhèn)的足201H20平臺(6口井),承鉆單位川慶鉆探公司川東鉆探70175隊和70288隊正分別向其中6號井3550米、2號井3650米進尺發(fā)起沖刺。
10月10日,中國石油川慶鉆探公司(以下簡稱“川慶鉆探”)自主研發(fā)的CG STEER旋轉地質導向系統(tǒng)(以下簡稱“旋導系統(tǒng)”)圓滿完成陽101H32-4井鉆井作業(yè),標志著國產高溫旋導技術首次在深層頁巖氣的全井段實現(xiàn)工業(yè)化推廣應用,打破陽101井區(qū)長期以來被視為國產旋導禁區(qū)的歷史。
“我們十來年就干了這一件事?!贝☉c鉆探天石合創(chuàng)公司研制中心副主任楊斌口中的這件“事”,就是記者眼前近四層樓高的旋導系統(tǒng)。為了能讓鉆頭像“貪吃蛇”一樣,可以聞著“油味”在地層里隨意游走、開采油氣,川慶鉆探不斷求新求變,運用神舟飛船同款慣性導航和控制技術等多項“黑科技”,不斷賦予旋導系統(tǒng)“開掛技能”。
長期以來,以川劇變臉聞名遐邇的巴蜀大地上,孕育了求新求變?yōu)榛虻陌褪裎幕I硖幤渲械拇☉c鉆探,也始終秉持著以旋導系統(tǒng)研發(fā)為代表的創(chuàng)新內核,不拘于傳統(tǒng)理論,不止于原有認知,不固守舒適區(qū)域,在創(chuàng)新之路上攀登著一座又一座高峰,破解了一個又一個創(chuàng)新密碼。
技術創(chuàng)新:精準導航巧“入地”,提供戰(zhàn)略支持力量
在業(yè)界,一直以來,旋轉導向都代表著鉆井最高水平。區(qū)別于傳統(tǒng)定向鉆井技術,它引領了新的導向方式,能夠為鉆頭向優(yōu)質儲層段鉆進提供精準導航,從而成倍提高油氣采收率。
“旋導系統(tǒng)由導向執(zhí)行機構、控制與測量機構和發(fā)電傳輸機構組成,涉及十多個高精尖專業(yè),技術集成難度很大?!贝☉c鉆探天石合創(chuàng)公司總經理白璟坦言,“其中,最核心的導向執(zhí)行機構、控制與測量機構更是研制旋導系統(tǒng)的關鍵之鑰,這恰恰也是航天器中必不可少的組成部分。”
在與航天科工三院強強聯(lián)合后,旋導團隊利用石英撓性加速度計、磁通門傳感器等技術優(yōu)勢,開展技術攻關,試圖利用慣性導航技術,讓設備在地下隨時感知鉆頭和油層位置,同時將航天器飛行控制執(zhí)行系統(tǒng)的伺服驅動技術用于其中,以期為鉆頭向目的油層鉆進提供精準導航。
但一次次試驗證明,入地比登天還難?!?75°C左右的高溫、140兆帕以上的高壓以及超過20g的振動強度讓旋導系統(tǒng)的工作環(huán)境極度惡劣,甚至比航天員乘坐返回艙進入大氣層時的環(huán)境更惡劣?!睍r任航天科工33所慣性公司總工程師岳步江表示。
“考驗不僅限于此,有時地上地下的情況完全相反,超出了我們的常規(guī)認知?!睏畋蟾嬖V記者,“要滿足惡劣工作環(huán)境的諸多苛刻要求,除機械設計完整性和特種金屬選擇以外,對能夠嵌入到這些工具中的一些堅固耐用電子器件的需求也至關重要,因此我們選擇用裹膠的方式保護電子器件,但試驗證明,越裹膠越會增加不利的震動。而在地上環(huán)境,這是一個行之有效的方法?!?/p>
面對種種困境,旋導團隊沒有氣餒,而是堅持“否定之否定”,選擇研究、試驗再研究,針對旋導系統(tǒng)的各子系統(tǒng)進行瓶頸和短板攻關,大到如何去除信息儲存器中的雜波,小到一顆螺絲放在哪里、如何固定……團隊成員一致表示,我們不怕試驗,怕的是試驗結束后的未知數(shù)據(jù)。
功夫不負有心人。終于,通過一次又一次布局電氣系統(tǒng),他們探索出熱場分析、液壓控制系統(tǒng)在高溫高壓環(huán)境下的溫度補償?shù)燃夹g,使旋導系統(tǒng)具備了在150℃、175℃極端環(huán)境下長時間工作的能力。
“當前,全世界只有兩三個國家擁有這種工具?!睋崦龑到y(tǒng)這個大家伙,白璟充滿自豪,“它的成功研發(fā),標志著我國在追趕世界先進技術的道路上又上新臺階?!?/p>
“當好自立自強的戰(zhàn)略支持力量,是集團公司黨組對技服企業(yè)的功能定位,是我們進一步全面深化改革、推進世界一流企業(yè)建設的首要任務?!贝☉c鉆探執(zhí)行董事、黨委書記李雪崗表示,我們要以關鍵核心技術自主可控,助力集團公司油氣上游產業(yè)鏈安全可靠。
如今,由川慶鉆探自主研發(fā)的旋導系統(tǒng)已在川渝、新疆等非常規(guī)油氣開發(fā)中推廣應用,總計覆蓋300余口井,累計進尺超40萬米,在我國水平井效益開發(fā)中發(fā)揮了重要支撐作用。
管理創(chuàng)新:作業(yè)開起“連鎖店”,變革生產運行模式
6月30日,蓬陽106井用時90.33天鉆至完鉆井深5310米,較計劃鉆井周期提前49.67天。幾乎同時,承鉆該井的川慶鉆探70130鉆井隊隊長付燾,進入電話熱線狀態(tài),一個又一個祝賀電話此起彼伏,按他的說法,“來這兒打井3個多月了,手機還沒這么熱鬧過?!?/p>
以前,在施工現(xiàn)場,隊長掌握最全的“第一手”資料,因此找他們的電話絡繹不絕。“特別是遇到計劃外的情況?!备稜c扳手指數(shù)起來:“甲方、川慶公司、各協(xié)作方公司……要請示上級,還要接受指令、同步信息。有時候不同的人意見也不一樣,到底該聽誰的?”但在蓬陽106井,付燾明顯感受到“電話少了”,并且只需單線聯(lián)系。
今年,川慶鉆探創(chuàng)新區(qū)域項目管理模式,成立了管控川中常規(guī)氣勘探開發(fā)的遂寧聯(lián)合項目部,蓬陽106井就在其管理序列,隸屬于作業(yè)三部。部長張帆負責指揮這一區(qū)塊14支隊伍鉆井施工:“我們每個作業(yè)部都配有鉆井、地質、鉆井液等各領域專家,擔任鉆井隊幕后的‘最強大腦’?!蓖ㄟ^聯(lián)合項目部的項目精益管理平臺,實時掌握、分析區(qū)域內施工現(xiàn)場的生產運行、工程技術信息,綜合分析并遠程發(fā)出指令,及時為施工現(xiàn)場解決難題。自此,原有的“多對多”“多對一”簡化為“一對一”,聯(lián)合項目部由此明確了“和誰匯報”“該聽誰的”等一系列問題。
由于外部協(xié)調壓力得到釋放,付燾將全部精力傾注在井場。他一邊實戰(zhàn)一邊總結,探索著這個新區(qū)塊的鉆井提速模版,這也是川慶鉆探交給付燾的一項“隱藏任務”——將鉆井周期從計劃的140天控制到90天左右,盡早提交產量測試結果。
今年2月,西南油氣田在八角場-南充區(qū)塊部署19口井。付燾帶領的70130隊正是首批參戰(zhàn)隊伍之一,在此之前,他們已在集團公司首批自主開發(fā)高含硫井施工過程中,連創(chuàng)32項鉆井紀錄、11項試油紀錄,并首次將高含硫深井鉆井周期控制在100天以內。
在這場沒有硝煙的提速戰(zhàn)役中,聯(lián)合項目部充分發(fā)揮區(qū)域內工廠化作業(yè)模式的優(yōu)勢,迅速將70130隊探索形成的鉆井提速模版和地質、鉆井液提速模版在八角場-南充區(qū)塊各井隊中復制、推廣,并專項幫扶后進隊伍,實現(xiàn)集群提速。在大家的共同努力下,區(qū)塊內7口井創(chuàng)造了333.4毫米大尺寸井眼日進尺破千米紀錄,圓了半個多世紀以來川渝地區(qū)常規(guī)氣井“日上公里常態(tài)化”這一夢想。
“這就像開連鎖店?!甭?lián)合項目部綜合管理部部長江迎軍打了個比喻,“我們整合了井工程全鏈條9個專業(yè)板塊,在聯(lián)合項目部的組織協(xié)調下,采取共同的生產運行模式和工程技術模版,有效發(fā)揮出最佳生產效能。”項目部成立半年來,干部員工由95人減少至50人,管理的隊伍由37支增加至59支,但管理費用降低25%,區(qū)域內單隊進尺提升14.3%,鉆井周期縮短23.1%。
同時,作為欠平衡鉆井技術服務專家,江迎軍將“連鎖店管理模式”運用到技術管理中,按照區(qū)塊特點編制精細控壓技術指南,在推廣應用中有效實現(xiàn)人力、時間成本雙下降。
時效的提升節(jié)省下大量人力、物力資源,這些資源被聯(lián)合項目部廣泛用于科技成果轉化。
在川慶鉆探油氣井工程高級專家賀彬眼里,“聯(lián)合項目部既是孵化器,又是試驗田,是個難能可貴的平臺?!庇捎谂铌?06井在快速鉆井過程中井段需要保持井筒通暢性,基于影響通暢性的堵點、卡點,聯(lián)合項目部馬上組織專題研究,創(chuàng)新形成了井壁快速封堵、井筒清潔技術,并及時將其應用到蓬陽106井,通過跟蹤論證,高效解決了這一瓶頸問題。截至今年上半年,聯(lián)合項目部已提出14項類似問題攻關需求,推廣12項科技創(chuàng)新成果,實現(xiàn)7項規(guī)?;\用,構建起川慶鉆探“技術-產品-解決方案-集成服務”商業(yè)模式的雛形。
數(shù)智創(chuàng)新:鼠標一點把井打,成就井筒作業(yè)新范式
9月21日13時46分,四川省大英縣牌坊村蓬萊001-H2井場上空,烈日高懸,當?shù)匾寻l(fā)出高溫紅色預警。此時,川慶鉆探80025鉆井隊正在進行下鉆作業(yè)。常規(guī)情況下,起下鉆是鉆臺室外操作區(qū)人員最多的程序,此刻卻空無一人,只見在二層臺機械手、鐵鉆工等裝備的配合下,一柱柱鉆桿不停地被送入7000米深的地下。
“在大量數(shù)智化軟硬件的幫助下,現(xiàn)在我們起下鉆時鉆工的主要職責是輔助和監(jiān)護,不用頂著烈日暴曬,可以在工具房待命?!?0025鉆井隊副隊長熊永大介紹。
空調司鉆房里,溫度計指數(shù)停在26.8℃。80025鉆井隊司鉆易海軍專注地盯著眼前的三個屏幕,緊握操作手柄,不到三分鐘又一柱下到位置。
“有記者來隊上采訪,說我們司鉆看起來像在開飛機。”干了近10年司鉆工作的易海軍很享受現(xiàn)在的工作環(huán)境,他坦言,從以前室外操作剎把,到現(xiàn)在空調房里操作手柄,司鉆工作崗位操作模式的改變可謂翻天覆地。
“有平臺的加持,我按照要求操作就能輕松打好井?!币缀\娍谥兴f的平臺,是川慶鉆探遂寧聯(lián)合項目部的精益管理平臺。104公里之外的遂寧聯(lián)合項目部作業(yè)四部技術專家龍愛國,通過精益管理平臺正嚴密監(jiān)控蓬萊001-H2井的運行,現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)正實時顯示在龍愛國面前的四面大屏上?!八俱@,下一柱下到5215-5260米時,請注意提拉劃眼三次”,看到鉆井參數(shù)變化,龍愛國一鍵直連易海軍,叮囑操作細節(jié),確保安全快速鉆進。
“感覺太神奇了,10個月前,我還每天坐車跑井,奔波數(shù)百公里最多跑2口井,現(xiàn)在線上跑井,一天可以精細管理6口井,變化太大了?!饼垚蹏寡?。
“遂寧聯(lián)合項目部這種模式能夠實現(xiàn),是基于川慶鉆探持續(xù)十余年在數(shù)智化方面的投入和建設,我們在川渝地區(qū)實現(xiàn)了全產業(yè)鏈的數(shù)字化,支撐井筒作業(yè)生產模式的變革?!敝鲗?0025數(shù)字化鉆井隊、遂寧聯(lián)合項目部精益管理平臺等信息化項目建設的川慶鉆探企業(yè)專家錢浩東直言,他和團隊潛心研究“井筒作業(yè)數(shù)字化”已近20年,助力川慶鉆探在國內形成了以“井筒作業(yè)數(shù)字化”為代表的數(shù)智化領先優(yōu)勢。
川慶鉆探引領的這場工程技術數(shù)智化革命,也改變了工程技術從業(yè)者的工作模式?!按ㄓ宓貐^(qū)井控風險大,以前搶險都忙著要車往現(xiàn)場跑,現(xiàn)在都往EISC中心跑?!睋?jù)錢浩東介紹,現(xiàn)在甚至可以實現(xiàn)千里之外一鍵關井,數(shù)智化創(chuàng)新提升了處置效率,增強了油氣保障能力。
但錢浩東團隊并沒有滿足于眼前的成就,他們瞄準“井筒AI”建設,聯(lián)手華為公司,推進人工智能中臺、安全生產和試油壓裂大模型技術的研究與應用,探索人工智能技術融入生產經營管理各環(huán)節(jié),力爭為“數(shù)智川慶”建設提供新動能?!安痪玫膶?,我們就能實現(xiàn)無人智能鉆井?!卞X浩東相信,創(chuàng)新的力量可以改變一切。
創(chuàng)新,正是為了當好自立自強的戰(zhàn)略支持力量。依靠科技、管理和數(shù)智創(chuàng)新,今年上半年川慶鉆探5000米以上深井平均鉆完井周期縮短15.2%,推動深層頁巖氣井提速10.8%,累計試獲13口日產超百萬立方米高產氣井、4口超150噸油井,高效支撐西南、長慶、塔里木產量當量再創(chuàng)同期新高。
如今,川慶鉆探正以科技創(chuàng)新為引領,推動新技術、新工藝、新工具、新設備和新管理方式深度融合。錨定世界一流目標,逐浪前行的川慶人正全面提升核心競爭力和價值創(chuàng)造能力,奮力書寫高質量發(fā)展的嶄新篇章。
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