时间: 2022-03-30
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西部钻探打磨提速提效的地下尖刀利刃

 3月21日,西部钻探公司强化新技术推介,首次在塔里木油田外部市场获中曼石油钻井公司博源1井自研扭冲工具技术服务,为自研工具在塔里木油田市场推广应用打下基础。

  西部钻探大力实施创新战略,解难题、铸利器,加快成果转化应用,将技术成果惠及生产经营全过程,提升科技含金量,致力建设集团公司战略科技力量和工程技术创新高地。2021年,西部钻探公司推广应用20余项新技术新产品,拉动钻井提速12%、压裂提效20%,科技创效突破4亿元,实现自研利器应用规模“量”的跨越和提速提效“质”的提升。

  减负放权 全生命周期管理

  “每口井的试验应用机会都来之不易,必须‘井井计较’。”西部钻探工程院研发中心提速工具研发项目组负责人张昕说。他带领技术团队经过10年艰苦付出,铸造出扭冲、旋冲系列提速工具,打破了钻井提速工具应用受制于人的局面。

  西部钻探依托“两院四中心”技术创新平台,建立“项目来自现场、平台建在现场、成果对接现场、人才服务现场”的科技资源配置机制,选拔领头羊、先锋队,开展跨系统、跨单位、跨专业科研项目管理,实施“项目长+产品经理”双岗负责制,明确“研发—试验—定型—产业化”全生命周期考核目标,助推产业链、创新链融合发展,促进科技成果转化及发展转型升级。

  公司持续优化科技创新体制机制,将科研投入产出比和成果转化前景作为项目立项的重要指标,实行“零基预算”和全成本核算,建立科研财务助理制度,持续减负放权,以科技进步提升自主施工能力,适应市场化运营、商业化运作模式,实现科研创效双提升。

  同时,公司试点推行科研项目承包管理,赋予技术人才项目自主立项权、过程自主管理权和经费自主权,完善“基础工资+科研津贴+绩效激励+成果奖励+效益分成”的科研人员薪酬体系,让科研人员通过科技成果转化实现名利双收。

  集群作战 实现经济提速

  旋转导向工具成本高,频繁使用不仅增加钻井成本,也增强了技术人员的依赖。“好钢就得用在刀刃上。”西部钻探定向井技术服务公司玛湖项目经理部党支部书记张瑞平说,“既然旋转导向在造斜井段更能显示出提速优势,那就主打造斜段,其他井段使用常规定向工具和技术。”

  针对玛湖水平井提速需求,这个公司组织研发团队努力开发旋转导向工具替代品,成功研制水力振荡器提速系列工具,并配套形成井下降摩减阻提速技术,实现提速工具自主化。

  西部钻探坚持自主研发和集成应用相结合,深化与石油高校、科研院所和油气田企业合作,实施设计施工一体化、技术支持一体化和联合管理一体化集群管理,通过攻关替代工具、推广自有技术、加大自主研发、扩大自主施工,促进成熟技术配套,全力解决关键核心技术难题,加速新技术向生产力转化。

  “实施自有技术优化方案的过程,就像是用‘小米加步枪’去打赢一场硬仗,结果非常有成就感。”张瑞平说。经过不断探索,这个公司形成了一套依靠国产化常规提速工具技术组合,实现从“小米加步枪”向打造“航母集群”的跨越式发展,使玛湖区域水平井平均完钻工期缩减至50天以内,有效控制成本投入,基本实现全面自主施工。

  在新疆油田的大力支持下,公司自主研制的水力振荡器提速工具使用寿命从220个小时提高至356个小时,各项参数指标达到国内外同类产品技术水平。目前,水力振荡器累计推广应用274井次,累计进尺23.95万米,平均机械钻速达4.91米/小时,较使用常规螺杆钻具组合机械钻速提升37.15%。

  金字招牌 赢得市场青睐

  2021年,西部钻探地质研究院一半以上的雪狼系列产品——地录一体化无线综合录井仪畅销国内市场,新增产值近6000万元。今年,研究院计划生产30台地录一体化无线综合录井仪,替代新疆油田生产现场所有旧仪器,提高服务保障能力,满足油田生产更高需求。

  雪狼型综合录井仪,是1985年在研究进口综合录井仪器基础上,西部钻探地质研究院自主研制的首台国产综合录井仪。雪狼系列产品从单一综合录井仪更新换代到石油装备软硬件研发,由有线向无线集成,由制造向“智造”跨越,多次荣获集团公司和新疆维吾尔自治区等省部级科学技术进步奖,受到国内油气勘探开发市场的高度认可。

  地质研究院瞄准“省人、省钱、省时、省力、省心”目标,将科研攻关方向与市场深度接轨,紧密结合生产需求,主动向信息前沿技术和新技术应用推广上转移,以技术引领市场、创造市场。

  新型综合录井仪采用微电子、无线数字采集等信息技术,模块化优化布局仪器房,具备岩屑分析化验、荧光检测等全部功能,提升了数据采集质量,解决了井场空间受限问题,节约了运输成本,推动人工录井向智慧录井作业加速转变。

  地质研究院推行全天候、全过程服务,派驻技术人员手把手讲解仪器操作,第一时间解决客户问题。围绕现场生产与业务发展难题,依托地质工程一体化服务模式,精准开展技术研究,健全甲乙方、多专业、前后方一体化服务机制,深度整合资源,有效推动生产组织方式变革,助力作业提速提质提产提效。(记者 马宏旭)

  扭力冲击提速工具:扭力冲击提速工具由7个主要部件组成。率先采用负压机构、新型金属密封结构和环形固相过滤机构设计,可满足多种规格井眼施工要求和循环堵漏作业特点,大幅度提高机械钻速、延长PDC钻头使用寿命,有效解决深层油气资源勘探与开发面临的深部硬地层快速钻井难题。

  旋转冲击提速工具:工作时安装在PDC钻头上方,通过钻井液及钻压共同对钻头产生高频轴向冲击,形成冲击载荷与静压旋转高效破岩方式,提高钻头破岩效果。定向钻进时将静摩擦变为动摩擦,减缓托压现象。

  地录一体化无线综合录井仪:采用全新无线通信方式传输数据,模块化设计,安装、使用、维护方便快捷,能实时采集、分析处理和综合评价钻井施工参数,预警发现钻井施工过程的早期异常和油气显示。

  水力振荡器:通过自身产生的轴向振动将钻具与井壁之间的静摩擦改变为动摩擦,减少底部钻具与井眼间的摩擦阻力,提高钻进过程中钻压传递的有效性,增强井眼轨迹延伸能力。

  创效故事》》

  与竞争对手赛跑

  2021年,西部钻探定向井技术服务公司自主研制的水力振荡器,累计进尺达到12.64万米,在新疆油田市场占比75%以上,实现钻井提速30%以上,成为保障油田效益开发的利器。

  新疆油田玛湖区块大规模开发后,水平井钻探遭遇多项技术瓶颈。其中,在水平井斜井段钻进过程中,钻具在井下会产生滑动摩阻大、定向托压等问题,水平段越长,问题越明显。

  西部钻探定向井技术服务公司总工程师万教育介绍,水力振荡器是解决井下托压问题的专用工具,能有效提高钻井速度,减少钻具卡钻。但长期以来,工具被国外公司和国内少数民营企业掌握。工具组织协调周期长、费用高昂,也增加了钻井提速成本。

  定向井技术服务公司敏锐捕捉到这一技术需求,决定自主研制水力振荡器。一方面,油田开发任务紧迫,新工具需要尽快研制出来,投入使用;另一方面,国外公司和国内民营企业也注意到了这一市场需求,抓紧推介水力振荡器产品,并在玛湖已经得到了一定规模的应用。

  “我们在与时间赛跑、与竞争对手赛跑,油田需要什么,我们就研发什么。”万教育说。

  2016年,自主研制水力振荡器被正式纳入公司日程。这个公司组织精兵强将,立即投入紧张的科研攻关。通过对水力振荡器原理设计、结构优化、材料优选、安装位置等一系列研究攻关,科研人员扫清了一个个绊脚石。

  2017年年底,项目成功验收,进入现场推广试验阶段。2018年,试验井数不足5口,这让原本信心满满的科研团队士气低迷。“对团队来说,那是最困难的一段时间,但我们从未放弃,一直在查找问题,等待新的机会。”水力振荡器科研攻关团队负责人姜朝民说。

  2019年,在新疆油田的大力支持下,水力振荡器得以在10口井上试验。在此过程中,科研团队对水力振荡器不断改进,将定子材料改进为高性能橡胶,对转子部分重新采用镀铬光洁处理,增加转子抗钻井液的腐蚀性和耐磨性,延长工具整体使用寿命。同年年底,公司自主研制的XZ-HO-I水力振荡器,127毫米和165毫米两种型号的所有分析数据指标均达到正常值。2020年,水力振荡器通过集团公司成果鉴定,性能指标总体达到国际先进水平,完成年进尺9.98万米。

  目前,西部钻探定向井技术服务公司已在克拉玛依设立自研水力振荡器工具维修点,形成了集工具设计研发、加工生产、推广应用、维护保养、维修再利用的产业化链条。除新疆油田外,工具在西南、青海、吐哈等市场也得到了广泛应用。(通讯员 杨启平)

  从“有技术”到“有市场”

  “‘雪狼’的品牌实力是有的,但刚开始推介地录一体化无线综合录井仪时也面临了被质疑的处境。”回忆起刚开始闯市场的过程,西部钻探录井工程公司录井装备研究所主管任万江说道。

  地录一体化无线综合录井仪于2019年5月完成样机制造,是“雪狼”综合录井仪系列的又一次技术革新。这个录井仪采用无线数字采集系统,达到了国际先进水平,提升了传输效率,降低了同频干扰。同时,井口无线隔爆快速色谱将气体检测单元前置,提高了检测速度。其地质房与综合录井仪器房的合二为一设计让节约运输成本成为可能。

  “‘雪狼’综合录井仪投产有十几个年头了,以往大家用的都是有线传输,突然转变到无线作业,多少有些不适应。数据掉包率、信号稳定性都是大家存疑的地方,别说甲方或者购买方了,一开始就连我们自己的工程师都半信半疑。”任万江说。

  为了增强产品的使用性能,公司技术研发团队先是做了为期45天的24小时不间断静态测试,后又在新疆油田玛湖地区5口井连续开展了为期半年的动态测试。针对测试及小规模应用出现的不足,公司不断优化改进无线采集系统信号采集、处理、发射、接收功能和稳定性,提高信号传输质量及采集抗干扰能力,降低数据掉包率,优化软件系统采集、存储、打印功能。地录一体化无线综合录井仪逐渐被认可。

  如果说设备硬实力的提升是打开市场的敲门砖,那么销售之后的软服务改善则是站稳市场的又一法宝。“我们在设计仪器的时候就采用了模块化组装方式,为的是后期可以根据使用者需求添加不同监测设备或实现设备拓展。同时,我们还提供质保一年的免费远程指导、上井维修等服务,操作人员也是包教包会。”任万江说。

  目前,西部钻探录井工程公司地录一体化无线综合录井仪已生产58台,外销32台,成功在新疆油田、塔里木油田、长庆油田等多个区域应用,其中塔里木油田市场服务占比达一半以上。(通讯员 周雪)

  应用者说》》

  ●阿克苏油区技术服务有限公司 陈勇:

  地录一体化无线综合录井仪的录井工作区和地质工作区布局合理,符合生产实际,操作环境舒适。同时,无线数据采集系统工作稳定、传输距离及可靠性满足现场要求,气体分析数据采集、处理准确,能够及时发现油气显示,各项技术指标能满足油田录井技术要求。

  ●新疆油田勘探事业部准东项目经理部 郑以华:

  地录一体化无线综合录井仪信号抗干扰能力强,不受井场不规则障碍物及同区域同类型无线综合录井仪影响。同时,安装便捷,改进了以往信号电缆多、安装费时费力的操作方式,适合作业现场短、平、快的搬安要求。此外,改进的色谱采集提高了检测的速度,为工程提质、提速提供了技术保障。

  ●河南易发石油工程技术有限公司 王丹:

  扭力冲击钻井提速工具延长了钻头寿命,减少了深井起下钻次数,平均机械钻速提高23%,为钻井节省工期、降本增效提供了有力保障。

  ●西部钻探准东钻井公司70226钻井队 李国强:

  在水平井造斜段和水平段,水力振荡器有效带动周围钻具共振,降低了钻具与井壁之间的摩擦阻力,增强了钻压传递的有效性,有效改善了水平井托压问题,提高了机械钻速,更能保障钻井施工井下安全,极大地缩短了施工作业周期,实现提速提效。


版面图