海油发展：瞄准全球行业前沿 打造钻完修领域实力派“天团”

李世铭

　　近日，我国首条智能注采工具自动化装配线在中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司（以下简称“海油发展工程技术公司”）建成投用。该装配线采用先进的航天控制技术、传感器技术打造，为我国海上油田开发的“智能革命”提供高质量产品保障，实质性加快我国石油工业自动化、智能化建设进程。

　　石油石化行业迈入智慧时代，一批硬核“神器”上新，助力海洋油气绿色低碳开发。海油发展工程技术公司瞄准全球行业前沿，以压裂压驱为抓手，勇攀钻完修领域科技高峰，不断开辟新赛道，把具有世界一流水平的完井防砂技术拓展到高温高压的稠油热采领域，打造出一支实力派“天团”。

引得“油龙”动地来

　　我国海上油田低渗储层原油探明储量数亿吨，整体动用程度低，开发潜力大。石油藏在仅有头发丝直径不足1%大小的岩层缝隙里，唤醒这些“沉睡的宝藏”，靠的是压裂科技。

　　“建设一支业务精湛、敢闯敢拼的压裂团队。”海油发展工程技术公司完井首席工程师张亮说。

　　2022年，公司抽调精兵强将，组建海上低渗压裂工作组，所属单位井下技术公司牵头，钻采工程院、增产技术公司以及工程技术湛江分公司等各区域公司协同，成立地质油藏、压裂工艺、压裂管柱工具、压裂材料、压裂装备、压裂地质工程一体化等6个核心能力提升组，涵盖压裂业务全产业链。工作组着眼地质油藏、工艺技术和产品研发，向海上压裂发起攻坚。

　　压裂的首要问题，选井选层问题。工作组迎难而上，通过无数次研究与论证，建立起低渗—致密储层可压性评估方法和压裂地质设计流程。

　　压裂工具是压裂工艺实现的基础，工作组以工艺需求为导向，创新设计5套海上特色压裂工艺管柱，实现海上压裂目标井型与压裂工艺全覆盖。

　　压裂液是保障压裂作业成功的关键，工作组高效联动，研究、调整、优化同步进行，设计出自主化的压裂液体系，实现驱油压裂液体系温度首次突破130摄氏度，海水基压裂液体系温度首次突破160摄氏度，为低渗压裂开发提供有力保障。

　　2022年8月12日，我国海上首口页岩油探井——涠页—1井，在压裂测试成功并获高产油气流。

　　该井是海油发展工程技术公司从强手如林的技术服务队伍中脱颖而出，总包实施作业的一口井。大家仅用20余天就完成方案审查及材料准备。“这简直不可思议，”海油发展工程技术公司原湛江分公司副经理汪俊锋说，“以往压裂项目的准备工期起码需要数月，这一次，我们和有限湛江分公司快速响应，创造了奇迹。”

　　压裂技术的升级版是压驱技术，这是一种“补能+渗析+驱洗+压裂”相结合的低渗油藏提高采收率技术，海油发展工程技术公司决定要吃下这只“螃蟹”。

　　“我们既要注入充足的营养液，又要建造高速公路，这样才能将地层中的油龙牵出来。”海油发展工程技术公司钻采工程研究院非常规一体化研究所首席工程师钱继贺形象地说。

　　合适的压驱工艺决定储层改造效果。工作组研究建立补能渗吸反向压驱、精准控缝高、逆混合压裂等3项工艺技术，获得高度认可。

　　2022年9月5日，压驱技术在涠洲12-2油田B13井实现国内海上油田首次应用，作业后单井增产5倍以上。这标志着我国海上低渗油藏开发取得革命性突破，成功唤醒了低渗储层，开启了海上低渗油藏大规模压驱作业提高采收率的新征程。

　　“这次压驱作业，我们首次实现了纵向105米跨度的分层段压裂；首次应用150摄氏度高温封隔器实现两层有效规模压裂；首次实现了压驱压裂一体化8方/分钟供液施工；全面形成了压裂方案，压裂管柱与工艺，压裂液和施工泵注4个团队，为海上低渗油田提高采收率蹚出了一条低成本、高效益开发的新路。”张亮说。

　　不断突破海上平台压驱压裂的规模和排量界限的同时，持续优化组织及实施保障，海上低渗压裂工作组持续打造压驱压裂的“金字招牌”。如今，海油发展工程技术公司压裂压驱业务实现“三个全覆盖”，即四海业务全覆盖，作业井类型全覆盖，储层类型全覆盖，压裂成功率达100%。

稠油热采惊艳世界

　　在世界完井防砂领域，海油发展工程技术公司与斯伦贝谢、贝克休斯三足鼎立，被称为全球完井防砂技术“三巨头”。始终追求一流的海油发展工程技术公司把具有世界一流水平的完井防砂技术拓展到高温高压的稠油热采领域，向包括井筒安全在内的上部完井和下部完井所有工具全面展开攻坚。

　　2008年，海油发展工程技术公司稠油热采技术攻坚战正式打响。从地面注热设备到海水淡化处理装置，再到高温井下安全控制技术，每前进一步都没有可供借鉴的先例，甚至一个螺丝钉大小结构的设计，都需要自行摸索。为了精准模拟井下工况应用需求，验证工具核心部件，科研人员曾连续作业30多个小时，手动压泵打压泄压2000余次。无数次的摸索，无数次的尝试，终于研发出可以在370摄氏度工况下长期稳定工作的高温高压零泄漏执行器，井下高温安全控制系统向前推进了一大步。

　　热采井高温防砂工具的技术核心——耐370摄氏度高温长效密封一度难以突破，即便满足可耐300摄氏度多轮次高低温交变长效密封的产品几乎为零，国内外各大油服公司望而却步。海油发展工程技术公司技术骨干刘晓峰和段威对国内数十家专业密封厂家进行调研，优选出高温橡胶与复合材料组合的密封结构，创新增设可自锁防退的碟簧补偿装置，为多轮次注热高温密封技术提供了最佳解决方案。

　　2018年，高温井下安全控制技术在旅大27-2油田测试获得成功。截至目前，该技术在渤海油田应用38井次，故障率接近于零。

　　试验表明，采用电潜泵开采稠油切实可行，但是常规工艺利用的是注采两趟管柱，即一趟管柱注热，放喷后，再将注热管柱更换为电潜泵采油管柱。管柱一节一节下井，再一节一节提起，来回一趟不但耗费时间，效率低，而且成本较高。如果能把“注”和“采”两项功能合而为一，即在注汽前就将电泵下入井内，注汽后无需动管柱作业，直接启泵生产，岂不是省时省力？

　　然而，作为采油核心设备的电潜泵及关键井下工具，一般耐温最高180摄氏度，在370摄氏度的高温注热条件下极易“中暑”。在“电潜泵注采一体化”工艺前所未有的突破性道路上，遭遇“高温”这只最大的“拦路虎”。

　　2020年，由中海油研究总院牵头，有限天津分公司和海油发展工程技术公司组成联合科研团队，稠油热采新工艺探索坚实展开。

　　在向世界级课题攻坚的路上，荆棘丛生，坎坷无数。高温电泵一体化技术所配套的每一个关键井下工具的开发，都给科研人员带来重重险阻。在工具组装完成后的高温试验中，密封结构一直无法稳压，技术人员多次调整方案宣告无效。

　　面对难以突破的瓶颈，科研人员邀请中海油研究总院、有限天津分公司和外部专家组织多轮次专题研讨，明确技术改进方向，从材料、结构、打磨工艺等三方面出发，继续进行大量技术调研和试验，优化选取密封金属材料，优化研磨工艺。与此同时，将原有球头球座密封结构更改为月牙槽密封结构，提高密封件机加工精度。最终实现工具在高温高压条件下密封可靠，推进工艺矿场实施进程。

　　不到3年时间，成功研发出新型电潜泵注采一体化工艺及工具14套，形成图纸306张，申请专利12件，攻克了安全控制系统、监测系统、高温井口穿越与密封系统、耐370摄氏度高温电缆等多项世界级技术难题，从根本上解决设备高温失效问题，推动海上稠油油田规模化经济开发。

　　4月20日，稠油热采电潜泵注采一体化技术在旅大21-2油田成功实施，黑色油龙从数千米的地层深处蜿蜒而出。这项稠油热采技术一经问世便惊艳了世界，首次把注采工具可使用温度提升近100摄氏度，首次实现蒸汽吞吐井一个注采周期内电潜泵举升从两次作业到一次作业的重大跨越。从此，稠油热采实现技术变革，更迭换代，中国海油率先开启了海上稠油经济高效规模化开发。

　　“海上稠油高效开发是保障渤海油田稳产3000万吨、上产4000万吨的重要途径。”海油发展工程技术公司总工程师刘敏说，“我们将继续发挥科研人员的创造性和担当精神，持续提升高水平科技自立自强能力，保持技术创新优势，助力海上油气产量再创历史新高。”