□ 本刊記者 李泰豫

如果沒(méi)有自己的技術(shù)，不走自主研發(fā)這條路，而是依靠外國(guó)公司，使用進(jìn)口設(shè)備，將永遠(yuǎn)無(wú)法擺脫跟跑者之困、水土不服之困和開(kāi)發(fā)成本之困。

今年8月25日，我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)——國(guó)產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)在重慶涪陵頁(yè)巖氣田焦頁(yè)42號(hào)平臺(tái)成功應(yīng)用。這是該技術(shù)首次大規(guī)模應(yīng)用于頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)采，它的成功應(yīng)用標(biāo)志著頁(yè)巖氣工程技術(shù)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

作為頁(yè)巖氣工程技術(shù)應(yīng)用國(guó)產(chǎn)化領(lǐng)域“吃螃蟹第一人”的江漢石油工程公司，用五年時(shí)間走完了美國(guó)三十多年的技術(shù)攻關(guān)之路。在通往“里程碑”的道路上，遇到了哪些艱難坎坷？記者采訪了江漢石油工程公司總經(jīng)理?xiàng)顕?guó)圣。

頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)必須國(guó)產(chǎn)化

記者：楊總您好，據(jù)我所知，美國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，我們?yōu)槭裁床桓绹?guó)合作？裝備也可以購(gòu)買進(jìn)口的。江漢工程公司為什么一定要堅(jiān)持走國(guó)產(chǎn)化之路呢？

楊國(guó)圣：頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化是中國(guó)石化領(lǐng)導(dǎo)層在2009年提出來(lái)的，江漢工程是按照集團(tuán)公司的部署來(lái)做這件事的?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有集團(tuán)公司和石油工程公司的大力支持，江漢工程的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)不會(huì)取得今天的成績(jī)。

中國(guó)頁(yè)巖氣資源量在世界上位居前列，開(kāi)發(fā)潛力巨大。而頁(yè)巖氣要轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)量，有賴于石油工程技術(shù)的突破。如果沒(méi)有自己的技術(shù)，不走自主研發(fā)這條路，而是依靠外國(guó)公司，照搬美國(guó)技術(shù)，使用進(jìn)口裝備，將永遠(yuǎn)無(wú)法擺脫跟跑者之困、水土不服之困和開(kāi)發(fā)成本之困。國(guó)外公司的技術(shù)不會(huì)讓你白白使用，他們用很高的價(jià)格來(lái)為你服務(wù)，從成本、從效益上講我們是承受不了的。當(dāng)然，我認(rèn)為頁(yè)巖氣技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的真正意義除了打破國(guó)外技術(shù)壟斷外，最主要的還是要降低開(kāi)發(fā)成本，最終惠及于民。

記者：為什么說(shuō)外國(guó)技術(shù)有水土不服之困？

楊國(guó)圣：頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)除了受地表?xiàng)l件影響外，更重要的是地質(zhì)條件，不同的地形和地質(zhì)條件，決定了開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣工程技術(shù)、工藝和裝備的差異。

記者：您剛才提到，江漢工程開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣國(guó)產(chǎn)化技術(shù)得到了一些制度上的支持？

楊國(guó)圣：2010年，中國(guó)石化針對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)啟動(dòng)多項(xiàng)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。江漢工程在集團(tuán)公司的支持下，確立了“川東南深層頁(yè)巖氣鉆完井及壓裂技術(shù)研究”“非常規(guī)水平井分級(jí)射孔工藝”等17個(gè)科研先導(dǎo)項(xiàng)目，整合公司技術(shù)資源，進(jìn)行鉆井、測(cè)錄井、壓裂試氣等方面核心技術(shù)和國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)。

據(jù)我所知，2011年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，頁(yè)巖氣正式成為我國(guó)油氣資源家族中的第172位成員，成為獨(dú)立新礦種?！绊?yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”也被國(guó)家列為科技重大專項(xiàng)，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化在國(guó)家層面得到重視。

記者：頁(yè)巖氣開(kāi)采到底有多難，與常規(guī)油氣開(kāi)采究竟有什么不同？

楊國(guó)圣：我打個(gè)比方你就明白了，如果把開(kāi)采常規(guī)天然氣比作在靜脈中采血，那么開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣就如同直接從毛細(xì)血管中采血。開(kāi)采頁(yè)巖氣也是這樣，要從肉眼完全看不出任何空隙、致密不透水的黑石頭里采出吸附氣體。并且，頁(yè)巖氣大部分被埋藏于地下2000多米甚至4000多米，有時(shí)候它還會(huì)“變身”，不一定以氣體的形態(tài)存在。因此，業(yè)內(nèi)把頁(yè)巖氣稱為“帶刺的玫瑰”。

□ 江漢石油工程公司生產(chǎn)的固井、壓裂裝備等產(chǎn)品全力服務(wù)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)。馬玲 攝

具體到石油工程技術(shù)層面，主要有兩大關(guān)鍵技術(shù)系列與常規(guī)油氣開(kāi)采有很大的不同，一個(gè)是長(zhǎng)段水平井鉆井技術(shù)系列，另一個(gè)是長(zhǎng)水平段分段壓裂技術(shù)系列。

記者：能給我們?cè)敿?xì)解釋一下這兩大技術(shù)系列嗎？

楊國(guó)圣：長(zhǎng)段水平井鉆井，就是鉆機(jī)先要從地面鉆向地下2000米深的頁(yè)巖氣層，再在頁(yè)巖氣層內(nèi)水平穿行1000至2000米甚至更長(zhǎng)，完成“百步穿楊”。在打常規(guī)油井時(shí)，水平段穿行距離相對(duì)較短，再加上焦石壩地區(qū)地下溶洞多、暗河多、裂縫多，頁(yè)巖氣層易塌陷，鉆頭要在如此復(fù)雜的地層中“命中靶心”，難度可想而知。

長(zhǎng)水平段分段壓裂技術(shù)被稱為頁(yè)巖氣開(kāi)采的“命門”。為什么這樣講呢？頁(yè)巖氣深藏于密不透風(fēng)的頁(yè)巖中，必須通過(guò)大規(guī)模水力壓裂，使巖壁碎裂，釋放油氣。為獲得持續(xù)高產(chǎn)氣量，需要采取分段壓裂技術(shù)對(duì)地層進(jìn)行體積破碎，就像擊碎一塊巨大的玻璃。而橋塞就是用于分段壓裂的“分割器”。通過(guò)分割，把整段井分成若干小段，便于壓裂設(shè)備對(duì)每一小段進(jìn)行壓裂，從而使得整口井取得最佳壓裂效果，獲得持續(xù)高產(chǎn)氣量。橋塞既要能承受住井底的高溫高壓，又要容易被鉆頭鉆通以便氣體匯集，研發(fā)、制造難度極大。而常規(guī)油氣開(kāi)采是不需要大規(guī)模分段壓裂的。所以說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的規(guī)模開(kāi)采，石油工程技術(shù)必須先取得突破。

“零”起步的技術(shù)攻關(guān)之路

記者：在攻關(guān)過(guò)程中遇到了哪些困難？我們是怎么克服的呢？

楊國(guó)圣：江漢石油工程2010年就開(kāi)始頁(yè)巖氣工程技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的探索。先后承擔(dān)中國(guó)石化第一口頁(yè)巖氣參數(shù)井、第一口頁(yè)巖氣水平井以及涪陵大安寨區(qū)塊頁(yè)巖氣井施工和技術(shù)服務(wù)工作。在中國(guó)石化第一口頁(yè)巖氣水平井施工中，提供油基鉆井液、水平段測(cè)井、橋塞和分級(jí)射孔技術(shù)服務(wù)的均為國(guó)際知名油服公司。由于技術(shù)封鎖，價(jià)格昂貴，且效果不理想，更堅(jiān)定了我們加快國(guó)產(chǎn)化步伐的決心。

俗話說(shuō)，鉆井是龍頭。我們首先要對(duì)長(zhǎng)段水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。在鉆井工藝上，主要突破了“三大瓶頸”。一是在上部易漏井段采用清水鉆進(jìn)方式，成功解決了空氣鉆風(fēng)險(xiǎn)大、泡沫鉆有環(huán)境污染等難題，一開(kāi)井段機(jī)械鉆速提高4～5倍。二是優(yōu)選鉆具組合，研制出定向PDC鉆頭，代替牙輪鉆頭，較好解決了二開(kāi)大井眼井段定向及水平段牙輪鉆頭費(fèi)用高、速度慢的難題，在水平段實(shí)現(xiàn)一只鉆頭一根螺桿一趟鉆鉆完。三是優(yōu)選油基泥漿和水泥漿體系，突破長(zhǎng)水平段鉆井、固井技術(shù)瓶頸，完井時(shí)間大幅縮短，固井質(zhì)量明顯提高。

還有就是長(zhǎng)水平段分段壓裂技術(shù)。雖然這項(xiàng)技術(shù)不僅僅江漢工程一家在攻關(guān)，但橋塞的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)、應(yīng)用一直是由我們負(fù)責(zé)的。這項(xiàng)課題從2010年開(kāi)始立項(xiàng)，到前不久首次成功應(yīng)用于頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)，經(jīng)歷了4年。從橋塞復(fù)合材料的研發(fā)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是我們獨(dú)立攻關(guān)完成的。先后在湖北荊州、陜西坪北、山東東營(yíng)等油區(qū)進(jìn)行井下試驗(yàn)，多次改進(jìn)，國(guó)產(chǎn)橋塞的性能逐步穩(wěn)定、完善，最終得以在涪陵應(yīng)用，走完了從研制成功到成熟應(yīng)用的過(guò)程。

通過(guò)艱苦努力，江漢工程初步形成3大專業(yè)（鉆井、測(cè)錄井、井下作業(yè)）9大體系57項(xiàng)技術(shù)系列，成為國(guó)內(nèi)唯一擁有完整自主頁(yè)巖氣工程技術(shù)的石油工程企業(yè)；復(fù)合材料橋塞、多級(jí)射孔與橋塞聯(lián)作、大功率牽引器生產(chǎn)測(cè)井、連續(xù)油管光纖產(chǎn)氣剖面測(cè)試等工藝技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。實(shí)現(xiàn)了從鉆完井、測(cè)錄井到壓裂試氣整個(gè)頁(yè)巖氣石油工程技術(shù)的成龍配套，具備了從工具到工藝，從施工到技術(shù)服務(wù)的國(guó)產(chǎn)化能力，總體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

“國(guó)字號(hào)”技術(shù)服務(wù)涪陵頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)

記者：我們自主攻關(guān)的技術(shù)在涪陵頁(yè)巖氣示范區(qū)應(yīng)用效果如何？

楊國(guó)圣：可以說(shuō)頁(yè)巖氣技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化、系列化是在涪陵頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷摸索、逐漸形成的，有成功的喜悅，也有失敗的教訓(xùn)。整個(gè)探索過(guò)程和取得的成果，對(duì)中國(guó)特別是整個(gè)南方頁(yè)巖氣的有效開(kāi)發(fā)提供了重要經(jīng)驗(yàn)，具有指導(dǎo)意義。從目前的情況看，應(yīng)用效果比較理想。

首先，鉆井提速提效的成果鼓舞人心。2013年平均鉆井周期90天，比第一輪井（主要是探井）下降43.7%；2014年上半年平均鉆井周期70天左右，又比2013年降低21.2%，鉆井工程技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，施工工期成倍縮短，為國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)建設(shè)提供了有力保障。

其次，新技術(shù)在降本增效方面的表現(xiàn)也比較突出。應(yīng)用自主研發(fā)的橋塞和多級(jí)射孔技術(shù)、國(guó)產(chǎn)油基泥漿等，成本大幅降低。應(yīng)用“井工廠”鉆井技術(shù)，118天完成進(jìn)尺1萬(wàn)米，大幅縮短了建井周期，節(jié)約了鉆井成本，為國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)高效建設(shè)提供了強(qiáng)有力支撐。

在服務(wù)氣田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，還有一個(gè)我們與國(guó)外公司同臺(tái)競(jìng)技的故事，給我的觸動(dòng)很大。今年4月，焦頁(yè)9號(hào)平臺(tái)，焦頁(yè)9-3HF井，我們江漢工程用自有技術(shù)對(duì)1611米水平段進(jìn)行18層54簇泵送橋塞多級(jí)射孔施工。10米開(kāi)外，某國(guó)外知名石油工程技術(shù)服務(wù)公司也在進(jìn)行多級(jí)射孔操作。施工結(jié)束時(shí)，負(fù)責(zé)該口井施工的外方技術(shù)負(fù)責(zé)人用了“兩個(gè)沒(méi)想到”：沒(méi)想到江漢工程的泵送橋塞多級(jí)射孔技術(shù)進(jìn)步得這么快，沒(méi)想到能與我們同步完成！

記者：江漢工程作為涪陵頁(yè)巖氣示范區(qū)建設(shè)的主力軍，確實(shí)做了大量的工作。

楊國(guó)圣：是的。2013年初，江漢石油工程公司組建運(yùn)行伊始，就擔(dān)負(fù)起保障涪陵頁(yè)巖氣示范區(qū)的重任，舉全公司之力開(kāi)展了焦石壩石油工程會(huì)戰(zhàn)。一年多來(lái)，公司將建設(shè)示范石油工程作為頭號(hào)工程，精心組織，精細(xì)設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)操作，精打細(xì)算，發(fā)揮了石油工程主力軍作用，組織3000余人80余支鉆井、測(cè)錄井、壓裂、試氣、測(cè)試、連續(xù)油管、泵送橋塞和分級(jí)射孔技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，開(kāi)展了頁(yè)巖氣石油工程會(huì)戰(zhàn)，頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)不斷發(fā)展，大型作業(yè)施工能力和經(jīng)驗(yàn)不斷提升，隊(duì)伍和人員得到了很好鍛煉，打響了江漢石油工程品牌。

記者：接下來(lái)江漢工程在頁(yè)巖氣技術(shù)國(guó)產(chǎn)化方面有什么規(guī)劃？

楊國(guó)圣：從成功到成熟需要一個(gè)過(guò)程。接下來(lái)，我們一是要開(kāi)展頁(yè)巖氣石油工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)；二是要開(kāi)展頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)前瞻性技術(shù)的研究與攻關(guān)；三是要加大推廣應(yīng)用力度，推動(dòng)國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣安全、快速、低成本高效開(kāi)發(fā)，依靠自主技術(shù)成為國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的領(lǐng)跑者。