文／余麗雯 張艷妮 郭知龍

從工具研發(fā)、性能測試到現(xiàn)場施工，皆可見江漢石油工程公司自主創(chuàng)新迸發(fā)出的力量。

●全力攻關(guān)，井下測試技術(shù)不斷突破。 供圖/江漢石油工程公司

“試驗(yàn)成功，可以進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用了！”隨著HPHT封隔器從試驗(yàn)井筒緩緩起出，中控室的檢測系統(tǒng)上顯示出3道曼妙的曲線，研發(fā)負(fù)責(zé)人郭知龍長舒了一口氣。這意味著中石化江漢石油工程公司自主研發(fā)的204℃/105MPa等級(jí)小井眼永久式封隔器獲得成功，意味著高溫高壓油氣井類型完井作業(yè)將擺脫對(duì)進(jìn)口封隔器的依賴。

從上世紀(jì)80年代末入疆，江漢石油工程公司井下測試公司依托西部深層、超深層復(fù)雜油氣勘探開發(fā)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，隊(duì)伍規(guī)模和技術(shù)能力持續(xù)突破，用30年時(shí)間打造了中國石油石化測試第一品牌。

拴住“老虎”的鐵鏈

有種說法，把油氣比作老虎。鉆井將老虎喚醒，用泥漿將它們關(guān)在地下，而地層測試則是將老虎放出地面，遛一圈，摸清它的脾性（地層產(chǎn)量、液性），再把它關(guān)回去。

“井下工具好比拴住老虎的鐵鏈?！苯瓭h石油工程公司測試專家唐永祥在新疆從事高溫高壓測試完井技術(shù)研究20多年。他介紹說，塔里木盆地油氣勘探開發(fā)是一道世界級(jí)難題。順北油田目的層平均埋深7500米，最深已經(jīng)超過9000米，具有超深、超高溫、超高壓、高含硫的特點(diǎn)。井下工具如果出問題，“老虎”掙脫鐵鏈而出，后果將不堪設(shè)想。

永久式封隔器是完井作業(yè)不可或缺的核心工具。長期以來，國內(nèi)小井眼V0等級(jí)永久式封隔器指標(biāo)停留在177℃/70MPa?！耙恍咭怀臍饩?，只能買進(jìn)口工具回來施工?！碧朴老檎f。

為了解決這一“卡脖子”問題，江漢測試研發(fā)團(tuán)隊(duì)從兩年前就開始了“一款適用于5 1/2″規(guī)格套管的204℃/105MPa、V0設(shè)計(jì)等級(jí)的永久式液壓完井封隔器”的研發(fā)攻關(guān)。

打破國外壟斷，絕不是一件容易的事。700多個(gè)日夜，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過海量調(diào)研、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料篩選、性能測試……從圖紙到實(shí)物，每個(gè)關(guān)鍵部件的“變現(xiàn)”，都是一座座橫在研發(fā)者面前的高山。

就拿封隔器上的卡瓦來說，良好的錨定能力需要卡瓦的材質(zhì)非常硬，另一方面易鉆磨性則要求其材質(zhì)柔軟。“又軟又硬的材料，實(shí)在讓人無從下手！”回憶起當(dāng)初的一籌莫展，郭知龍感觸良多，“但好在知道自己要什么，朝著目標(biāo)去干就是了?！?/p>

強(qiáng)大的目標(biāo)感和執(zhí)行力，給了研發(fā)團(tuán)隊(duì)直面困難的勇氣。他們通過大量查閱文獻(xiàn)資料，與材料領(lǐng)域?qū)I(yè)人員討論研究、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終采用了一種較為軟的合金材質(zhì)，通過特殊的表面處理工藝提高了材料表面的硬度，實(shí)現(xiàn)了基體軟、表面硬。

目前，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制的SSCJMR封隔器、SSC-DA雙通道常閉閥等12種井下作業(yè)關(guān)鍵工具均已大規(guī)模應(yīng)用于現(xiàn)場，有效解決了超深井井筒準(zhǔn)備周期長等工程作業(yè)上的疑難雜癥，獲得了業(yè)主的好評(píng)。

工具入井前的大考

在XHY1-1H井測試現(xiàn)場，施工人員在泵車上每隔15分鐘匯報(bào)1次壓力，密切監(jiān)測壓力變化趨勢，精準(zhǔn)控制好工具下放速度。

經(jīng)過72個(gè)小時(shí)的奮戰(zhàn)，終于完成了替液、封隔器坐封全過程。“這款新產(chǎn)品通過我們檢測中心的‘大考’，大家心里更有底了?！爆F(xiàn)場技術(shù)人員表示。

塔里木盆地復(fù)雜的地質(zhì)條件和苛刻的井況工況使得井下工具失效頻發(fā)，造成作業(yè)周期延長、成本增加、井控風(fēng)險(xiǎn)增大。問題的出現(xiàn)主要是由于井下工具種類多、新工具前期試驗(yàn)不充分，以及工區(qū)缺乏完善的檢測手段。國內(nèi)測試行業(yè)急需一個(gè)權(quán)威的井下工具檢測機(jī)構(gòu)。

2018年10月，江漢石油工程公司高溫高壓井下工具檢測中心應(yīng)運(yùn)而生。檢測中心擁有目前國內(nèi)最高檢測指標(biāo)：氣壓140兆帕、液壓210兆帕、溫度260℃，處于國內(nèi)一流、國際領(lǐng)先地位。

“檢測中心為我們自主研發(fā)提供了極大的便利?！惫埍硎?。HPHT封隔器的研發(fā)過程中，在檢測中心測試了56次?！叭绻偷絿獾臋z測機(jī)構(gòu)，不僅時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本大大提高，而且有技術(shù)泄密的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

除了支撐公司工具自主研發(fā)和現(xiàn)場施工外，檢測中心還為塔里木盆地兩大油田提供技術(shù)支撐，開展四新工具評(píng)價(jià)以及現(xiàn)場施工問題的工藝驗(yàn)證。

塔里木油田重點(diǎn)探井迪探2井采用分段壓裂新工藝，可溶橋塞和易鉆橋塞都是最新定制的。業(yè)主找到檢測中心，要求對(duì)橋塞的耐溫耐壓性能進(jìn)行檢測。為此，中心自主設(shè)計(jì)了可溶橋塞試驗(yàn)裝置，完成了12樣次橋塞評(píng)價(jià)，優(yōu)選出了符合標(biāo)準(zhǔn)的橋塞，保障了迪探2井的順利施工。

2021年，檢測中心累計(jì)開展各類評(píng)價(jià)25樣次，完成工具檢測169樣次。成立3年來，中心不斷發(fā)展完善，先后獲得CNAS、CMA授權(quán)，是國內(nèi)唯一取得“雙認(rèn)證”的實(shí)驗(yàn)室，制定了《地層測試工具性能檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》，為測試工具評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)，占領(lǐng)測試工具評(píng)價(jià)技術(shù)制高點(diǎn)，牢牢掌握了行業(yè)話語權(quán)。

給“洋工具”補(bǔ)臺(tái)

2021年11月，在順北油田某重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)探井，進(jìn)口封隔器打了敗仗。業(yè)主找到了井下測試公司。

井下測試公司測試專業(yè)技術(shù)副經(jīng)理王琮琳帶著隊(duì)伍來到現(xiàn)場后，看到的是從井底起出的破損不堪的進(jìn)口封隔器。他和團(tuán)隊(duì)總結(jié)出失敗的原因：這種封隔器的結(jié)構(gòu)不適應(yīng)泥漿環(huán)境，另外施工人員在現(xiàn)場替漿操作時(shí)壓力和排量控制不當(dāng)，造成封隔器膠筒刺壞無法密封。

二次施工壓力倍增，他們只有背水一戰(zhàn)。

針對(duì)這口井井筒不穩(wěn)定，鉆完井期間多次溢流，鉆遇漏失量大，泥漿性能不穩(wěn)等難題，他們優(yōu)化酸壓完井管柱，降低泥漿對(duì)封隔器的坐封影響。通過內(nèi)防噴手段降低井控風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化油管灌液工藝，最終坐封一次成功。業(yè)主高度評(píng)價(jià)江漢的封隔器“下得去、封得住、測得成、起得出”。

“除了工具的可靠性外，現(xiàn)場操作至關(guān)重要。”王琮琳表示。他們之所以成功率高，是因?yàn)閷?duì)各種復(fù)雜情況“見得多了”。

在西北工區(qū)，“江漢測試”的金字招牌深受各業(yè)主方認(rèn)可，大多數(shù)重難點(diǎn)井點(diǎn)名讓他們?nèi)ジ伞?021年，該公司測試作業(yè)施工成功率100%，創(chuàng)下橋塞坐封位置最高溫度、RD/RDS閥最高承壓、裸眼封隔器最大下深等9項(xiàng)行業(yè)紀(jì)錄。

從工具研發(fā)、性能測試到現(xiàn)場施工，井下測試公司立足自主創(chuàng)新，以高端工具研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈拓展為主要發(fā)展方向，全面提升市場競爭力，實(shí)現(xiàn)特色發(fā)展。截至目前，測試專業(yè)已經(jīng)取得國家專利授權(quán)32項(xiàng)，2021年累計(jì)施工630井次，完成產(chǎn)值同比增長40%。