向日葵

深海是未來全球油氣資源的重要接替區(qū)，但面臨一系列勘探技術(shù)難題。中國海洋石油集團(tuán)有限公司鉆完井總工程師、教授級高工劉書杰三十多年來“深潛”蔚藍(lán)海域，解決了制約海洋鉆完井領(lǐng)域部分基礎(chǔ)性、普遍性及特殊復(fù)雜領(lǐng)域重大技術(shù)難題，為我國海洋油氣高效勘探開發(fā)作出突出貢獻(xiàn)。

發(fā)現(xiàn)水上鉆井的奧秘

在鉆井行業(yè)，最具有挑戰(zhàn)性的是海上鉆井。1997年，劉書杰從大漠油田勘探轉(zhuǎn)戰(zhàn)海上開展鉆井研究，工作難度大幅增加。彼時的中國海油正處于技術(shù)起步階段，其設(shè)備、技術(shù)等都要依靠國外。作為連接海上平臺與海底油藏之間“橋梁”的隔水套管，卻因?yàn)闊o法精準(zhǔn)掌控入泥深淺，造成井口失穩(wěn)、下陷之類問題頻發(fā)。

“以前隔水導(dǎo)管入泥的深度，常常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來判定，難免會有誤差?！比狈Ψ€(wěn)固的“橋梁”，油氣開發(fā)難以為繼。為改變單純依靠經(jīng)驗(yàn)去確定隔水套管深度的現(xiàn)狀，從2000年開始，劉書杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了660余次試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)從“錘入法”到“鉆入法”再到“噴射法”的三次變革，于2014年取得重大突破，自主掌握海上鉆井隔水套管控制技術(shù)和預(yù)測技術(shù)。這不僅讓從前的“獨(dú)木橋”變?yōu)椤案咚俾贰?，更將這項(xiàng)技術(shù)貫穿于我國58個油氣田的2100多口生產(chǎn)井，完成了海洋油氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)從跟跑國際公司到與之并跑，再到領(lǐng)跑的“彎道超車”。

中國南海以油氣田“聚寶盆”著稱，但因同時聚集高溫高壓、深水、復(fù)雜斷塊三大世界級鉆完井技術(shù)難題，使多家知名外國公司在這片海域折戟沉沙。可劉書杰不信這個邪，他堅(jiān)信：“沒有翻不過去的山，也沒有跨不過去的河。”

為了跳好“在高溫高壓區(qū)域打井”這支刀尖上的舞蹈，劉書杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一頭扎進(jìn)南海海域。他依托各級科研生產(chǎn)項(xiàng)目與工程實(shí)踐，對海洋淺層鉆井、高溫高壓井筒完整性等領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，首創(chuàng)了海洋淺層安全鉆井、井筒完整性等重大技術(shù)，在深水與高溫高壓鉆完井道路上邁出關(guān)鍵一步。經(jīng)過無數(shù)個漫漫長夜的辛勤探索，屬于南海的奧秘終于被劉書杰發(fā)現(xiàn)，他創(chuàng)建的海上高溫高壓鉆完井設(shè)計(jì)技術(shù)體系，助力我國海上首個高溫高壓氣田群——東方13-2氣田群項(xiàng)目工期提前570天，使該項(xiàng)目入選2020年央企十大創(chuàng)新工程名單。

進(jìn)軍“超深水”

在海南陵水海域，從直升機(jī)上眺望，周遭一片湛藍(lán)，“深海一號”能源站如同一個超大型“巨無霸”矗立在藍(lán)海之上，十分奪目。2022年4月10日，習(xí)近平總書記在海南考察，與“深海一號”作業(yè)平臺連線，令劉書杰等工程技術(shù)人員受到極大鼓舞。數(shù)年前，這片海域?qū)τ跓o數(shù)海油人來說，還是一個充滿未知的神秘海域。

南海70%的油氣資源處在深水中，如果深水鉆完井作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)長期依靠國外公司，我們就不能實(shí)現(xiàn)南海深水油氣資源自主勘探開發(fā)，因此，“海洋深水淺層鉆井”這個世界級技術(shù)難題便是劉書杰所要征服的第二座“珠峰”。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立科研聯(lián)合體，通過多年的“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)，形成深水探井鉆井設(shè)計(jì)、淺層鉆井工藝及設(shè)備、鉆井液和水泥漿、隔水管及井口系統(tǒng)、深水測試工藝等共計(jì)五大系列、80余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并通過43項(xiàng)技術(shù)測試、21項(xiàng)性能優(yōu)化以及29項(xiàng)整改，完成了國產(chǎn)深水采氣樹出海服役達(dá)標(biāo)測試，使我國海洋石油勘探開發(fā)能力有了質(zhì)的飛躍。

同時，作為中國首個自營深水氣田“深海一號”超深水大氣田鉆完井作業(yè)總指揮及鉆完井工程總工程師，劉書杰密切關(guān)注作業(yè)動態(tài)，不放過任何施工細(xì)節(jié)。在11口超深水井鉆井作業(yè)中，他親自督戰(zhàn)，幾天幾夜沒有睡覺，最終使項(xiàng)目工期提前305天，節(jié)約投資13.8億元，降本314%，產(chǎn)能提高22.3%，從設(shè)計(jì)到施工，從理論到實(shí)踐，完全實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，為大國重器的誕生按下快進(jìn)鍵。

2021年6月25日，備受世界矚目的中國首個1500米自營深水氣田“深海一號”超深水大氣田成功投產(chǎn)，標(biāo)志著中國海油緊握“國際深水油氣開發(fā)”領(lǐng)域的入場券，進(jìn)軍超深水。

向著更深的海域邁進(jìn)

面對取得的優(yōu)異成績，劉書杰未曾停歇片刻。在海南省澄邁縣一處鉆完井設(shè)備存放廠區(qū)，劉書杰指著一臺3米多高的水下采油樹說：“這是完全自主國產(chǎn)化鉆完井最核心的部件，海底采集到的天然氣經(jīng)過它再輸送到管道，缺少它，就采集不了?！边@臺設(shè)備從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到制作，再到多次測試終能使用，劉書杰無不親力親為。他笑著說：“這個‘鐵疙瘩’身上至少有2600個零件，除了要經(jīng)受海上極端天氣的考驗(yàn)，每個零件還要經(jīng)受500米水壓壓強(qiáng)?！?/p>

劉書杰說，水下采油樹實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)，是我國邁入深水自主開發(fā)的重要一步?！拔覀儗⒑诵募夹g(shù)牢牢掌握在了自己手中。”劉書杰率團(tuán)嘔心瀝血，經(jīng)過一系列刻苦研究與測試，團(tuán)隊(duì)突破了高壓密封、防腐、精密加工、深水濕式電氣連接等多處技術(shù)難題，掌握了水下采油樹總體方案設(shè)計(jì)、安裝工藝及配套工具設(shè)計(jì)、制造與檢驗(yàn)技術(shù)、工程配套服務(wù)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。2022年5月11日5時，“南海七號”鉆井平臺水下設(shè)備操作室內(nèi)，燈火通明，劉書杰與技術(shù)人員緊盯監(jiān)控屏幕，目送水下機(jī)器人順利解鎖采油樹送入工具。

從事鉆完井技術(shù)研究和管理三十多年，劉書杰統(tǒng)領(lǐng)中海油研究總院鉆完井設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成國內(nèi)前期研究233項(xiàng)、海外技術(shù)支持188項(xiàng)，設(shè)計(jì)鉆完井投資2826億元，通過在海洋淺層鉆井、深水、高溫高壓等領(lǐng)域取得的科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)方案源頭降本超230億元，系統(tǒng)構(gòu)建了中國海油海上油氣田前期研究鉆采技術(shù)體系。在劉書杰的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)先后開展了水下井口、水下采氣樹、水下應(yīng)急封井器、鉆完井廢棄物處置、水下多功能管匯等關(guān)鍵裝備和技術(shù)的國產(chǎn)化攻關(guān)，創(chuàng)建和突破了這一開發(fā)海洋油氣資源的重要技術(shù)裝備深水生產(chǎn)系統(tǒng)。

眼下，劉書杰再次投入高溫高壓氣田陵水25-1中。與“深海一號”大氣田開發(fā)建設(shè)一樣，陵水25-1氣田同樣是中國海油建設(shè)南海萬億大氣區(qū)，支持海南自貿(mào)港建設(shè)的重要“落子”。以實(shí)現(xiàn)“南海萬億大氣區(qū)”為目標(biāo)，劉書杰將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)朝著更深的海域邁進(jìn)。

圖片由本文作者提供

編輯 馬哲