不久前，焦頁29-S2HF井三開井段鉆井用時(shí)6天，在造斜段、水平段均實(shí)現(xiàn)一趟鉆，是涪陵頁巖氣田唯一一口僅兩趟就完成三開施工任務(wù)的井，創(chuàng)氣田三開國產(chǎn)技術(shù)鉆井周期最短紀(jì)錄。這是江漢石油工程公司在涪陵氣田創(chuàng)造的100多項(xiàng)施工紀(jì)錄之一。

作為涪陵頁巖氣開發(fā)主力軍，江漢石油工程公司自2012年起，就舉全公司之力，加快科技創(chuàng)新和攻關(guān)。5年來，公司創(chuàng)新形成鉆井、測(cè)錄井、壓裂試氣、環(huán)保等7項(xiàng)頁巖氣開發(fā)國產(chǎn)成套技術(shù)。“涪陵大型海相頁巖氣田高效勘探開發(fā)”項(xiàng)目打破國外技術(shù)壟斷，為我國頁巖氣勘探開發(fā)提供了能復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

江漢石油工程公司早在2010年就開始頁巖氣工程技術(shù)的探索。從中國石化第一口頁巖氣水平井——建頁HF-1井到涪陵大安寨區(qū)塊涪頁HF-1井，開發(fā)效果都不理想。

上天容易入地難，頁巖氣開發(fā)屬世界級(jí)難題，不但難度極大且風(fēng)險(xiǎn)極高。頁巖氣開發(fā)存在井塌、井漏、井噴、淺層氣含有硫化氫等風(fēng)險(xiǎn)，任何失誤都可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。

我國頁巖氣多在崇山峻嶺間，埋藏深、構(gòu)造復(fù)雜、優(yōu)質(zhì)頁巖儲(chǔ)層厚度小，開采難度遠(yuǎn)超美國。公司當(dāng)時(shí)在頁巖氣開發(fā)上可以說是“四大皆空”——無經(jīng)驗(yàn)、無技術(shù)、無設(shè)備、無人才，很多員工都是第一次聽說頁巖氣。

在建頁HF-1井施工中，提供油基鉆井液、水平段測(cè)井、橋塞分段和分級(jí)射孔技術(shù)服務(wù)的均為國際知名油服公司。由于國內(nèi)外地質(zhì)特征和開發(fā)環(huán)境的差距，國外頁巖氣技術(shù)在中國頁巖氣勘探開發(fā)中常“水土不服”，應(yīng)用存在很多困難，鉆探效果也不理想。這場(chǎng)“跨國聯(lián)姻”還面臨著高昂的成本——關(guān)鍵裝備只租不賣，每次設(shè)備售后維護(hù)都要付出昂貴的服務(wù)費(fèi)。

何以解憂？唯有創(chuàng)新。要想實(shí)現(xiàn)頁巖氣高效率、低成本、規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)，必須加快頁巖氣開發(fā)技術(shù)國產(chǎn)化研究，突破技術(shù)瓶頸才能不被國外公司“卡脖子”要錢。公司下定決心，確立“長水平段鉆完井技術(shù)”“非常規(guī)水平井分級(jí)射孔工藝”等20多項(xiàng)科研先導(dǎo)項(xiàng)目，規(guī)劃科技攻關(guān)路線圖，踏上了艱辛又漫長的自主創(chuàng)新之路。

頁巖氣開發(fā)需要兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：長水平段鉆井和長水平段分段壓裂技術(shù)。圍繞這兩項(xiàng)技術(shù)，江漢石油工程公司重點(diǎn)進(jìn)行科研攻關(guān)。

在鉆井工藝上，公司加大長水平段優(yōu)快鉆井技術(shù)研發(fā)，科研團(tuán)隊(duì)每天“宅”在井場(chǎng)，與鉆井技術(shù)死磕到底，最終實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)瓶頸的重大突破。

他們建立適合涪陵頁巖氣田水平井優(yōu)快鉆井的井身結(jié)構(gòu)方案，在一開井段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，一開井段機(jī)械鉆速提高4~5倍。他們利用三維地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)，研制定向PDC鉆頭和配套螺桿等工具，替代進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，解決三開長水平段定向鉆進(jìn)困難，在多口井實(shí)現(xiàn)水平段一只鉆頭一根螺桿一趟鉆鉆完。他們研發(fā)國產(chǎn)油基鉆井液，價(jià)格僅為進(jìn)口的40%，研發(fā)的水泥漿體系，滿足了頁巖氣開發(fā)對(duì)井筒高強(qiáng)度的要求，完井時(shí)間大幅縮短，固井質(zhì)量明顯提高。他們大力開展“井工廠”批量化鉆井，提高施工效率50%以上……涪陵頁巖氣田優(yōu)快鉆井技術(shù)成果經(jīng)重慶市科委鑒定，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。

在長水平段分段壓裂技術(shù)研究中，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)加大國產(chǎn)化橋塞研發(fā)與運(yùn)用，加快精細(xì)分段壓裂技術(shù)攻關(guān)。他們與制造廠家一起，不斷改進(jìn)橋塞零部件材料，經(jīng)歷上千次材料試驗(yàn)，順利完成國產(chǎn)化橋塞研發(fā)，單支橋塞價(jià)格僅為進(jìn)口橋塞的十分之一。如今，國產(chǎn)化橋塞已升級(jí)換代數(shù)次，成為具有世界領(lǐng)先水平的關(guān)鍵設(shè)備。

目前，公司所有關(guān)鍵頁巖氣開發(fā)技術(shù)均100%實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。國產(chǎn)橋塞與多級(jí)射孔、油基鉆井液、牽引器測(cè)井、地質(zhì)導(dǎo)向等4項(xiàng)國產(chǎn)化技術(shù)的應(yīng)用，降低施工成本70%，按100口井測(cè)算，與國外油服公司相比，降低工程造價(jià)6.09億元。

隨著鉆井大規(guī)模進(jìn)行，隨鉆產(chǎn)生的大量油基鉆屑急需進(jìn)行無害化處理。

公司勇挑環(huán)保重?fù)?dān)，在涪陵頁巖氣田建立油基泥漿處理中心。技術(shù)人員針對(duì)油基巖屑易粘連鏈板、出渣粉塵大、處理后的鉆屑含油率高、自動(dòng)化程度不高等技術(shù)難題，開展了加藥劑降粘、加裝噴淋系統(tǒng)降低粉塵、不凝氣燃燒裝置改造等一系列技術(shù)改造，最終研發(fā)出先進(jìn)的熱解析法處理油基鉆屑技術(shù)。

他們采用先進(jìn)的變頻器控制系統(tǒng)，突破特殊環(huán)境下物料分布、傳輸、加熱、分離等多項(xiàng)核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油基巖屑智能化處理目標(biāo)，年處理油基巖屑達(dá)1.5萬立方米。治理后廢渣含油量在0.081%~0.143%之間，遠(yuǎn)優(yōu)于“國家農(nóng)用污泥中含油率低于0.3%”的標(biāo)準(zhǔn)，處理技術(shù)國際領(lǐng)先，并已申報(bào)國家專利。