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通訊員?周維榮?任?俊?李?尤?茍?源

 

習(xí)近平總書記在“科技三會”上發(fā)出“向地球深部進軍”的號召，中國石化積極響應(yīng)，矢志保障國家能源安全，吹響用科技創(chuàng)新向更高峰攀登，向“深地工程”開掘油氣寶藏的號角。

2016年，中國石化西南石油工程公司與勘探分公司深度合作，出色完成集團公司重大專項《四川盆地超深探井鉆井及測試關(guān)鍵技術(shù)》專題5的各項科研任務(wù)，成功研制直徑112毫米耐壓差85兆帕、耐溫205攝氏度測試封隔器。以此為契機，西南石油工程公司在新工具、新材料、新工藝等領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新研發(fā)，不斷打磨產(chǎn)品提升各項性能指標，七年如一日，磨礪顯真功，研發(fā)出系列高溫高壓測試封隔器，并在川深1井、營山6井、仁探1井等多口深井作業(yè)中屢有斬獲。2023年7月26日，該公司自主研發(fā)的直徑108毫米測試封隔器超高溫、超高壓現(xiàn)場試驗在四川盆地仁探1井取得成功，填補了國內(nèi)外超高溫、超高壓差小尺寸測試封隔器空白，并首創(chuàng)全球超深小井眼全真工況試驗?zāi)Ｊ健Ｆ叨却呵铮畞硎钔T多國家級的“深地工程”，見證了耐高溫高壓測試封隔器研制應(yīng)用成長的足跡。

劍鋒磨礪出   讓研究成果和產(chǎn)品撐起超深井測試

自元壩會戰(zhàn)起，西南石油工程公司以需求為中心，致力于酸性氣井試氣、測試工程技術(shù)的研究和實施，特別是對APR系列工具、測試封隔器、完井封隔器提出一系列優(yōu)化改進建議，積累了較為豐富的現(xiàn)場研究及應(yīng)用經(jīng)驗。測試技術(shù)和工具的突破，為這個世界上地質(zhì)埋藏超深、建設(shè)難度較高的高含硫生物礁氣田之一——元壩氣田的誕生做出了積極貢獻。

為確保國家的能源安全，提高天然氣的自給率，近些年，中國石化積極展開穩(wěn)健實施“深地工程”。據(jù)西南石油工程公司井下作業(yè)分公司技術(shù)專家介紹，“深地工程”的平均井深多超過珠穆朗瑪峰，勘探開發(fā)面臨超高溫、超高壓、小井眼等一系列難題，從地下“拿”出油氣難度極高，對測試封隔器的挑戰(zhàn)尤其重大。

2016年，西南石油工程公司選定井下作業(yè)分公司為研發(fā)主體，主攻“最難啃的硬骨頭”，研發(fā)高性能指標的小井眼測試封隔器。

當時，5吋半測試封隔器在國內(nèi)外的最高耐壓差級別僅有70兆帕，隨著超深層勘探開發(fā)向縱深推進，封隔器的性能顯然不能滿足施工需要。“有無適用的測試工具，成為超深層效益勘探開發(fā)的前提和關(guān)鍵。”

放眼國外，哈里伯頓等國際油服公司采取技術(shù)封鎖，沒有可借鑒的工具研究成果。緊迫的超深層勘探開發(fā)形勢時不我待，咽下“卡脖子”的“硬骨頭”，井下作業(yè)分公司破釜沉舟，迎難而上。

“沒有試驗場地，我們自己搞，沒有可借鑒的實驗數(shù)據(jù)，我們自己來。”數(shù)不清多少個通宵的論證和制圖，從簡單的單向液壓密封功能試驗井筒，到雙向高溫高壓密封試驗井筒，再到可調(diào)附加載荷的全尺寸封隔器模擬工況試驗井筒，并可滿足溫度300攝氏度、壓差160兆帕、附加載荷30噸的高溫高壓試驗系統(tǒng)，數(shù)年一個個難點被突破，終于建立了自己的實驗系統(tǒng)。

試驗系統(tǒng)的完成，揭開工具研發(fā)最漫長、最殘酷“試錯”的序幕。“試驗井升溫205攝氏度”“下放耐高溫高壓封隔器39號試驗樣機，坐封噸位20噸”“井口安裝完畢，操作人員離開試驗區(qū)，遠控開始階梯打壓，目標105兆帕”……重復(fù)多次的試驗，意味著失敗了多次。

“你看這些，每一組對象都經(jīng)歷過這樣的試驗，最長的一組將近100小時，但離我們的7天穩(wěn)定時間還差3天。”幾個主研人員指著工具置物架上堆著的上百個破損膠筒，娓娓道出攻關(guān)組的研發(fā)初衷：“研發(fā)指標不可能妥協(xié)，現(xiàn)場施工更容不得一絲僥幸！不但要在極限工況下保持穩(wěn)定工作，還要模擬整個施工工況，特別是做好超指標的破壞性試驗，才能讓研究成果和產(chǎn)品完全支撐超深井的測試，讓現(xiàn)場工程師放心使用。”

“三超井”現(xiàn)場  見證高端封隔器助力測試作業(yè)神奇

目光轉(zhuǎn)向現(xiàn)在，2023年7月26日，四川盆地仁探1井測試現(xiàn)場，由該公司自主研發(fā)的直徑108毫米測試封隔器超高溫、超高壓現(xiàn)場試驗取得成功，填補了國內(nèi)空白。

多年來，西南石油工程公司聯(lián)合勘探分公司精準聚焦、靶向發(fā)力，圍繞測試封隔器潛心研究，先后攻克工具結(jié)構(gòu)、膠件材料研發(fā)和錨定機構(gòu)設(shè)計等世界級難題，最終研制出全球首個直徑108毫米、耐溫235攝氏度、工作壓差105兆帕的測試封隔器。

在仁探1井，這個測試封隔器的現(xiàn)場試驗結(jié)果令人振奮：在座封井深7841米、井溫180.1攝氏度的條件下，成功完成壓差105兆帕、酸壓和壓差70兆帕震蕩試驗，一個世界首創(chuàng)就此誕生！

近年來，在一個個“三超井”現(xiàn)場，像這樣成功的高端封隔器應(yīng)用成功的案例，不在少數(shù)。

2018年，川深1井現(xiàn)場。高性能指標的小井眼測試封隔器——XCHTP-1封隔器工具成功完成組裝下入、坐封、驗封等作業(yè)，在高壓、高溫條件下，配合酸化作業(yè)時間長達2小時38分鐘，填補了國內(nèi)外5吋半高溫高壓測試封隔器產(chǎn)品空白，突破重大裝備技術(shù)瓶頸，為四川盆地9000米超深儲層的勘探開發(fā)提供了強力的科技支撐。

技術(shù)瓶頸突破，不勝枚舉。

——成功研制出直徑108毫米、直徑112毫米系列測試封隔器，最大工作溫度235攝氏度、最大工作壓差105兆帕、耐硫化氫濃度20%，充分滿足極限工況下連續(xù)穩(wěn)定7天以上的使用要求。

——成功解開超深、超高溫、超高壓酸性氣井采用小尺寸尾管完井時，國內(nèi)外可取式封隔器產(chǎn)品性能難以滿足測試需求的難題。

——XCHTP系列耐高溫高壓測試封隔器在CS1井、YS6井APR三聯(lián)作測試大顯身手，填補了超深酸性氣井小尺寸測試封隔器的行業(yè)空白，為深層、超深層氣藏勘探評價提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

近日，習(xí)近平總書記在《求是》雜志發(fā)表重要文章《加強基礎(chǔ)研究 實現(xiàn)高水平科技自立自強》，再次對科技創(chuàng)新工作提出了新的要求，西南石油工程公司和勘探分公司將繼續(xù)通力配合、奮力攻堅，努力按照守初心、擔使命、找差距、抓落實的要求，把主題教育的成果體現(xiàn)到具體工作中，把科技進步的足跡，邁得更加堅實而有力！