中國修井工程進(jìn)入萬米深層時代！硬核裝備助力油氣勘探

前不久，我國自行研制的XJ2750萬米車載修井機(jī)順利完成多次試驗，在順北油氣田5- 5H井投入使用，成功填補(bǔ)了超深層修井作業(yè)裝備領(lǐng)域的空白。數(shù)十年的攻堅克難、厚積薄發(fā)，不斷在修井裝備、技術(shù)等領(lǐng)域做優(yōu)、做大、做強(qiáng)，我國的修井工程正逐步進(jìn)入萬米深層時代。

進(jìn)入萬米深層條件已經(jīng)成熟

在過去的幾十年里，我國的修井工程取得了顯著的突破和發(fā)展。先進(jìn)的鉆井技術(shù)、井下監(jiān)測技術(shù)和油田修井技術(shù)的應(yīng)用，使得我國能夠在越來越深的地層進(jìn)行油氣勘探和開采。

針對過去萬米修井存在的“卡脖子”難題，以石化機(jī)械、南陽二機(jī)等為代表的國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)積累和創(chuàng)新發(fā)展，完成了修井裝備研發(fā)從0到1、從1到N的轉(zhuǎn)變，技術(shù)水平不斷提升、產(chǎn)品系列不斷完善，如今已實現(xiàn)了整體與跨國公司并跑，在網(wǎng)電儲能電驅(qū)修井機(jī)、超深井修井機(jī)、井口管柱自動化處理裝備等方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平，逐步進(jìn)入能夠進(jìn)行萬米深層作業(yè)的新時代。

我國修井工程裝備水平持續(xù)提升，工程機(jī)械、油田設(shè)備等領(lǐng)域不斷發(fā)展，為修井工程提供了先進(jìn)支持。現(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用使得萬米深層修井工程更高效、更安全，推動我國深層資源勘探開發(fā)邁向新階段。

通過自主研發(fā)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，不斷提高修井設(shè)備和工藝的性能。例如，引入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)修井過程的智能化和自動化。同時，開展專項試驗和模擬研究，優(yōu)化修井工藝和參數(shù)，提高修井效率和安全性。修井裝備不斷升級和改進(jìn)，推動萬米修井技術(shù)的進(jìn)步。例如，修井設(shè)備和工具的結(jié)構(gòu)和材料得到充分改善，能夠應(yīng)對更復(fù)雜的地質(zhì)條件和更大的井深，能滿足萬米深層修井的需求。

我國在萬米修井技術(shù)人才培養(yǎng)方面取得顯著進(jìn)展。高等院校加強(qiáng)對相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)修井領(lǐng)域的知識與技能，滿足行業(yè)需求。同時，企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)合作開展培訓(xùn)項目，培養(yǎng)修井技術(shù)人才。政府支持行業(yè)人才培訓(xùn)計劃，促進(jìn)人才培養(yǎng)體系完善。這些舉措激發(fā)了年輕人對于修井技術(shù)的熱情，為行業(yè)發(fā)展注入新鮮活力。

挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的萬米深層修井是我國石油天然氣行業(yè)面臨的重要課題。在面臨著技術(shù)、安全和環(huán)境等方面挑戰(zhàn)的同時，也存在著大量發(fā)展機(jī)遇。

首先，萬米深層修井技術(shù)面臨技術(shù)難題。隨著井深的增加，地質(zhì)條件更為復(fù)雜，沉積層的巖性變化、壓力大、溫度高及其參數(shù)的變化對修井工藝和設(shè)備提出了更高的要求。因此，技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)成為攻克挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。通過引入先進(jìn)的修井工具和工藝，提高修井效率和安全性，需要聚焦聚力發(fā)展超高壓結(jié)構(gòu)技術(shù)、超高硬材料技術(shù)、超高能控制技術(shù)、超高精制造技術(shù)，精心打造“金剛鉆”，做出特色優(yōu)勢。

其次，萬米深層修井過程中存在安全風(fēng)險和環(huán)境影響，如地層壓力異常、井漏等挑戰(zhàn)。地層壓力異常可能導(dǎo)致井下作業(yè)受阻或發(fā)生事故，需要采取合適措施減輕風(fēng)險。井漏可能導(dǎo)致油氣泄漏污染環(huán)境，對周邊生態(tài)造成影響。因此，在進(jìn)行深層修井作業(yè)時，需要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，提前評估風(fēng)險并制定有效的安全措施，加強(qiáng)監(jiān)測和應(yīng)急響應(yīng)能力。同時，注重環(huán)境保護(hù)，在設(shè)計、施工和運(yùn)營階段采取降低環(huán)境影響的措施，確保修井作業(yè)安全、高效、環(huán)保進(jìn)行。

萬米深層修井技術(shù)的發(fā)展在能源開發(fā)和國家戰(zhàn)略需求方面具有雙重機(jī)遇。采用深層修井技術(shù)，可以有效開發(fā)深部油氣資源，滿足我國對能源的需求，為能源安全保障做出貢獻(xiàn)。同時，深層修井技術(shù)的發(fā)展也符合國家在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級方面的戰(zhàn)略需求，推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。

萬米深層修井還帶來了國際合作和技術(shù)交流的機(jī)遇。修井技術(shù)是全球性的挑戰(zhàn)，各國都需要在這個領(lǐng)域共同努力。在推動萬米深層修井技術(shù)發(fā)展的過程中，我國通過加強(qiáng)國際合作，可以吸納國際先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，推動我國修井工程向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵

技術(shù)創(chuàng)新是萬米深層修井的關(guān)鍵。隨著我國修井工程進(jìn)入萬米深層時代，傳統(tǒng)的油氣開采技術(shù)面臨極大挑戰(zhàn)，需要不斷推動技術(shù)創(chuàng)新來應(yīng)對深層修井的復(fù)雜性和高難度。

首先，修井涉及管柱管套運(yùn)輸安裝、水泥固井、射流射燃、液壓壓裂等多個環(huán)節(jié)。技術(shù)創(chuàng)新可針對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，提高修井施工效率和質(zhì)量。例如，引入先進(jìn)的管柱管套材料和連接技術(shù)，提升井下設(shè)備的耐高溫、耐腐蝕性能，增強(qiáng)井下操作的穩(wěn)定性和可靠性。

其次，修井過程中的液壓壓裂技術(shù)也是一個重要領(lǐng)域，能夠有效增強(qiáng)油氣層的產(chǎn)能。通過技術(shù)創(chuàng)新，可以優(yōu)化壓裂液配方，改進(jìn)壓裂施工工藝，提高壓裂效果和產(chǎn)量，實現(xiàn)更加高效的修井作業(yè)。

再次，基于人工智能技術(shù)的井下監(jiān)測與控制系統(tǒng)也給深層修井領(lǐng)域帶來了革命性的變革。這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)對井下各項數(shù)據(jù)參數(shù)的實時監(jiān)測、分析和處理，幫助工程師更快速更準(zhǔn)確地掌握井下情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施，最大限度地保障修井安全和順利進(jìn)行。

最后，環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新在深層修井中也至關(guān)重要。通過引入綠色環(huán)保井控技術(shù)、循環(huán)利用井下廢水等措施，可以減少井下作業(yè)對環(huán)境的影響，實現(xiàn)資源的可持續(xù)開發(fā)。

安全與環(huán)保是核心

在萬米深層修井中，安全和環(huán)保是核心考量。由于深層修井面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件和高溫高壓環(huán)境，作業(yè)風(fēng)險增加，因此必須加強(qiáng)安全管理，確保人員和設(shè)備的安全。

首先，安全管理是萬米深層修井的關(guān)鍵。針對深層修井的特殊性，需要制定嚴(yán)格的安全操作規(guī)程和培訓(xùn)制度，確保作業(yè)人員具備必要的安全技能和知識。同時，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控和應(yīng)急救援能力，確保遇到突發(fā)情況時能夠及時處置和救援。此外，強(qiáng)化安全文化建設(shè)和安全責(zé)任制，形成全員參與、責(zé)任落實的安全管理體系。

其次，環(huán)境保護(hù)是萬米深層修井的重要目標(biāo)。深層油氣修井過程對地下水、土壤和大氣等方面均有潛在影響，必須嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，確保開發(fā)過程對環(huán)境的影響最小化。采取環(huán)境監(jiān)測和評價技術(shù)，實時監(jiān)測環(huán)境變化，及時調(diào)整作業(yè)策略。推進(jìn)環(huán)境友好型技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，減少污染物排放，開展廢棄物的合理處理和循環(huán)利用。同時，加強(qiáng)與地方政府和社會公眾的溝通與合作，建立透明的信息公示機(jī)制，增強(qiáng)社會對油氣開采的認(rèn)同與支持。

安全和環(huán)保是企業(yè)社會責(zé)任的體現(xiàn)，也是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。只有確保安全和環(huán)保，才能實現(xiàn)萬米深層修井的長期穩(wěn)定發(fā)展。安全和環(huán)保需要在項目的整個生命周期得到全面關(guān)注，確保作業(yè)過程的安全可控性和環(huán)境友好性。

未來展望

展望未來，我國修井工程在萬米深層時代將迎來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。需要加強(qiáng)人才培養(yǎng)，注重技術(shù)創(chuàng)新和安全環(huán)保，促進(jìn)修井工程向著更深層、更高效、更安全的方向不斷發(fā)展。同時，政府和油田應(yīng)加大對相關(guān)專業(yè)教育的投入，建立完善的教育體系，培養(yǎng)更多的深層油氣勘探和開采的專業(yè)技術(shù)人才。

萬米深層修井是全球性的挑戰(zhàn)，國際合作將成為必然趨勢。政府和油田修井企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與國際能源企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的交流合作，共享資源、技術(shù)和經(jīng)驗。通過合作，吸納國際先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，推動我國修井工程向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

作者： 巨彬 趙華（中國石化勝利油田分公司油氣井下作業(yè)中心）