揭秘中國(guó)深海“取火”利器

　　——?jiǎng)倮凸こ坦俱@井院可燃冰取心工具打破國(guó)外壟斷記事

聚 焦

沙特阿美市場(chǎng)第一口 含輻射井修井作業(yè)完工

4月上旬,，勝利石油工程公司沙特項(xiàng)目部SP124隊(duì)優(yōu)質(zhì)完成了中石化在沙特阿美市場(chǎng)第一口含輻射井FDHL-700井修井作業(yè),。

FDHL-700井是一口天然放射性物質(zhì)處理井。天然放射性物質(zhì)廣泛存在于地層中,，當(dāng)石油或天然氣從地下開采出來時(shí),，少量的天然放射性核素如鐳、氧等也會(huì)隨之采出,。而FDHL-700井就是一口專門處理這類放射性物質(zhì)的注水井,。

施工前，SP124隊(duì)與阿美工程師,、阿美安全官,、甲方監(jiān)督及輻射監(jiān)測(cè)人員商議探討，制定了風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)案,。施工中,，強(qiáng)化防輻射安全教育，穿戴齊全防輻射勞保用品,，每一步施工嚴(yán)格按照流程操作,，確保了施工安全和人身健康。袁濱 喬薈寧攝

2018年4月,，勝利石油工程公司鉆井工藝研究院鉆井工具研究所里一片繁忙,，技術(shù)人員正在為中海油客戶定制一批急需交付的專用取心工具?！斑@已經(jīng)是近半年來的第二份合同了,，”所長(zhǎng)裴學(xué)良說，“雙方之所以建立起密切的合作,，要?dú)w功于我們自主研發(fā)的取心工具在南海成功應(yīng)用的歷史性突破,。”

去年,，中國(guó)在南海成功試采可燃冰,，藍(lán)鯨一號(hào)鉆井平臺(tái)技驚世界的壯舉著實(shí)讓國(guó)人揚(yáng)眉吐氣。然而,，很少有人知道,，中海油海洋石油708深水工程勘探船，也幾乎同時(shí)成功執(zhí)行了這一任務(wù),，并促成了國(guó)產(chǎn)水合物取心技術(shù)及工具躍入國(guó)際先進(jìn)行列,。

　　前途未卜 國(guó)產(chǎn)工具首戰(zhàn)深海取樣

時(shí)間回溯到2017年4月26日,，中國(guó)南海，神狐海域,，夜晚變得極不平靜,，大風(fēng)六七級(jí)，浪高三四米,，海洋石油708船如同一葉浮萍,，在漆黑的海面上，任由風(fēng)浪擺布,。

裴學(xué)良暈船暈得厲害,，在他歷次出海中，這樣無助的天旋地轉(zhuǎn)還是頭一回,，同樣命運(yùn)的還有任紅,、孫艷軍。三個(gè)來自勝利鉆井院的技術(shù)人員,，背負(fù)著可燃冰取心的艱巨使命,，遭遇突如其來的大風(fēng)，不得不暫停施工,，在驚濤駭浪中堅(jiān)守,。

此刻，他們距離蘊(yùn)藏海底的豐富可燃冰礦藏,，近在咫尺,。

船體劇烈搖晃，胃里更是翻江倒海,，三個(gè)人一連兩天水米未進(jìn),，身體變得虛弱。尤其是任紅,，船上唯一的女博士,，她既特殊又不搞特殊,，“就算身體散架,，設(shè)備也不能散架！”每過一小時(shí)都和大家一起檢查取心工具是否固定牢靠,。

再次檢查工具,，核準(zhǔn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，當(dāng)鉆桿前赴后繼,，打開了一條直達(dá)海底的通道后,，迅速投放工具，開泵取樣,，停泵打撈……所有操作按部就班,，一氣呵成,。

裴學(xué)良和隊(duì)員們無疑是最緊張的，無法判斷是否取到了理想的樣本,，內(nèi)心的壓力就如同巖心筒內(nèi)外的壓差,，隨著工具緩緩上提，越來越大,。

3個(gè)小時(shí)后,，巖心筒打撈出海，經(jīng)檢測(cè),，好消息是壓力,、溫度保住了，工具密閉性經(jīng)受住了考驗(yàn),，壞消息是取回的樣本沒有檢測(cè)到可燃冰,。

緊接著進(jìn)行二次取樣，同樣的操作,，同樣的等待,，還是同樣的，沒有任何發(fā)現(xiàn),。船上的人們不安起來,，難道工具下錯(cuò)了位置？

再來,！裴學(xué)良他們二話不說,，向藏身海底的可燃冰展開第三次探取。

　　連戰(zhàn)連捷 千錘百煉鑄造勝利技術(shù)

連續(xù)作戰(zhàn)令裴學(xué)良他們極度疲憊,，但自始至終又是極度亢奮的,。多年嘔心瀝血的研發(fā)工作，千百次的試驗(yàn)與挫折,，讓他們堅(jiān)信終將創(chuàng)造歷史,！

4月30日23時(shí)50分，當(dāng)?shù)谌矌r心升上甲板,，人們紛紛聚攏過來,，中海油研究總院呂鑫博士手持檢測(cè)儀飛快搶到跟前，他瞪大了眼睛,，確認(rèn)再三,，“是甲烷，氣體達(dá)到可燃濃度,！”

5月1日凌晨1時(shí),，708船正式舉行點(diǎn)火儀式，當(dāng)火苗被點(diǎn)燃的一瞬,，現(xiàn)場(chǎng)掌聲雷動(dòng),，長(zhǎng)長(zhǎng)的火焰照亮了項(xiàng)目組成員一張張掛滿淚水的笑臉,，這是高純度甲烷燃燒才有的顏色，全體參試人員同時(shí)把掌聲送給勝利鉆井院取心團(tuán)隊(duì),。

“我們不是唯一一家參與取心作業(yè)的單位,。”裴學(xué)良說,，“當(dāng)時(shí)有兩口井,，我們負(fù)責(zé)的是第一口?！?/p>

第二口井取心出了問題,，在最后提拉取心筒的環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，巖心墜落海底,。時(shí)間不等人,，中海油方面當(dāng)機(jī)立斷，把第二口井的取心任務(wù)也交給勝利鉆井院,。

臨危受命,，是信任，更是重?fù)?dān),。裴學(xué)良掛斷電話,，和隊(duì)員們說，第一口井一切順利,，第二口井更不能出任何問題,。“不然,，大家會(huì)認(rèn)為我們是僥幸,，是瞎貓碰著死耗子?！?/p>

施工前,，他們一連對(duì)工具檢查了三遍，近百個(gè)環(huán)節(jié),，小到一個(gè)個(gè)密封圈,，一遍排查下來至少3個(gè)小時(shí)，他們反復(fù)確認(rèn),，力求萬無一失,。

5月7日,，第二口井取心作業(yè)開始了,，和第一口井一樣，裴學(xué)良,、任紅,、孫艷軍一天一夜沒有合眼,，憑借第一口井成熟的作業(yè)參數(shù)，取心操作更加沉著,、嫻熟,。一筒、兩筒……先后取上七筒巖心,，全程沒有一絲紕漏,。

十年磨劍 小研究院點(diǎn)亮大國(guó)夢(mèng)

歷史驚人的巧合，10年前的5月1日,，中國(guó)科學(xué)家們借助國(guó)外工具,，第一次在南海成功采樣可燃冰，證實(shí)了中國(guó)南海蘊(yùn)藏有豐富的天然氣水合物資源,。

就是自那時(shí)起,，在全國(guó)石油科研院所名錄中并不十分搶眼的勝利鉆井院，把目光敏銳地投向了廣袤的海洋,。

“可燃冰屬于戰(zhàn)略資源,，不能總依賴國(guó)外技術(shù)搞勘探開發(fā)?！眲倮凸こ坦靖笨偨?jīng)理,、時(shí)任勝利鉆井院院長(zhǎng)韓來聚說，“國(guó)家的需要,，就是我們攻關(guān)的方向,。”

2007年那會(huì),，受制于國(guó)外技術(shù)封鎖,，幾乎查不到公開資料，沒有借鑒,，漫無頭緒,，勝利鉆井院工具研發(fā)團(tuán)隊(duì)只能摸著石頭過河。

五六年時(shí)間里,，研發(fā)團(tuán)隊(duì)沒有少走彎路,，針對(duì)工具取心方式、密封方式,、保溫方式,，把能夠想到的設(shè)計(jì)思路，一一呈現(xiàn)在圖紙上,。然而,，希望的小火苗總是被現(xiàn)實(shí)無情地澆滅。

所有技術(shù)瓶頸中，保壓技術(shù)是困擾團(tuán)隊(duì)最久的一個(gè)環(huán)節(jié),，數(shù)不清的設(shè)計(jì),、試制、試驗(yàn)與失敗,，幾乎走進(jìn)了死胡同,。就在團(tuán)隊(duì)一籌莫展之際，忙于另一項(xiàng)目的裴學(xué)良觸類旁通,，靈感乍現(xiàn),，他和團(tuán)隊(duì)成員連夜畫出圖紙，火速聯(lián)系加工樣品,，不出所料,，新的系統(tǒng)保壓效果出奇地好。

了解井下工具設(shè)計(jì)的人都十分清楚,，“越是小工具,，越是大文章?！眲倮@井院鉆井工具首席專家吳仲華說,，“發(fā)揮空間受限，采用常規(guī)技術(shù)難度很大,，要實(shí)現(xiàn)同樣的功能,，更是難上加難?！?/p>

世上無難事,，只怕有心人，勝利鉆井院取心人用3年時(shí)間,，成功研發(fā)出保溫保壓取心裝置,、帶壓轉(zhuǎn)移裝置、送入回收裝置,、集氣點(diǎn)火裝置,、冷卻裝置等一整套工具，全部擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),，先后獲得25項(xiàng)專利授權(quán),，最終，向國(guó)家交出了一份合格的答卷,。

“如果每個(gè)環(huán)節(jié)的可靠度有99%,，那么擁有100個(gè)環(huán)節(jié)的工具可靠度就銳減為36%?！苯?jīng)歷了南海探尋可燃冰的裴學(xué)良不滿足于眼前的成績(jī),，他說,，“我們希望工具更短一點(diǎn)，不斷簡(jiǎn)化,，無限接近完美?！?/p>

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大規(guī)模應(yīng)用新技術(shù)提高采收率

科技日?qǐng)?bào)訊 (記者孫明河 通訊員賈玉濤 代儉科)一種新型三次采油技術(shù)非均相復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)技術(shù),，在中石化勝利油田取得突破性進(jìn)展后，2018年在勝利油田展開大規(guī)模應(yīng)用,，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量2460萬噸,，增加可采儲(chǔ)量近200萬噸，采收率提高8.1個(gè)百分點(diǎn),，延長(zhǎng)特高含水后期老油田經(jīng)濟(jì)有效期10年以上,。

聚合物驅(qū)油，作為勝利油田三次采油中最為成熟的技術(shù),，早已斐名國(guó)內(nèi)外,。該技術(shù)自上世紀(jì)90年代初先后在勝利油田30個(gè)礦場(chǎng)單元推廣應(yīng)用，累計(jì)為油田增油1930萬噸,。然而,，在應(yīng)用十幾年后，隨著聚合物驅(qū)程度的不斷增強(qiáng),，油藏的采出程度和含水率日漸接近極限,，已有的技術(shù)已很難滿足進(jìn)一步大幅度提高采收率的需求。

經(jīng)過多年的探索,，一種新型的顆粒狀驅(qū)油劑“PPG”浮出水面,。正是得益于這種小小的顆粒，勝利油田科研人員建成了“PPG+表面活性劑+聚合物”這一非均相復(fù)合驅(qū)油體系,。

“PPG”顆粒遇水溶脹,，并具有較強(qiáng)黏彈性，膨脹后像橡膠一樣有韌性,，能夠有效封堵油層中的“大孔道”,。壓力低時(shí)，它能夠封堵孔道,，產(chǎn)生液流轉(zhuǎn)向,，增加流體波及面積；壓力增大時(shí),，它能變形通過孔隙,，在油藏中運(yùn)移，封堵油藏深部的孔喉,。

該技術(shù)在勝利油田孤島油田中一區(qū)Ng3聚驅(qū)后油藏實(shí)施后,，綜合含水由98.2%下降到81.3%，最大下降16.9%，提高采收率8.5個(gè)百分點(diǎn),，最終采收率達(dá)到63.6%,，試驗(yàn)區(qū)日產(chǎn)油由3.3噸提高到79噸，增油20多倍,。

2018年,，非均相復(fù)合驅(qū)技術(shù)又取得新的突破，研發(fā)的新低成本驅(qū)油劑適應(yīng)類型由Ⅰ類油藏推廣到了Ⅱ類油藏,，進(jìn)一步擴(kuò)大了油藏覆蓋規(guī)模,。

目前，勝利油田在孤島,、孤東,、勝坨和東辛等4個(gè)特高含水后期老油田規(guī)模化推廣5個(gè)項(xiàng)目,，覆蓋水驅(qū)和聚合物驅(qū)后等2種油藏類型,。“十三五”期間,，油田將進(jìn)一步加大非均相復(fù)合驅(qū)技術(shù)推廣力度,，預(yù)計(jì)覆蓋儲(chǔ)量1億噸以上。（孫明河）