□ 湖北日报全媒记者 王丙全 通讯员 周栎 肖敏 马优铭
50多年前,我国在江汉地区开展石油大会战,始建于甘肃兰州的四机公司南下荆州,制造石油钻井开采装备。
历经半世纪风雨,荆州石油石化装备产业不断发展壮大,形成“三集群两基地”——以四机公司为龙头的油气装备制造产业集群,以长江石化为龙头的石化装备制造产业集群,以嘉华科技、湖北汉科等为骨干的油田化学及智慧油服产业集群,以中石化机械钢管分公司为龙头的油气集输管材生产基地,以长江大学为主的石油石化科技人才培养基地。中石协专家组来荆州考察时说,荆州已经建成全国石油石化装备制造最全面的产业链条。
目前,荆州石油石化装备产业聚集107家规上企业,总产值214亿元,拥有85家国家高新技术企业、2个国家级平台、20家省级平台,多项科研成果位居世界先进水平,产品畅销40多个国家和地区,具有较强的国际竞争力。
钻井装备“油改电”破解“卡脖子”难题
5月8日,中石化四机石油机械有限公司生产车间内,100多台套红白相间的石油开采装备如同“钢铁巨人”矗立其中。3个月后,其中30多台套将运往芜湖造船厂,组装成国内首艘全电驱集成式压裂船。
“这套系统研制历经7个月,推倒重来2000多份图纸。”公司副总工程师汪承材说,这是国内钻采装备“油改电”成果首次运用到海上作业。
长期以来,国内油气钻采装备采用柴油驱动,发动机、变速箱、底盘等三大核心部件均依赖国外进口。制造一台柴油压裂车需要资金近千万元,其中多半都用来购买三大核心部件,成本高、周期长,国内制造企业利润被严重挤压。
经过多年科技攻关,四机公司在压裂、固井、修井等核心开采装备上率先实现“油改电”,并在“十三五”期间推广应用,其中电驱压裂、修井装备处于世界领先水平。2020年5月,由四机公司自主研发的世界首套5000型一机双泵电动压裂装备,在重庆涪陵页岩气田正式投入使用,创下国内单机组单日压裂新纪录,标志着国内压裂装备成功破解“卡脖子”难题。曾经被西方国家垄断的中东等高端市场,也逐渐被打开。
随着油气勘探开发降本增效、节能降碳快速推进,钻井装备“油改电”成为必然趋势。汪承材说,电驱压裂车功率大、噪音低,可以24小时作业,比柴油压裂车成本降低过半,效率提升3倍以上。
四机公司还是试制出首台国产全电驱修井机的企业,也是目前国内生产、出口修井机数量最多的企业,率先研制出4大类、7大系列电驱自动修井作业装备,推广应用至30余个国家和地区。今年3月,第24届中国国际石油石化技术装备展览会上,该公司自主研制的新能源自动化修井机荣获创新金奖。
钻井液“水替油”掀开页岩气开发新篇章
荆州嘉华科技有限公司实验室内,研发人员将一瓶暗黄色黏稠液体缓缓倒入计量杯中。“这是公司生产的多功能基液,是钻井液‘水替油’的关键成分。”长江大学石油工程学院教授、嘉华公司董事长许明标介绍,钻井液是油气钻井中必不可少的“流动血液”,能起到带出岩屑、冷却钻具、平衡井下压力等作用,常用的分为水基、油基等类型。
2011年国内页岩气开发刚起步,钻井液技术被国外垄断。重庆涪陵页岩气田从国外引进油基泥浆技术,由于地层差异出现“水土不服”:通井困难,下套管困难,费用居高不下……
许明标团队迎难而上,历时9个月攻关,成功研发出国内第一套现代油基钻井液技术,成本比国外降低一半。油基钻井液在应用中存在安全、环保等诸多风险,许明标又潜心探索钻井液如何“水替油”。
2023年8月,重庆涪陵页岩气田宣布,一种页岩超滑水基钻井液技术投用,作业效果明显优于前期油基钻井液,成功破解岩层垮塌等问题,成为页岩气水基钻井液重大技术突破。
“相比国产油基钻井液,这种水基钻井液节约30%成本,绿色环保。”许明标说,水基钻井液技术已运用到国内40多口页岩气钻井中。
近两年,许明标团队研发出钻井液调理剂,进入试用阶段。他说,钻井液使用调理剂能快速恢复性能,无需重新更换钻井液。(下转第8版)