世界杯激戰正酣
中國石油在射孔領域也打入“制勝一球”
射孔彈打開地層油氣通道原理示意動畫
11月26日,中國石油中油測井自主研發的先鋒超深穿透射孔彈再次創造世界紀錄,將穿孔深度提升至2258毫米,并通過美國石油學會(API)認證。
射孔工藝示意圖
射孔,一直被稱譽為油氣勘探的“臨門一腳”,它是在物探、鉆井、測井、固井等工序后,利用射孔彈迸發出的高能金屬射流,穿過厚厚的套管、水泥環和地層,建立油氣產出的通道。踢好這一腳,對于地下油氣資源的采收率尤為關鍵。因為,射孔孔道越大越深,溝通的地層孔隙與裂縫就越多,就像擰開了藏在地下巖層縫隙中的微小油氣開關,擰開的越多,油氣產量就越大。
近年來,隨著油氣勘探對象日趨復雜,深層超深層、非常規油氣成為重要接替領域,這些“寶藏”所在儲層往往具有低孔隙度、低滲透率的特點,使其不僅難找,更加難采。“先鋒”超深穿透射孔彈正是迎著這樣的難題,應運而生。
射孔彈主要由金屬彈殼、高能炸藥、金屬藥型罩組成,其中金屬藥型罩是決定射孔彈穿深孔徑的關鍵因素。“先鋒”超深穿透射孔彈的藥型罩可謂千錘百煉,科研人員利用大型非線性動力學計算軟件,開展了上千次理論數值計算,仔細分析射流參數,優化射孔彈藥型罩結構及裝藥結構。經過多次模擬仿真實驗和實際打靶實驗,大幅提升射孔彈炸藥爆炸能量的利用率,進一步增強射流穿孔動能,優化金屬射流速度梯度分布。新型127型先鋒超深穿透射孔彈藥型罩內弧更加平滑,有效長度加大,射流拉長狀態更加理想,在打靶過程中一擊即中,如期突破穿深目標。
“應用一代、研發一代、儲備一代”,這就是中油測井始終保持國際先進水平的奧秘所在。這個公司始終保持技術攻關的緊迫感,聚焦油氣勘探開發難題,建立起射孔技術研究、射孔施工服務、射孔器材制造完整產業鏈,并集中優勢力量開展科研攻關,將“射孔技術裝備研制與配套”列為公司十大科研項目之一。
射孔彈全自動壓裝機器人生產線
如今,中油測井建成了國內唯一的射孔技術研究實驗室,構建了模擬儲層環境射孔性能試驗、射孔彈爆炸沖擊過程成像試驗兩大科學試驗系統。通俗一點說,就是在地面上打造出地下儲層的高溫高壓環境,并可以精準捕捉射孔彈爆炸電光火石的一瞬間的射流形態。這項突破,對于國內射孔重大關鍵技術攻關、技術集成配套及產業化應用來說,無疑意義重大。
與此同時,中油測井扎實推進智能化、信息化轉型,建成了國內首條射孔彈自動生產線,實現了藥型罩壓制、壓裝、質檢、封裝等一系列自動化,生產線上人員変少了,質量和產能卻增加了,具備了日產一萬發射孔彈的生產能力。
目前,“先鋒”超深穿透射孔彈憑借提升單井產能的技術優勢,在激烈的市場競爭中脫穎而出,成為國內塔里木、西南、新疆、華北等多個油氣田復雜勘探領域作業的指定產品。與此同時,“先鋒”超深穿透射孔彈走出國門、奔赴海外,在國際市場持續走俏,先后出口到土庫曼斯坦、伊拉克、古巴、烏克蘭、敘利亞、阿塞拜疆等6個國家,成為國內外射孔器材市場中的“香餑餑”。