页岩气开发技术装备绿色化发展
- 2014-07-09 14:37:371967
页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够*地以稳定的速率产气。这些特点也使得开采页岩气的装备要更加坚韧和强硬。
页岩气开发关键
页岩气的开发有两个关键，一是必须应用水平井，二是必须进行压裂，人工形成一个新的空间。页岩油气开采要钻出高难度的水平井，这对新型钻机的要求大大提高。常规油气资源的水平井钻井可以通过定向马达或螺杆实现，如果要开发页岩油气藏，这些常规装置虽然能够起到一定作用，但效率太低，而页岩油气藏要实现商业开发，必须达到两个标准：低成本与大规模。
为了提高定向钻井的速度，需要有新的或者革命性的工具。目前，页岩气开发用得多或者用得好的是旋转导向工具。旋转导向工具能够连续不停旋转并且钻出来的井平滑、完整。
除了对测井装置和钻井工具很挑剔外，页岩气开发对完井技术的要求也很苛刻。压裂改造是页岩气开发的核心。页岩油气田在没有进行压裂改造之前，没有任何商业开采价值。
运用创新技术研制钻机
涪陵页岩气田是国内整装页岩气田，采用每个平台布置4口井或6口井的丛式井布局模式开采，一次性完成全部井组钻井作业后，整体移交试气投产工序，对钻机技术提出更高要求。
建设初期，工程队伍均使用4000米以上常规石油钻机进行丛式井钻井作业，钻机搬迁需要7天以上才能完成，长达建井周期的15%以上。
“要实现页岩气的商业开发必须低成本、规模化”。石油机械公司瞄准钻机技术，将创新研发与生产有机融合，加大研发力度，研制成功可快速移动和作业的井工厂轮轨式、步进式钻机。
5月23日，在焦石坝焦页30号平台，一台5000米轮轨式电动钻机，从焦页30-1HF井整体平移至相距10米的焦页30-4HF井，用时仅57分钟，与常规搬迁方式相比，节省了6天。
涪陵页岩气钻井平台井位分布多为三角形、菱形等布局。该公司研发步进式钻机，给钻机装上“脚”，使其成为可以自由行走的钢铁巨人。钻机的整体移运仅用3小时就能完成。
目前，在涪陵作业的钻机装备中，45%是该公司产品，电动钻机成为我国页岩气井的主力技术装备。
绿色低碳理念融入装备研发
6月中旬，石油机械公司研制的70吨～225吨带压作业设备、两套160吨带压作业装置，在焦石坝带压起下管柱作业中应用成功。
该公司机械研究院工程师丁永伟解释，为了研发适合涪陵页岩气井作业的带压作业装备，公司通过三次技术引进和合作研发，掌握了高压动密封技术、举升旋转技术、智能安全控制技术和装备集成配套技术，获得1项发明授权，研制出70吨～225吨带压作业设备、两套160吨带压作业装置。
在研发国产装备过程中，该公司将绿色低碳环保理念融入装备研发应用，把技术引进与自主创新相结合，研发出适应山地井工厂作业的大容量连续油管设备，推出系列高压大排量固井设备，为固井提供装备支撑，有效防止因井筒气液窜流而污染环境；研究应用大规模压裂返排液处理技术装备、油田污水处理设备，实现污水废液的重复利用和达标排放。
我们应当加强页岩气领域的交流，加强与国外有实力公司的合作开发，引进*理念与开发技术，加强基础理论和关键技术的研发，建立适合中国特点的页岩气基础地质理论体系。