——來自中石油鉆井工程技術(shù)研究院的報(bào)道

 

　　在北京的西山腳下，有一片現(xiàn)代化的科研基地式建筑。5月中旬，記者走進(jìn)其中一座靜謐中帶著幾分神秘色彩的科研樓——中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)院的大門。這里，聚集著中國最頂尖的鉆井工程技術(shù)精英，他們用三年時(shí)間通過百余次實(shí)驗(yàn)，成功研發(fā)的一項(xiàng)煤層氣鉆井技術(shù)裝備，有著改變未來中國能耗消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重大意義。

　　瓦斯：“魔鬼”也可以是“天使”

　　瓦斯有“礦井殺手”之稱，同時(shí)又是破壞環(huán)境的溫室氣體。但“魔鬼”同時(shí)也是“天使”：煤礦瓦斯又稱煤層氣，其熱值與天然氣相當(dāng)，是一種潛在的儲量巨大的潔凈能源。在煤礦開采前將煤層氣抽取利用有著多重意義。

　　“煤層氣的開發(fā)和利用不僅可以緩解我國優(yōu)質(zhì)能源供需矛盾，也可以從根本上保障煤礦安全生產(chǎn)和改善全球大氣環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)我國能源戰(zhàn)略的接替和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。”在中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院，鄒來方副院長告訴記者。

　　但天然氣鉆井成功后會(huì)自動(dòng)從地下噴發(fā)，煤層氣則藏身于巖石的縫隙之中，吸附在煤層的表面，很難提取。而中國煤層氣“低壓、低滲、低飽和度”的特性，使開采更是難上加難。目前，我國煤層氣開發(fā)中打直井抽取占主導(dǎo)地位。但國際先進(jìn)水平是以水平井為主、直井為輔的模式，水平井日產(chǎn)氣量約為直井的6至10倍。水平井是目前大規(guī)模開發(fā)利用煤層氣的唯一選擇，一個(gè)巨大的難關(guān)卻也立在面前：煤層氣水平井開發(fā)必須由一對連通井組完成，水平井控制較大采氣面積，直井用來下入螺桿泵、有桿泵等設(shè)備排水采氣，如果是多分支水平井，兩井相距200米，如果是U型水平井，兩井相距甚至超出1000米。為滿足開采需要，必須使兩井在數(shù)百米的地下像“穿針”一樣精確連通。

　　1000多個(gè)日夜：“煤海穿針”終成真

　　神奇的煤海遠(yuǎn)距離穿針鉆井裝備技術(shù)和服務(wù)，是一家外國公司的獨(dú)門絕技，也正因此，這家公司的設(shè)備不僅價(jià)格昂貴、交貨期和維修周期長，還要收取單井5萬元的專利費(fèi)。在嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)面前，國家特設(shè)重大專項(xiàng)攻關(guān)，遠(yuǎn)距離穿針技術(shù)和裝備作為重要任務(wù)，由中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院牽頭完成。通過深入的研究，鉆井院的團(tuán)隊(duì)梳理出必須攻下的“制高點(diǎn)”，開始了長達(dá)3年多時(shí)間艱難的攻關(guān)。1000多個(gè)日日夜夜，200余次的地面型式試驗(yàn)、100余次的地面定型試驗(yàn)，取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3000余組。

　　“我的記憶中，是一次次的失敗，一次次失敗之后的重新開始。”業(yè)務(wù)骨干、鉆井工程技術(shù)研究院工程師喬磊博士告訴記者。遠(yuǎn)距離穿針系統(tǒng)發(fā)出的信號強(qiáng)度約為地磁場的萬分之一，捕捉信號如同大海撈針，信號測試需要在非常安靜的環(huán)境中進(jìn)行。幾經(jīng)選擇，項(xiàng)目組把試驗(yàn)場地定在昌平十三陵水庫腳下。連續(xù)奮戰(zhàn)數(shù)十天、清晨6點(diǎn)之前開工、一直工作到次日凌晨，成為那段日子項(xiàng)目組成員在水庫的真實(shí)寫照。

　　2011年，120毫米DRMTS-I煤層氣水平井遠(yuǎn)距離穿針裝備終于研制成功。在地下幾百米深的煤層中，如同針穿線般精準(zhǔn)，使相距200米甚至1公里的鉆井在煤層中準(zhǔn)確連通……突破了國內(nèi)煤層氣鉆井技術(shù)的瓶頸，使我國低滲煤層氣的大規(guī)模低成本開采成為可能。

　　“穿”出煤層氣大規(guī)模開發(fā)的未來

　　我國正處于煤層氣大規(guī)模開發(fā)的前夜：據(jù)新一輪全國煤層氣資源評價(jià)，我國埋深2000米以淺煤層氣地質(zhì)資源量約36.81萬億方，超過陸上常規(guī)天然氣資源總量。根據(jù)國家煤層氣開發(fā)利用規(guī)劃，“十二五”末期我國地面開采煤層氣將達(dá)160億方。

　　中石油DRMTS-I型遠(yuǎn)距離穿針裝備實(shí)現(xiàn)了諸多創(chuàng)新：優(yōu)化磁源發(fā)射裝置，強(qiáng)化了磁信號強(qiáng)度；研發(fā)出微弱磁場信號采集技術(shù)系統(tǒng)，弱磁場采集靈敏度甚至遠(yuǎn)高于軍工、航海等技術(shù)需求；遠(yuǎn)距離穿針軟件能準(zhǔn)確探測解釋磁場信號；具備近距離測量導(dǎo)向功能，1米距離時(shí)依然可以引導(dǎo)，而國外設(shè)備在小于3米范圍內(nèi)便失去引導(dǎo)功能；中靶靶心距控制在50毫米內(nèi)，開創(chuàng)了兩井連通不再預(yù)造洞穴，而能點(diǎn)對點(diǎn)準(zhǔn)確連通的先河。

　　2011年至2012年，DRMTS-I型遠(yuǎn)距離穿針裝備先后進(jìn)行8井次穿針試驗(yàn)和技術(shù)服務(wù)，均一次性完成兩井連通任務(wù)。該產(chǎn)品已與國內(nèi)單位簽訂正式產(chǎn)品應(yīng)用合同，今年將有多套產(chǎn)品投放市場。我國煤層氣資源“揚(yáng)眉吐氣”之日可期。

 

　�。ū疚恼抡�自5月30日《光明日報(bào)》）

圖片來源：找項(xiàng)目網(wǎng)