打下油田鉆井堅實一錘

鉆井中有一項工程作業(yè)叫固井，因其耗資巨大、工藝復雜、無法重來，被稱為“一錘子買賣”。固井失敗，幾千萬元的投入就打了水漂。西南石油大學從1977年建立固井團隊至今，幾代人艱苦探索40余年，到了郭小陽教授領銜的這一代，已經掌握了一系列“硬核”技術，因而油田有“固井有困難，就去找西南”一說。

一舉替代國外產品

“氣竄”是制約固井作業(yè)質量的一大頑癥，是國際石油工程界公認的難題。2006年重慶開縣羅家二井井噴失火事件，2010年美國墨西哥灣鉆井平臺爆炸傾覆事件，都是固井質量不良和氣竄誘發(fā)。能否攻克氣竄，保證固井成功，不只是投資效益問題，更是事關生命安全和生態(tài)環(huán)境的大問題。

上世紀80年代初，大慶、勝利、四川、中原、新疆等主要油氣田，都存在氣竄問題，有的還相當嚴重。擁有先進技術的美國哈里伯頓、斯倫貝謝等跨國技術服務巨頭曾說：“你們中國人要想解決這個問題就要來買我們的產品和服務?！倍麄兊耐跖飘a品約3萬美元一噸，折合人民幣約20萬元，國家每年要付出大量的外匯。

一次，郭小陽和高光昭在建材市場看到加了發(fā)泡劑的材料，產生了新的科研思路并進行了防竄技術開發(fā)研究，成果出來后在大慶油田進行了9口井的工業(yè)試驗，這是西南石油大學第一次向油田有償轉讓科研成果。

后來郭小陽又研發(fā)成功工藝更簡便、效果更顯著的KQ系列防氣竄添加劑，在四川選了5口高壓氣井進行工業(yè)試驗獲得成功，隨后又在中原、新疆、吉林等油田應用全部獲得成功。產品經石油部鑒定后推廣應用，定價僅為美國的十分之一。從1987年至今30多年，我國油田一直在用這個產品，一舉替代了國外產品。

多次刷新世界紀錄

隨著淺層、易開采儲量的遞減，開發(fā)深層油氣資源是石油工業(yè)的發(fā)展方向，這給固井帶來更大的挑戰(zhàn)。郭小陽領銜的第三代固井科研團隊，針對深井超深井固井中的重大工程技術瓶頸，開展了一系列理論和技術研究，取得了一批重大的理論創(chuàng)新和技術突破。

上世紀90年代末，新疆石油局在準噶爾盆地鉆井中遇到超高壓、嚴重漏失地層，固井難度極大。郭小陽帶領團隊與現(xiàn)場科技人員一起，開發(fā)設計出國內第一套超高密度隔離液與水泥漿體系，在國際上首次進行深井塞流作業(yè)獲得成功，使新疆石油局超高壓固井技術領先國內，為今天新疆石油局建設環(huán)瑪湖10億噸儲量大油田奠定了固井技術基礎。

2011年到2014年，“低壓易漏長裸眼防漏固井理論與技術”在塔里木油田應用，將低密度水泥漿一次性上返至地面，封固井段長度從4500米、5867米、6500米一直提高到7000米，多次刷新世界紀錄。2015到2016年，“塔里木庫車山前低返速配套固井理論與技術”連續(xù)創(chuàng)造了6130米、7368米、7440米尾管小間隙、超高密度固井水泥漿一次性上返全封的世界紀錄，成功解決了困擾西氣東輸源頭氣田20余年的固井難題。

2014年到2016年，“固井前調整鉆井液性能提高井固井質量的理論與技術”在大港油田采油三廠和冀東油田應用100余井次，固井質量全優(yōu)，成功解決了調整井固井質量差、后續(xù)生產嚴重出水甚至只出水不出油等困擾大港油田40多年的技術難題。這項技術為我國東部老油田煥發(fā)青春和增儲上產闖出了一條新路。此后，郭小陽團隊的固井設計思想與工作方法被油田廣泛采用，培養(yǎng)出了多位固井能手。

一直在與國外公司比武

25年前，長慶油田在鄂爾多斯盆地的蘇里格發(fā)現(xiàn)了大氣田，但儲層3500—4000米以下，漏失井段長，漏失最嚴重，勘探8年之久幾乎沒有水泥漿能夠返出井口，固井質量全國最差。

那時正值我國申辦奧運會，長慶油田擔負著向北京供氣的政治任務，為了盡快投產，先后請來了美國哈里伯頓、斯倫貝謝和日本新日鐵，這些國際巨頭要價一個比一個高，油田難以承受。他們想到了“西南”，便發(fā)電報給固井研究室負責人劉崇建，劉崇建派郭小陽頂了上去。郭小陽率領團隊整整干了3年，曾在油田連續(xù)工作了189天，他們研發(fā)的“低壓易漏長裸眼地層注水泥成套技術”解決了困擾長慶8年的難題，替代了國外公司昂貴的技術方案，奠定了蘇里格氣田安全開發(fā)的重大工程技術基礎，中石油再次向全國鉆井系統(tǒng)發(fā)出表彰通報。1999年，該成果獲得中石油科技進步一等獎，這是我國固井領域的第一個最高級別獎勵?，F(xiàn)在，長慶油田已連續(xù)5年穩(wěn)產5000萬噸以上，成為我國第一大油田，被譽為“陸上新大慶”，而其固井主體技術25年前即以奠定。

2018年，中國、埃塞俄比亞、吉布提在簽訂“一帶一路”東非最大天然氣跨境合作項目時，因遇到固井難題，埃塞俄比亞能源部產生動搖，擬請斯倫貝謝公司接手。為了保住項目，中資企業(yè)向西南石油大學求援，在當?shù)匕踩謩莶⒉幻骼实那闆r下，郭小陽只身前往，查明原因，指導中資企業(yè)迅速擺脫了被動局面，使協(xié)議得以落實。中資企業(yè)保利協(xié)鑫埃塞分公司總裁動情地說，感謝西南石油大學幫助他們捍衛(wèi)了國家榮譽。

“幾十年來，我一直在與國外公司比武?！惫￡栒f。在長慶、四川和塔里木油田，他都與美英日等國公司交過手。比如在塔里木庫車山前超深井固井作業(yè)中，就與斯倫貝謝、哈里伯頓過招。斯倫貝謝曾經把塔里木第一口8000米超深井固報廢了，哈里伯頓來了說也干不了。最終是郭小陽帶領團隊攻克了嚴重漏失情況下尾管固井水泥漿一次性上返全封的技術難題，這是國際上高溫高壓超深井首次采用全程塞流注水泥技術獲得成功，完全替代了國外技術，使我國超高壓固井技術一舉跨入國際領先行列。

這些“硬核”早已引起國際上的關注。因此，2018年10月30日至31日，第14屆世界石油高溫高壓鉆完井與生產會議在國際石油之都美國休斯敦召開時，主辦方邀請郭小陽參加。會議是美國能源部授權，由囊括全美石油公司、技術服務公司、裝備制造商、材料生產商、船舶研究機構的美國海洋工業(yè)聯(lián)合會主辦，世界頂級石油雜志《世界石油》承辦，是世界高溫高壓鉆完井技術的最高競技舞臺。郭小陽在會上的報告不僅受到主辦方和專家學者的交口稱贊，還得到繼續(xù)加強交流合作的邀請。郭小陽是首次代表中國出席大會，也是唯一作大會報告的大學教授和唯一參會的中國學者。

郭小陽說：“我們與國外相比還有差距，哈里伯頓、斯倫貝謝是國際石油技術服務的鼻祖，擁有很多先進技術，可以幫我們解決問題，但你一定要付出高昂的代價。國外公司不會把核心技術賣給我們，我們必須在學習國外先進技術的基礎上自主創(chuàng)新。”

經過幾代人的努力，西南石油大學在固井領域已建成集石油工程、材料科學與工程、應用化學、計算機等多學科相結合的教學科研團隊，成員均具有博士學歷，年齡跨度40歲，成為現(xiàn)今國內固井領域人才培養(yǎng)規(guī)模最大、學術地位最高、科技創(chuàng)新成果最顯著和攻堅克難聲譽最突出、技術影響力最大的科研團隊。目前，團隊第四代已經挑起大梁，第五代“90后”已進入團隊。

《中國教育報》2020年05月18日第7版