①中石化四機(jī)石油機(jī)械有限公司和長(zhǎng)江大學(xué)技術(shù)人員在遠(yuǎn)程監(jiān)控超高壓壓裂現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作狀態(tài)。

②長(zhǎng)江大學(xué)教授馬衛(wèi)國(guó)（中）在介紹連續(xù)管注入頭設(shè)備。

③渦輪鉆具在四川鉆井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。學(xué)校供圖

　　當(dāng)前，能源安全重要性愈發(fā)凸顯。非常規(guī)油氣、復(fù)雜油氣的順利開(kāi)采變得尤為重要，但兩類(lèi)油氣用常規(guī)方法開(kāi)采很難出油，必須借助各種“利器”——精密設(shè)計(jì)的石油裝備，才能讓“液體黃金”從復(fù)雜地層的微小裂縫中噴涌而出。

　　在長(zhǎng)江大學(xué)，有這么一群人，幾十年來(lái)接續(xù)傳承，堅(jiān)守石油裝備研發(fā)，與地下復(fù)雜環(huán)境“打擂臺(tái)”“掰手腕”，在反復(fù)較量中不斷助力非常規(guī)油氣、復(fù)雜油氣的開(kāi)發(fā)。

　　降服頁(yè)巖油的“綠色雷霆”

　　在江蘇油田花頁(yè)4平臺(tái)，SYL8000型電驅(qū)壓裂裝備正平穩(wěn)地進(jìn)行頁(yè)巖油壓裂施工，一改傳統(tǒng)壓裂作業(yè)的嘈雜與污染。這臺(tái)由長(zhǎng)江大學(xué)李美求教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中石化四機(jī)石油機(jī)械有限公司共同研制的壓裂裝置，最大功率8000馬力，1臺(tái)設(shè)備的作業(yè)效能可頂替3臺(tái)常規(guī)柴驅(qū)2500型壓裂車(chē)，大幅提高頁(yè)巖油壓裂作業(yè)效率。

　　頁(yè)巖油作為一種非常規(guī)油氣，被牢牢地“鎖”在地面千米以下像磨刀石一樣致密的頁(yè)巖層里。復(fù)雜的地質(zhì)條件、極低的滲透率，讓傳統(tǒng)打井方式“力不從心”。針對(duì)生產(chǎn)中的難題，SYL8000型電驅(qū)壓裂裝備應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備不僅實(shí)現(xiàn)6000伏大功率電機(jī)和變頻控制系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，更成為國(guó)內(nèi)首臺(tái)套功率最大的電驅(qū)壓裂裝置，填補(bǔ)了行業(yè)技術(shù)空白。

　　“設(shè)備功率密度較國(guó)際先進(jìn)水平提升19%，與柴油驅(qū)動(dòng)設(shè)備相比，井場(chǎng)作業(yè)裝備、占地面積減少67%以上，施工噪聲下降22%?！崩蠲狼蠼榻B。相關(guān)技術(shù)先后在重慶涪陵區(qū)、黑龍江大慶市、四川威遠(yuǎn)縣等地區(qū)推廣，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約40億元。

　　穿梭萬(wàn)米井下的“靈活手臂”

　　在重慶涪陵頁(yè)巖氣田，一根根纖細(xì)的連續(xù)管，深入到地下數(shù)千米的頁(yè)巖層，精準(zhǔn)完成鉆井、射孔、鉆塞等一系列復(fù)雜作業(yè)，并創(chuàng)下連續(xù)管單井鉆塞34支、一趟鉆鉆塞34支、最長(zhǎng)作業(yè)3065米的作業(yè)紀(jì)錄。

　　這根鋼鐵軟管被譽(yù)為萬(wàn)米井下的“靈活手臂”，是復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)、老油田挖潛增效的關(guān)鍵技術(shù)裝備，也是長(zhǎng)江大學(xué)馬衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)深耕行業(yè)20年的科研成果。連續(xù)管應(yīng)用范圍廣泛，幾乎涵蓋油氣井完井、測(cè)井、增注、老井增產(chǎn)等20多種作業(yè)項(xiàng)目。

　　20年前，我國(guó)連續(xù)管技術(shù)尚處空白，核心裝備完全依賴(lài)進(jìn)口。馬衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)成為國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域自主創(chuàng)新的先行者，并逐步從常規(guī)水平井向超長(zhǎng)水平井邁進(jìn)。

　　水平段長(zhǎng)度超3000米的井常被稱(chēng)作超長(zhǎng)水平井，往往面臨著井眼軌跡控制難、巖屑易堆積卡鉆、管柱摩阻扭矩大等一系列工程難題，成為國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的瓶頸。團(tuán)隊(duì)錨定行業(yè)痛點(diǎn)，歷時(shí)10年潛心攻關(guān)，反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在井架旁、操作臺(tái)前不斷優(yōu)化技術(shù)方案，最終成功研發(fā)出超長(zhǎng)水平段水平井鉆完井延伸新技術(shù)、新工具、新軟件，構(gòu)建起適配我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)體系。

　　目前，相關(guān)技術(shù)在四川長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、重慶涪陵國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)、鄂西頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)示范區(qū)等成功應(yīng)用1600余井次，新增產(chǎn)值10億元左右。

　　挺進(jìn)地下的“蛟龍”

　　如果說(shuō)地表的壓裂裝備是降服非常規(guī)油氣的“雷霆戰(zhàn)錘”，那么深入地層深處的井下工具，則是引導(dǎo)鉆頭精準(zhǔn)突破、保障通道安全和暢通的“深海蛟龍”。

　　依托湖北省油氣鉆完井工具工程技術(shù)研究中心，長(zhǎng)江大學(xué)幾代人接力攻關(guān)，聚焦井下鉆進(jìn)速度與效率，從渦輪鉆具到螺桿鉆具，再到水力振蕩器，一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的井下提速提效工具，在深層鉆探動(dòng)力、復(fù)雜軌跡控制、降摩減阻等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

　　近年來(lái)，隨著我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)進(jìn)入“深水區(qū)”，長(zhǎng)水平段帶來(lái)的摩阻問(wèn)題制約開(kāi)采效率提高。長(zhǎng)江大學(xué)夏成宇教授團(tuán)隊(duì)潛心研制的新型水力振蕩器和內(nèi)置沖擊器，猶如為地下蜿蜒的鉆柱注入“活力因子”。它巧妙利用鉆井液的水力動(dòng)能，將靜摩擦轉(zhuǎn)化為動(dòng)摩擦，同時(shí)為鉆頭提供沖擊力，有效破解了長(zhǎng)水平段鉆柱“粘卡”和機(jī)械鉆速慢等難題，在多個(gè)頁(yè)巖氣區(qū)塊的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異，為頁(yè)巖氣效益化開(kāi)發(fā)打通了“腸梗阻”。

　　此外，面對(duì)國(guó)家深地戰(zhàn)略萬(wàn)米深井的鉆探需求，長(zhǎng)江大學(xué)劉先明教授團(tuán)隊(duì)向地下高溫高壓的極限環(huán)境發(fā)起挑戰(zhàn)。他們研制的系列渦輪鉆具，以耐高溫、長(zhǎng)壽命、適配PDC（聚晶金剛石復(fù)合片）鉆頭的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為攻克超深層巖石的“尖兵利器”。

《中國(guó)教育報(bào)》2026年04月20日 第04版