La innovación lidera el desarrollo de petróleo y gas complejos, la Ciencia y la tecnología ayudan a la transformación y mejora energética

La nueva ronda de revolución científica y tecnológica y cambio industrial está remodelando el mapa de la innovación global y la estructura económica global. Recientemente, se inauguró la 24ª Exposición Internacional de tecnología y equipos petroquímicos de China (cippe2024). La innovación, la inteligencia, las bajas emisiones de carbono y la protección del medio ambiente son las principales direcciones de desarrollo de la industria de petróleo y gas de China. en la exposición, Sinopec presentó en el sitio la última máquina de reparación de pozos a bordo xj27,5 millones de metros, el primer compresor resistente al azufre a gran escala de un millón de metros cúbicos en China y otras tecnologías y productos innovadores y productos innovadores del mundo, pioneros o primeros en la industria.

Al mismo tiempo, la exposición también celebró el segundo Foro de Presidentes de la Academia de tecnología y equipos petroleros y el XVI Congreso Internacional de la industria del petróleo y el gas. los expertos participantes intercambiaron y compartieron logros científicos y tecnológicos en herramientas, instrumentos y equipos de petróleo y gas en torno al tema "la innovación lidera el desarrollo de petróleo y Gas complejos y la Ciencia y la tecnología ayudan a la transformación y modernización energética", centrándose en la teoría del petróleo y el gas y las nuevas energías, las tendencias de desarrollo de equipos técnicos y las tecnologías clave para la exploración y desarrollo de petróleo y gas en profundidad, aguas profundas y gas.

Las imágenes de esta edición son proporcionadas por expositores como la compañía de ingeniería petrolera de maquinaria petroquímica del Instituto de ingeniería y tecnología petrolera de la editorial petroquímica de china.

□Nuestro reportero Qin zihan Wei Jiaqi

Siguiendo la tendencia y aprovechando la situación, el campo de la Ciencia y la tecnología energéticas de China está cambiando gradualmente de "perseguidor" a "líder". Entre ellos, el equipo de fabricación inteligente "inteligente" de la industria del petróleo y el gas se basa en las necesidades nacionales, las tendencias industriales y las necesidades urgentes de transformación. a través de la mejora de los procesos tecnológicos, la transformación tecnológica y la innovación de productos ecológicos, se ha promovido la optimización y mejora de la cadena de suministro de la cadena de la industria del petróleo y el gas, se han apoderado sin vacilaciones de las alturas dominantes del desarrollo industrial futuro y se han liberado más factores activos de nueva calidad y productividad.

Esforzarse por tomar la iniciativa en el desarrollo de un nuevo campo de "recursos de petróleo y gas de 10.000 metros de profundidad" en todo el mundo

Sun jinsheng, académico de la Academia China de ingeniería, señaló: la profundidad y la profundidad son las principales áreas de sustitución estratégica de petróleo y gas en china, que contienen el 39% de los recursos petroleros restantes y el 57% de los recursos de gas natural restantes, y se pronostica que todavía hay una gran cantidad de recursos de petróleo y gas a una profundidad de 10.000 metros. Los hidrocarburos ultraprofundos de China se distribuyen principalmente en cuencas como Tarim y sichuan. En la actualidad, la profundidad de perforación y terminación de pozos en China ha superado los 9000 metros, pero la litología de la profundidad especial es compleja, las condiciones de "cuatro excesos", como la temperatura ultra alta, la presión ultra alta, el estrés súper alto y la sal súper alta, lo que resulta en un gran riesgo de construcción de perforación, dificultades de control de calidad de ingeniería, para lograr una perforación y terminación seguras y eficientes de 10000 metros, y la capacidad todavía tiene una brecha. Es urgente resolver los principales problemas causados por factores como la profundidad especial y la presión de temperatura extrema, crear equipos de perforación y terminación de alta gama y cadenas industriales de fabricación innovadoras, y tomar la iniciativa en el desarrollo de nuevos campos de "recursos de petróleo y gas de 10.000 metros de profundidad" en todo el mundo.

Marchar hacia las profundidades de la tierra es un problema científico y Tecnológico estratégico que debemos resolver. El proyecto de 10.000 metros de profundidad promoverá efectivamente la investigación de equipos técnicos importantes y los avances en grandes proyectos de ingeniería, establecerá la posición de liderazgo internacional de China en el campo de la tecnología de ingeniería de petróleo y gas de 10.000 metros de profundidad y logrará un alto nivel de autosuficiencia en ciencia y tecnología petroleras.

Las sondas humanas ya han volado fuera del sistema solar. Sin embargo, el diámetro de la tierra es de casi 6.400 kilómetros, y el espesor de la corteza continental también supera los 30 kilómetros, y la profundidad máxima de perforación humana hasta ahora no ha superado los 13.000 metros. Desde la década de 1970, se han llevado a cabo perforaciones de pozos particularmente profundos en el extranjero. la Unión soviética, Estados unidos, Alemania y otros países han completado la perforación de más de 20000 metros de pozos profundos, principalmente pozos de exploración científica y pozos horizontales de gran desplazamiento. hay tres pozos con una profundidad vertical de más de 10000 metros. entre ellos, El pozo soviético SG - 3 marca que la perforación de pozos profundos humanos ha entrado en la era de 10000 metros, y la perforación lleva 23 años. Sun Jinsheng dijo que el proyecto de perforación y terminación de pozos de 10.000 metros de profundidad es un proyecto del siglo y una opción inevitable para el desarrollo de Ciencias y equipos geológicos de petróleo y gas profundos en china, que representa el nivel más alto de perforación en el mundo de hoy, y es un proyecto sistemático complejo, conocido como "súper proyecto".

Yang liqiang, Ingeniero Jefe Adjunto de petrochina, Director Ejecutivo de CNPC Technology Service y Secretario del Comité del partido, presentó que en los últimos años, la tecnología de pozos profundos y ultraprofundos se ha desarrollado rápidamente, marcando que China se ha convertido en un país poderoso en pozos profundos y ultraprofundos, con una serie de tecnologías clave, equipos de alta gama, herramientas de vanguardia y aditivos básicos, como cementación automatizada y tuberías continuas profundas, y la normalización de la perforación de pozos ultraprofundos de 8000 metros. el primer pozo de 10000 metros, el pozo taco 1, ha superado los 10000 metros y está avanzando hacia la profundidad objetivo de 11.100 metros.el progreso de la tecnología y el equipo de perforación de pozos ultraprofundos ha proporcionado un fuerte apoyo técnico para la exploración y el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas ultraprofundos y para garantizar la seguridad energética nacional. Está liderando el cambio en el modelo de desarrollo de la industria del petróleo y el gas.

Sun Jinsheng señaló que la experiencia de perforación y terminación de pozos particularmente profundos en el país y en el extranjero ha traído las siguientes revelaciones: primero, la estructura del pozo es la clave, el diseño de ingeniería debe dejar más espacio, el tamaño de la terminación debe ser grande, y es muy eficaz ampliar la estructura del pozo mediante medios no convencionales como La expansión de agujeros con perforación y tuberías de expansión; En segundo lugar, la resistencia a altas temperaturas y alta presión de herramientas, instrumentos y líquidos de trabajo de pozos es el foco; En tercer lugar, la vigilancia, la alerta temprana y el control de Seguridad son muy importantes; En cuarto lugar, el equipo de perforación de carga súper profunda y grande y las tuberías de perforación ligeras de alta resistencia son garantías. En la actualidad, las tecnologías clave nacionales de perforación terrestre, tracción superior, perforación de control de presión, tuberías de expansión, fluidos de perforación a base de petróleo de alta densidad y cementación a gran diferencia de temperatura han hecho grandes progresos, acercándose o alcanzando el nivel avanzado internacional; Todavía hay lagunas con los países extranjeros en la expansión de la estructura del pozo complejo y ultraprofundo, instrumentos de medición de perforación a alta temperatura, perforación vertical, taladro de alta eficiencia, expandedor de perforación a alta temperatura, tubería de perforación de alta resistencia y baja densidad, líquido de perforación a alta temperatura y alta densidad y alta sal, cementación a alta temperatura y alta presión y herramientas de terminación. Es necesario fortalecer la investigación en dos aspectos, a saber, el mecanismo de acción y el mecanismo de regulación de la mecánica geológica, la mecánica de fluidos y la mecánica de la cadena de tuberías en condiciones extremas de pozo de 10.000 metros de profundidad; Propiedades y mecanismos de falla de materiales metálicos / no metálicos en condiciones de alta temperatura, alta presión, alta corrosión y estrés complejo.

Acelerar la investigación y el desarrollo independientes de tecnologías y equipos de desarrollo eficiente de petróleo y gas no convencionales

El petróleo y el gas de esquisto y el petróleo y el gas densos de China están ampliamente distribuidos, con enormes reservas y bajo grado de utilización, distribuidos principalmente en las cuencas de sichuan, ordos, junggar, SONGLIAO y la Bahía de bohai.

La fracturación de volumen de pozos horizontales es una tecnología clave para resolver el problema del desarrollo eficiente de depósitos de petróleo y gas no convencionales. Guo jianchun, Presidente de la Universidad de petróleo del suroeste, que ha estado involucrado en la investigación relacionada con la fracturación durante muchos años, presentó que en la actualidad, China ha formado una tecnología de fracturación de volumen de pozos horizontales no convencionales con gran desplazamiento, gran cantidad de líquido, Corte denso e imposición de arena como el cuerpo principal, y ha logrado buenos Resultados de transformación en los depósitos de petróleo y gas de esquisto y petróleo denso en las principales cuencas de china, mostrando amplias perspectivas de aplicación.

En la actualidad, hay los siguientes fenómenos en la acumulación de petróleo y gas no convencionales: primero, el modo de adición de arena es diversificado, el diseño de algunos parámetros de adición de arena y la optimización de los parámetros de inyección de bomba carecen de orientación teórica y pertinencia, y la transformación del proceso de inyección de bomba conduce a la aparición frecuente de anomalías de presión de construcción, bloqueo de arena en el proceso de construcción y otros fenómenos; En segundo lugar, el proceso de agrietamiento por presión de esquisto se ha actualizado de 1,0 a 2,0, la densidad de grietas y el volumen de transformación han aumentado significativamente, y la intensidad de la adición de arena se ha aumentado de 2 a 3 veces, pero las pruebas y la producción posteriores han demostrado que la escala no coincide con la producción; En tercer lugar, el gas denso utiliza la tecnología de fracturación de alta densidad, la producción media de un solo pozo aumenta más de siete veces, pero disminuye rápidamente, mientras que algunos pozos producen una gran cantidad de arena después de la fracturación, y la producción máxima de arena de un solo pozo alcanza los 180 metros cúbicos (tasa de producción de arena del 6,7%).

Guo jianchun dijo que principalmente hay problemas con el Movimiento y asentamiento del soporte en la grieta, principalmente los siguientes puntos: primero, un gran número de soportes se acumulan en la grieta principal, la grieta de la rama no entra en el líquido y la arena, y el volumen de soporte efectivo es pequeño; En segundo lugar, la distancia de transporte en el plano del soporte es corta y se asienta rápidamente en la parte inferior de la grieta verticalmente; En tercer lugar, la tasa de fuga de fibra es alta durante la fracturación de agua resbaladiza de baja viscosidad, y la eficiencia de la mejora del perfil de asentamiento del soporte y la longitud de la fractura es baja. Esto también implica el problema científico del soporte multinivel de acoplamiento de Roca - Soporte - líquido de fracturación - fibra de red de fractura compleja bajo alto estrés. la esencia es el proceso turbulento multifásico sólido - líquido de un sistema múltiple en un espacio complejo (fluido de fracturación de viscosidad variable, soporte, agente de bloqueo temporal, fibra, etc.). Para lograr un aumento de la longitud de colocación plana y la altura de colocación vertical, debemos lograr "enviar"; Para lograr un apoyo efectivo de "sub y micro - grietas", debemos lograr "entrar"; Para lograr una reducción significativa de la tasa de producción de arena después de la fracturación estable del terraplén de arena, debemos lograr una "buena pavimentación".

La transformación de los depósitos profundos de petróleo y gas densos / de esquisto plantea mayores requisitos para el volumen de la red de fracturas y la capacidad de desviación, y la construcción de la maximización del volumen de fracturas y la optimización de la capacidad de flujo bajo una cantidad limitada de líquido de arena es un medio importante para lograr la reducción de costos y la eficiencia. Guo jianchun introdujo que la tecnología de colocación eficiente de soportes transporta soportes a grietas en todos los niveles, realiza una conexión efectiva a largo plazo de grietas principales + grietas de rama + grietas micro - nano, amplía el volumen de soporte efectivo de grietas y proporciona un nuevo camino técnico para la producción alta y estable de depósitos de petróleo y gas de esquisto denso / esquisto.

Liu qingyou, Secretario del Comité del partido de la Universidad Tecnológica de chengdu, cree que la tecnología existente es difícil de lograr la extracción segura, verde y eficiente de recursos de petróleo y gas no convencionales, como el gas de esquisto profundo, es urgente explorar nuevas tecnologías y equipos de perforación y terminación de pozos, y se espera que la inteligencia de perforación y Terminación de pozos logre nuevos avances en el desarrollo eficiente de recursos de petróleo y gas no convencionales. Una vez propuso el concepto y el plan del "futuro sistema de perforación inteligente", es decir, el uso de robots inteligentes + taladros inteligentes para observar y detectar el proceso de perforación, la transmisión de datos reales subterráneos a través de la comunicación para guiar el proceso de perforación, corregir el modelo geológico y realizar la perforación inteligente integrada de ingeniería geológica. En el futuro, debemos centrarnos en los siguientes aspectos: primero, el modelado geológico visual tridimensional digital, las condiciones geológicas de los depósitos de gas de esquisto profundo en el sur de Sichuan son más complejas, la tecnología existente todavía es difícil de lograr una predicción precisa de la microestructura de los depósitos, es urgente construir una estructura compleja, microestructura, sistema de fractura natural y Otros conjuntos de datos multiatributos, multiescala y multiestructura, utilizando algoritmos de inteligencia artificial, presentando cuerpos geológicos tridimensionales de manera transparente, apoyando la perforación y fracturación eficientes; El segundo es la investigación de perforación inteligente, que incluye plataformas de perforación inteligentes, taladros inteligentes, orientación geológica inteligente, robots de tracción de perforación, etc. En tercer lugar, en respuesta a los problemas del gran consumo de agua y los graves daños en la carcasa en el desarrollo del gas de esquisto profundo, se estudia el método de Fracturación hidráulica compuesta robot - explosión dirigida - pozo horizontal de múltiples ramas, que produce grietas complejas a través del transporte dirigido de explosivos por robots a la explosión de pozos horizontales de múltiples ramas, expande las grietas hidráulicas y forma una red de grietas para lograr el desarrollo verde, eficiente e inteligente del gas de esquisto profundo. El cuarto es desarrollar un sistema experimental de simulación de perforación y terminación inteligente de robots subterráneos, que es un requisito previo y una garantía importante para lograr la investigación y el desarrollo y aplicación de procesos y equipos clave de perforación y terminación inteligentes. todavía hay un vacío en este campo en el país y en el extranjero, y debe desarrollarse de forma independiente.