□沈志军 陈士奎
针对传统固井作业人工依赖度高、劳动强度大、高压管汇区安全隐患突出、施工参数波动大、作业稳定性不足等行业痛点,近年来,华东油气锚定“降劳增效、本质安全提升”核心目标,以南川常压页岩气田为主战场,联合石油工程技术研究院、华东石油工程等单位,持续攻坚固井工艺智能化、作业自动化升级,推动钻井、固井、采油全链条数字化赋能。截至目前,华东油气一键固井系统累计应用27井次,施工成功率100%。
系统集成攻坚,构建全流程自动化固井技术体系
2025年,自动化固井系统在华东油气田南川工区焦页198-4HF井完成首次现场试验并取得圆满成功。在此基础上,项目团队紧扣南川常压页岩气田复杂工况,围绕装备迭代改造、专用软件开发、成套装置研制、现场试验验证四大环节开展全链条技术攻关,分步推进自动化模块落地、测试校验与迭代优化,逐步形成成熟稳定的自动化固井作业体系。
硬件升级层面,华东石油工程完成固井车整机智能化改造,成功落地一键固井核心功能。现场配套加装高精度雷达液位计、智能压力传感器,在计量罐、混浆罐关键点位增设云平台视频监控,关键工况实时回传中控平台,实现状态可视化、工况数据实时化、现场管控精准化。
供灰革新层面,石油工程技术研究院研发了水泥供灰恒压罐和自动化固井集成控制橇,精准破解传统直供灰工艺压力波动大、供灰中断、水泥浆密度不稳定等难题,所有数据同步接入固井云平台,形成“数据采集-传输存储-分析应用-动态调控”的完整数字化闭环。
软件协同层面,石油工程技术研究院研发了固井云平台和自动化固井中央集成控制系统,具备云端固井设计、边端自动化指令控制施工的能力。依托固井云平台设计功能,深度打通钻井、录井、测井数据链路,自动构建精准井筒三维模型,智能匹配适配地层工况的水泥浆体系,动态模拟ECD(当量循环密度)、井口施工压力、顶替效率等核心参数,自动生成标准化固井施工方案。
多井实战验证,开启固井作业智能高效新范式
2025年以来,在华东油气统筹组织下,石油工程技术研究院和华东石油工程持续加大现场试验与规模化应用力度,先后完成固井车自动混浆、集成供灰供水、智能自动供灰、中控一体化操作、自动化水泥头应用等核心技术试验,累计应用27井次,成套自动化固井装备施工成功率达100%,技术稳定性与工况适配性得到充分验证。
智能化改造彻底颠覆了传统固井多人扎堆高压管汇区域手动操作的作业模式,操作人员仅需在远程中控终端即可完成全流程、全工序精准管控。“人机分离、远程操控”的全新作业模式,让操作人员彻底撤离高压危险区域,从根源消除高压施工安全风险,大幅提升井场HSE精细化管控水平,整套装备运行稳定、操控便捷、安全高效。
下一步,华东油气将持续拓展技术应用场景,在多区块、不同井深、复杂地层工况下开展常态化试验优化,持续升级设计平台与井场中控系统的联动协同能力,同步强化一线操作人员专项技术培训,稳步推进自动化固井成套技术与装备规模化落地。
截至目前,华东油气南川页岩气田累计产气突破115亿立方米,已成为川气东送工程核心气源地之一。