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6月19日，中国石油休斯敦技术研究中心(以下称休斯敦中心)宣布，该中心自主研发的全球最短速钻压裂桥塞，近期在吐哈油田三塘湖火山岩水平井现场试验中取得成功。这标志着中国石油体积压裂速钻桥塞技术已达到世界领1先水平，为中石油水平井高1效低成本储层改造再添一项具有自主知识产权的技术利器。

在吐哈油田全力支持下，今年4月26日，由休斯敦中心与吐哈油田共同组织的超短速钻桥塞联合试验在三塘湖油区的牛东平110井水平井段成功启动，共使用5个桥塞分6级进行压裂。为更直观地测试和评价桥塞性能，现场工作人员将两个长度仅为33厘米、内通径为45毫米的超短桥塞和3个国外进口第三方桥塞同时下入、坐封和压裂。采用泵送环技术的超短桥塞下入过程平稳，坐封顺利，坐封后长度小于30厘米，泵送桥塞到位的液量也大幅减少，仅为第三方进口桥塞的1/4。在压裂液总液量达到1300立方米、含砂量15%的情况下，超短桥塞密封可靠，成功完成压裂。历经20多天的返排和试气后，为进一步扩大生产规模，现场工作人员对超短桥塞进行钻磨。现场钻磨情况证明，超短桥塞具有钻磨时间短、钻屑细小、易返排的独特优势。

当前，优质油气资源日益减少，“水平井+体积压裂”技术已成为开发低渗透、致密油气及非常规油气的主导技术。随着水平井段的不断延长、压裂级数的不断增加、压裂规模的不断加大，石油压裂沙批发，最短速钻压裂桥塞的成功应用，能够显著提高生产效率，降低综合作业成本。

休斯敦中心成立以来，与中石油所属多家企业协同攻关，创新研发了高1效个性化设计PDC钻头、“裸眼封隔器+滑套”多级压裂管柱、全复合速钻压裂桥塞、高稳定性油基泥浆关键添加剂等一批具有国际水平的钻井、压裂技术，为中石油勘探开发业务提质增效提供了多项技术支撑。

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11月7日，初冬的苏里格气田寒意阵阵，经二氧化碳干法加砂压裂改造的苏东一口气井喜获单层日产2.89万立方米的无阻流量，远高出同井场其余8口常规压裂、多层改造井的产量。

　　至此，我国首1个成功运用二氧化碳干法加砂压裂技术、由集团公司科技管理部主导、川庆钻探公司及所属长庆井下和钻采院联手攻关、长庆油田苏里格研究中心强力支撑的重大试验项目，历经3年艰难攻关，完美收官。

　　无水压裂提产减排

　　我国非常规油气资源储量丰富。目前，开发的主要手段是大规模水力压裂改造，用水量巨大。同时，压裂施工后，大量的返排液进入储液灌，需进行无害化处理，技术难度大、处理成本高、环保风险大。二氧化碳用于压裂改造，可实现真正的无水压裂，大大节约水资源，提高排液速度和返排率，减少液体对油气层的伤害而提高产量。

　　因此，研究和发展无水压裂技术，石油压裂沙产地，将为油气资源开发提供新的技术手段，不仅对我国非常规油气资源的可持续开发具有重大意义，而且也实现了工业排放二氧化碳的有效利用，对碳减排有着重要意义。

　　川庆钻探钻采院和长庆井下成立联合项目组，选定二氧化碳干法加砂压裂技术重点攻关，先后在4口井上进行先导性试验，积累了一定的先期经验。

　　2014年年底，集团公司科技管理部将二氧化碳干法加砂压裂技术确定为2015至2017年度集团公司五项重大现场试验项目之一，并选定川庆钻探长庆井下技术作业公司及钻采院长庆分院联手开展攻关试验，并建成国内第1个专门用于二氧化碳压裂的实验室。

　　二氧化碳干法加砂压裂技术相较于二氧化碳泡沫压裂技术，最1大的不同在于泡沫压裂只是在水基压裂过程中加注部分二氧化碳进行增能，以提高改造效果。而二氧化碳干法加砂压裂则采用100%纯液态二氧化碳代替常规水基压裂液进入地层进行造缝和挟砂，是一种正在不断完善的无水压裂技术。

　　自主研发攻克技术难题

　　“从最初摸着石头过河到走进试验场，从当初加砂量2.8立方米的磕磕绊绊，到目前的25立方米，从简单工艺的复杂组合到复杂工艺的简约化集成，从逐步完善到多次刷新国内纪录，这项试验带给我们的挑战和喜悦都是巨大的。”作为二氧化碳干法加砂压裂现场施工总指挥的长庆井下公司压裂大队负责人詹勇说。

　　这是一项难度极高的技术挑战与攻关，设备配套和工艺技术没有经验可循，完全靠自己摸索。“液态二氧化碳摩阻高、挟砂性能非常差，提黏剂一度成为制约攻关的最1大瓶颈。”钻采工程院压裂所专家李勇试制成功新型二氧化碳专用增黏剂，一举攻克这一技术难题，为后续试验注入了强1心剂。

　　项目组相继研发了4代二氧化碳密闭混砂装置和新型氮气增压装置，同时配套新型二氧化碳储液装备、二氧化碳压裂施工数据采集一体化技术及新型提黏剂体系，解决了二氧化碳干法加砂压裂施工排量稳定性差、带压混砂难、液态二氧化碳挟砂性能差等世界难题，实现了二氧化碳干法加砂压裂由单井单层到单井多层、油管注入到油套同注+环空加砂压裂等多种施工方式。

　　同时，施工采用高压流程远程控制、一体化数据采集、微地震裂缝监测效果诊断等技术手段，解决了二氧化碳施工风险区域多、施工作业关键参数高度分散等难题，不断优化生产组织，破1解实施成本高、作业周期长等规模化应用瓶颈，建立了完整的二氧化碳作业工艺技术规范、设计方法、压裂施工作业标准及风险管控体系。

　　与常规水基压裂相比，二氧化碳干法压裂对地层零伤害，石油压裂沙生产厂家，节约了大量水资源，增产效果显著，对于非常规油气储层清洁、高1效开发意义深远，具有广阔的应用前景。

　　现场试验效果显著

　　“在国外技术封锁背景下，我们经过3年14井次的现场先导试验和自主创新，为二氧化碳干法加砂压裂技术在国内规模化应用提供了理论依据和现场技术支撑，在致密砂岩气层改造中达到了国际1流、国内领1先水平。”长庆井下总经理孙虎说。

　　“苏东G1-7井是该技术取得重大突破后的第三口技术验证井。该井以单井单层加砂量25立方米、最1高注入砂比20％，再次刷新该项目之前创造的两项国内纪录，进一步验证了二氧化碳干法加砂压裂改造规模和效果优于苏里格气田常规水基压裂改造的同等规模和效果。”负责该项目的长庆井下工程技术发展研究中心主任兰建平介绍。

　　在苏东29-49C4井，采用二氧化碳干法加砂油套同注压裂方式，对所属层位进行技术改造，取得重大技术突破，实现了由重点设备研发、室内工艺技术实验到作业现场验证的关键性“三步走”，为该技术在国内标准化作业、规模化应用开创了全新模式。

　　8月9日，川庆钻探在苏里格气田的一口井上创造了井深3420米、加砂20立方米、施工总排量5.5立方米、最1高砂比15％的国内气田二氧化碳干法加砂压裂井深之最、单井单层加砂量之最、环空排量之最、施工砂比之最。经过测试求产，这口井喜获日产无阻流量24.7万立方米，成为二氧化碳干法加砂压裂工艺技术成熟化应用后的再一次技术升级，从装备可靠性、液体稳定性到工艺的完整性、设计的科学性等较之前都有了持续提升，实现了技术定型。

　　川庆钻探钻采院长庆分院副院长宋振云介绍：“二氧化碳干法加砂压裂技术经现场多次全1面验证，以持续的稳定性、工艺技术的可靠性和良好的改造效果，对传统水基压裂改造技术产生了重大影响，为大面积高1效、清洁化改造致密油气储层打开了大门，展现了广阔的应用前景。”

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