我国自主研发175兆帕特高压防喷器组成功应用 深地勘探装备实现重大技术突破

问题——超深层油气勘探不断向更深、更热、更高压的极限工况推进,井控装备面临“高风险、高要求”的双重挑战。

防喷器是钻井作业的关键安全屏障,一旦在高温高压气井等场景下失效,可能带来井喷、设备损坏及环境安全等连锁风险。

以新疆塔里木盆地为代表的深层—超深层资源区,地质构造复杂、地层压力高、温度条件苛刻,对井口装备的承压能力、密封性能、动作可靠性提出更高标准。

如何在极端工况下确保井控“靠得住、顶得上、稳得住”,成为深地勘探迈向万米的基础性课题。

原因——一方面,资源禀赋与勘探开发阶段共同驱动装备升级。

我国油气勘探正加快向深层、超深层拓展,增储上产需求迫切,深地工程对高端井控装备提出现实刚需。

另一方面,复杂工况对技术体系提出系统性要求:既要在高压力下保持长期稳定密封,又要保证开关、闸板锁紧解锁等动作在多工况切换中不失灵、不迟滞,同时还要适配现场施工节奏和安全管理标准。

产业链层面,高端井控装备的关键性能长期受制于极端工况验证难、系统集成要求高等因素,必须依靠持续研发投入与现场迭代,才能在可靠性上实现“从可用到好用、从好用到耐用”的跨越。

影响——据企业介绍,此次在克深3105井四开井段应用的175兆帕特高压防喷器组,通径35厘米,额定工作压力175兆帕,在作业中经受多种施工工况考验,累计开展防喷演习22次,开关动作、闸板自动锁紧与解锁等功能运行正常,密封保持稳定可靠,并实现安全钻井至7945.2米。

该成果的价值不只体现在单井应用,更在于对我国深地工程能力的综合支撑:其一,有助于提升超深高温高压井施工的本质安全水平,为复杂气井作业提供更强“安全底座”;其二,有助于补齐高端井控装备短板,推动关键装备国产化与产业链稳定,增强能源安全保障能力;其三,为后续向更深井段、更复杂地层推进积累现场数据与工程经验,提升我国在超深层油气勘探领域的核心竞争力。

对策——从工程实践看,特高压井控装备的突破离不开“研发—试验—现场—标准”的闭环体系。

建议在以下方面持续发力:一是以重大工程需求牵引关键装备攻关,强化材料、密封、控制系统与可靠性工程的协同创新,提升极端工况下的耐温耐压与长期稳定性;二是完善现场验证与安全管理机制,把防喷演习、功能测试、风险评估等环节制度化、常态化,以数据驱动装备迭代;三是推动关键设备与配套控制系统、检测维护体系一体化发展,提高系统集成与快速响应能力;四是加快形成与超深井相适配的技术标准和评价体系,通过标准引领提升行业整体安全与质量水平。

企业方面,河北华北石油荣盛机械制造有限公司近年来持续承担重大科技任务,累计承担国家重大科技项目8项,并在海洋超高温高压防喷器组及高压控制系统等领域取得进展,显示出持续攻关与工程化落地的能力基础。

前景——随着我国深地资源勘探开发向万米级加速挺进,超深井高温高压作业将更加常态化,对特高压井控装备的需求也将持续扩大。

可以预期,面向塔里木等深层资源重点区域,具备更高承压、更高可靠性和更强系统集成能力的井控装备将成为深地工程的“标配”。

同时,深海与深地两类极端工况装备在材料、控制、可靠性等方面存在共通技术路径,相关成果有望在更广范围内转化应用,带动高端油气装备产业链向高端化、体系化迈进。

下一阶段,围绕长期连续工况下的可靠性验证、智能监测预警、维护保障体系建设等方向的突破,将决定特高压井控装备能否更好支撑万米深地战略目标。

防喷器的研发成功是一个国家油气工业实力的重要标志。

河北华北石油荣盛机械制造有限公司在这一关键领域的突破,充分体现了我国制造业在高端装备研发中的进步。

当前,我国油气勘探已经进入深地时代,万米以上的超深井成为勘探开发的新方向。

这套特高压防喷器组的成功应用,不仅为当前的深地勘探提供了有力支撑,更为我国能源安全和产业升级注入了新的动力。

未来,继续加强关键装备的自主研发创新,推动更多"卡脖子"技术的突破,是推进我国油气工业高质量发展的必然要求。