毛崇昊 太行山上擒气龙

2022-05-30 15:07邱宜东朱元泽
中华儿女 2022年11期
关键词:煤层气水平井储层

邱宜东 朱元泽

“谁牵住了科技创新这个牛鼻子,谁走好了科技创新这步先手棋,谁就能占领先机、赢得优势。”这是习近平总书记2014年在上海调研时的重要讲话。那年,毛崇昊刚刚迈出大学校园,步入工作岗位。从此,“科技创新”四个字就深深烙在了他的脑海里。

资源勘查工程专业毕业的毛崇昊,第一次得知自己将要从事煤层气开发业务时兴奋不已,“煤层气是清洁的非常规能源,采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%,煤层气开发利用具有一举多得的价值,是国家战略资源,未来一定会有大发展。”

毛崇昊参加工作的8年,正值国内煤层气产业从小到大、快速发展,他和科研团队始终将创新作为驱动力,攻克多项关键技术,取得了一系列瞩目成绩,展示了新时代中国石油青年的良好形象。

挑战固有观念,技术创新攻克老区顽疾

2014年8月,出生在江汉平原的毛崇昊初到太行山脚,开始了自己的煤层气开发之路。

刚参加工作,毛崇昊被分配到一个老作业区实习,每天工作就是按照师傅的要求,核实煤层气开发井巡检数据。虽然是平常工作,但他每天都要把报表看好几遍,认真琢磨每一行数据的变化规律。他深知,报表是开展研发的第一手资料。通过大量对比,毛崇昊发现,煤层气井长时间生产后,都会因为煤粉产出而导致卡泵堵泵。“既然这是普遍问题,为什么不能把故障处理变为前置预防呢?”

带着这个想法,毛崇昊申报了当年的分公司生产性科研课题。然而,开题时他就遭到质疑,“产量不降别折腾”在当时是大多数人的想法,因此这个项目并不被看好。伴随着同伴们的质疑,他开始自学流体仿真,研究管柱结构,花了三个月时间论证注水洗井排煤粉的可行性,研究怎样才能在洗井时不影响流压,并在2015年6月设计了第一套装置。然而,接下来的试验都残酷地以失败告终,水不好注、煤粉携带效果差、流压波动等一系列问题扑面而来,在项目中期验收会议上,项目一度被叫停。会后,毛崇昊直接找到总工程师,争取到最后一次现场试验机会。之后一个月,他顶着压力重新设计了注水与出水管线的结构。就这样,经过将近一年坚持不懈的努力,终于完成了这款恒流压注水洗井装置第三代版本。

2015年12月11日,是毛崇昊难忘的一天。当天天降鹅毛大雪,最后一次现场试验如期进行。因为需要不断读取流压值、计量注入和排出流量,没办法在车里取暖,他在雪地里一站就是6个小时。

下午四点,喜讯传来,“试验成功了!”

此后,这款装置又历经了数次大大小小的改良,目前,该装置已经成为沁水盆地南部煤层气开发井的常规装备列装每个开发井场,形成国家发明专利2件,企业标准1项,刚入职1年的他第一次感受到了科技创新的驱动力。

2018年,国内煤层气开始推广L型水平井开发技术,以其简单可控、改造性强的特点,逐步成为煤层气开发的主力井型。但在2018年,水平井排采设备一直是短板,不断换代的煤层气L型水平井排采设备泵故障频发。一边是停滞不前的排采设备亟待创新,一边是等待投产的百口主力水平井,就在科研人员踌躇不前时,毛崇昊和他的团队站了出来。“我们以往看到的都是表面现象,故障的发生看似是由零件损坏导致的,但零件的损坏又是什么原因造成的呢?”他们以医生诊断的仔细、敏锐找到症结所在,对水力管式泵的泵体结构、过滤系统、传动方式进行了系统性优化改造,同时研发了稳定性、适应性更强的国产电潜螺杆泵设备,通过系统研发无杆举升工艺设计、工艺设备、配套装置,解决了开发井型与举升工艺出现的结构性矛盾及储层复杂性与工艺适应性的匹配性矛盾,实现煤层气单支L型水平井在高煤阶煤层气田取得产量突破并开展全面应用,极大拓展了国内煤层气开发技术发展方向。

凝聚团队智慧,方法创新破解困难问题

2020年,毛崇昊开始作为科研骨干参与国家重大科技专项和中国石油股份科技专项的研发工作,他始终以发现问题、解决问题为工作导向,带领自己的科研团队致力探索并解决生产过程中的技术难题。

合采井分层产气差异到底有多大?排采强度对渗透率到底有没有影响?压力在地层中到底是怎么传递的?这些问题曾是制约煤层气开发的老大难问题,数值模拟曾经是唯一的求解手段,但其参数选取难,模拟误差大,很难指导实际生产。“只有通过动态监测的方法准确获得这些资料,我们才能正确认识储层,”毛崇昊说。面对这一跨专业难题,他多次召集地质、工程领域科技骨干开展研讨,创新设计出区域地层压力监测、产水剖面监测、全生命周期动态渗透率监测三项动态监测方法。这些技术均是首次应用于煤层气井,毛崇昊团队获取了大量的储层动态变化一手资料,为分公司后续开发调整部署提供了有力数据支撑。

根据这些资料,毛崇昊认识到不同煤储层气水赋存条件下的煤层气井间差异性,排采理论研究由原始储层条件下单层直井扩展到不同储层条件下的不同井型,以丰富的实测数据支撑煤层气开发机理研究走深走实。该成果获得中国石油第五届青年勘探开发学术交流会一等奖。同时,各类监测成果获得省部级科技进步奖3项,形成企业标准1项。毛崇昊本人获得华北油田公司第十届十大杰出青年荣誉称号。

牢记使命担当,助力产业迎来发展新篇

2021年,是毛崇昊人生道路上值得被记錄的一年。这一年,他成为一名父亲。也是这一年,华北油田启动煤层气“两步走战略”,拉开煤层气“上产20亿”重点工程的序幕。

3月初,华北油田煤层气上产指挥部成立,毛崇昊肩负着300余口煤层气井排采技术方案制定的重任。此时,他的妻子正在医院待产。为了能尽快拿出技术方案,他选择在医院的陪护室搭建了一间临时“办公室”,一边照看妻子,一边将待投产的单井钻井资料、压裂资料与开发区内老井一一对比分析,逐口优化排采技术对策。孩子出生第四天,为孩子办理完出生证明后,他就拿着自己在临时“办公室”形成的技术方案,向上产指挥部做了方案汇报。此后,他倾尽全部精力投入到新产能建设井的日常管理中。

“我通过指标分析发现这口井的控制参数需要调整,指令单我马上发给你!”这是2021年,毛崇昊在电话中最常说的一句话。这一年,他所管理的煤层气井当年投产当年达产井比例占到60%,日产气量超过万方的煤层气井在沁水煤层气田不断出现。

2022年,已担任煤层气排采管理中心副主任的毛崇昊更忙了。他积极响应煤层气“地质工程一体化”发展试点,面对煤层气“地质-工程”相对模糊的界限,带领团队向开发机理、井筒工程交叉学科复合型团队转变,系统学习渗流力学、流体力学、采气工艺、井筒工程等多学科专业知识,将团队打造成为一支“哪个井区有难题,我们就在哪个井区驻扎”的技术铁军。

习近平总书记在党的二十大报告中指出,“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施创新驱动发展战略,不断塑造发展新动能新优势。”毛崇昊和众多中国石油青年科研人员一样,始终牢记习近平总书记的嘱托和殷切期望,坚持用党的二十大精神凝心铸魂,不忘初心,锐意进取,以实际行动践行“请党放心、强国有我”的青春誓言,为国家能源安全建设贡献自己的智慧和力量。

责任编辑 华南

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