“在頁巖氣長水平段分段壓裂中需使用橋塞，這種設備研發難度極大。涪陵頁巖氣田開發之初，我們主要使用美國哈里伯頓公司和貝克休斯公司生產的橋塞，單只價格15萬元，每口井需要約15個，核算下來費用達220多萬元。沒有實現國產化之前，我們只能被國外公司‘卡著脖子’要錢。”6月29日，石油機械公司涪陵服務中心負責人任立新介紹道，“石油機械公司迎難而上，根據頁巖氣開發特點，研制出密封性、穩定性、承壓性好，又易鉆除的國產化復合橋塞，單只價格兩萬多元。使用這種產品，減少了86%的裝備購置費，施工成本大幅下降。”

目前，中石化石油機械公司根據涪陵頁巖氣田開發需要，自主研發設計了包括“井工廠”鉆井裝備、大型儲層改造裝備、大容量連續油管裝備、帶壓作業裝備等眾多國產化精良裝備，為頁巖氣低成本和規模化開發鍛造了利器，成為氣田降本增效“新法寶”。

頁巖氣開發呼喚國產裝備

據了解，涪陵頁巖氣開發的裝備投入約占投資總額的25%，未來幾年，隨著涪陵頁巖氣勘探開發力度的加大，設備需求還將年年遞增。

面對豐厚的市場“蛋糕”，國內外各機械制造公司將目光聚焦在頁巖氣裝備制造上。石油機械公司加快了國產化頁巖氣開發裝備的研發進程，積極搶占涪陵頁巖氣開發這個高端裝備市場。

該公司成立了機械研究院，加強前瞻性項目的論證和研究，做好頁巖氣開發裝備的研究與儲備。同時利用四機廠、江鉆股份、鋼管廠、四機賽瓦公司等旗下機械制造企業多年專注于石油鉆采裝備生產，具有強大的研發和生產實力的優勢，積極整合技術資源，形成研發合力，共同推進頁巖氣開發裝備的國產化研究。

“頁巖氣開發‘呼喚’國產裝備，在頁巖氣開發中，如果裝備依賴進口，不但成本高，還存在供貨周期長、后期維修不便等一系列問題，所以，堅持不懈地推進裝備國產化，是機械制造行業在頁巖氣開發道路上的努力方向。”任立新表示。

按需研發頁巖氣開發裝備

頁巖狀如書頁，堅硬無比，頁巖氣“幽禁”在頁巖的孔隙里，沒有自然產能，必須經過大型壓裂裝備的高壓力、大排量、長時間連續作業，為地層強烈“造縫”，打通一條條頁巖氣逸出通道，才能實現工業開采。

石油機械公司四機廠組織研發團隊，根據頁巖氣壓裂施工的需要，研發出3000型壓裂機組，助力頁巖氣高效開發。“比起2000型、2500型壓裂機組，在為地層施加相同壓力、注入相同排量的情況下，3000型壓裂機組施工效率提高20%，施工成本下降15%。”四機廠壓裂設備首席工程師吳漢川介紹。目前，在氣田“效力”的3000型壓裂機組100%由四機廠研發制造，已達26套。

“生產需要就是研發方向”，石油機械公司秉承這一理念，下大力氣研發氣田開發急需的裝備。

受山地地面條件限制，涪陵氣田采用每個平臺布置4口井、6口井、8口井叢式井布局，為適應叢式井鉆井模式，縮短搬遷時間，四機廠瞄準可快速移動和高效作業的鉆井技術，自主研發了輪軌式鉆機，即將鉆機及配套設備安裝于輪軌上，利用油缸推動搬遷井架，單次搬遷平均節約時間5天。他們還研制了新型全方位步進式鉆機，給鉆機裝上智能化機械腳，讓鉆機能360度自由“行走”，更加精準、快速地實現鉆機移運，單次搬遷平均節約時間5天。目前，這兩種新型鉆機在涪陵氣田已運用于4個平臺18個井次，累計節約搬遷時間80多天。“鉆井天數少一天，就能省下七八萬元。”任立新介紹。

此外，氣田集輸干線、供水干線建設所需的無縫鋼管100%由鋼管廠制造，各類優質牙輪鉆頭、金剛石鉆頭、螺桿鉆具等從江鉆股份源源不斷輸往氣田，為氣田高效低成本開發添磚加瓦。

優化施工方案：想方設法降本增效

今年4月，在焦頁54號平臺“井工廠”壓裂中，四機廠技術人員為它量身定制施工方案，他們優化車輛設置和高壓管匯的設計和連接，助力該平臺壓裂創造集團公司壓裂頁巖氣井數量最多、排量最大等施工紀錄。

這是石油機械公司強化服務意識、不斷優化施工方案、想方設法降本增效的一個實例。

在服務涪陵頁巖氣田的建設中，石油機械公司從甲方利益出發，與施工隊密切配合，不斷優化頁巖氣開發裝備施工方案，努力實現鉆井、壓裂等施工一體化聯動。在鉆井施工中，該公司采用“井工廠”鉆井施工方案及鉆頭鉆具全井承包方案，“井工廠”鉆井施工方案縮短建井周期，大幅提升生產時效，并實現同開次鉆井液的循環利用，節省大量鉆井液。在焦頁8-1HF井的全井承包中，技術人員提前準備了多套預案，每一趟下鉆前都進行評估優化，不斷改進鉆頭鉆具優選方案，最終該井提前23天完鉆，創下當時焦石壩工區4000米以上井鉆完井周期最短紀錄。在大型壓裂施工中，該公司實施“大型壓裂機組主輔設備集成控制及‘拉鏈式’壓裂”的施工方案，實現多井口之間的工序化壓裂，縮短作業時間，減少井場占用面積。在帶壓作業中，該公司提出“高壓動密封、高效舉升旋轉”施工方案，滿足頁巖氣井帶壓作業的需求。

“石油機械公司調集設計、安裝、維修等各路精兵強將，為客戶提供裝備設計、安裝調試、檢測、維修等涉及多工種、多工藝、多工序的一體化服務方案，努力降本增效。”任立新說。