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青春有“泥”绽芳华
2023年03月02日 18:55   作者:陈 卉 解丽影   打印字号
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  2月20日,中石化江汉石油工程钻井一公司赵素娟创新工作室收到一份特殊的新年礼物,她们自主研发的《一种钻井液用抗温抗盐润滑减阻剂及其制备方法》收到了国家知识产权局授予发明专利权的通知书,这已是工作室自主研发的第9种钻井液处理剂产品。

  钻井液俗称泥浆,是钻井的血液,在油气钻探中发挥着重要作用。赵素娟创新工作室有一支由11人组成,平均年龄不到42岁的娘子军,承担着钻井液研发、质检、技术服务等工作,为钻井施工提供技术保障,曾获得“湖北省五一巾帼奖章”“湖北省工人先锋号”等荣誉称号。

  作为工作室的带头人,84年出生的赵素娟已经和钻井液打了十几年交道,先后研发出国产油基钻井液、BT100钻井液体系、双膜承压钻井液等,成为涪陵气田和江汉油区钻探的标配。但她并不满足,深耕钻井液研发多年,她有着行业的先知先觉,“绿色钻探将是油气勘探的大趋势,环保要求会越来越严,我们钻井液研发也要向环保方面转型。”

  2015年,赵素娟带领工作室成员开始了高性能水基钻井液的研发探索。但是,在几千米深的井下,压力和井温都成倍增加,要让水具有油的性质,帮助钻头快速前进并不是一件容易的事。

  首先要提高水基钻井液的润滑性、封堵性,这就需要找到合适的处理剂和最佳配比。但是处理剂有几十种,每一种又有多个类别,哪怕是一毫克的差别都会使钻井液性能产生变化。

  那段时间,她们日以继夜做实验,要获得一个数据往往需要一周甚至更长时间,常常熬了大半个月最后却前功尽弃。“那时候失败几乎是家常便饭。”团队成员解丽影是钻井液质检主管,每一次实验完成她都会认真记录详情。在终于找到高效润滑剂和减磨剂这对好搭档,将润滑系数降低率达到90.66%时,她统计了一下,总共做了1056次实验,历时一年半。

  经过不懈努力,工作室先后突破水基钻井液润滑性、抑制性、封堵性等难点,于2018年7月研制出高性能水基钻井液JHGWY-1体系,在固相含量超过50%的情况下,仍然能像牛奶般自如流动,而且经过测试,抗高温、无毒、环保,能够满足长水平段页岩地层钻井需求。2019年首次在涪陵页岩气田成功应用,目前已经施工14口井,开启了页岩气“水代油”绿色钻探先河。去年,焦页26-Z1HF井一趟钻钻完水平段2530米,创国内陆上页岩气井应用水基钻井液施工水平段最长纪录。

  在研发钻井液的同时,工作室还承担着钻井液质检和技术服务工作。解丽影是东北人,性格大大咧咧,可干起工作来却心细如发、爱较真,此前曾从事刑侦痕迹检测,转行后她也把这一作风带到了钻井液质检中。

  膨润土是水基钻井液的主要配浆材料,其质量优劣会直接影响钻井液性能。市面上膨润土质量良莠不齐,但现有国家标准和行业标准都没有检测膨润土纯度的方法。“我们检测通常是采用观察蓝绿色环法,人工操作很容易出现偏差。”解丽影说,受检测方法限制,采购膨润土就像“开盲盒”,品质难以保证。

  没有方法就自己创新。解丽影经过仔细研究发现,检测膨润土含量的关键在于找到快速絮凝点,但现有仪器达不到要求。“以前做痕迹检测时用过毛细管电泳仪,有没有类似的工具呢?”她找到一种只比缝衣针略粗一点的玻璃毛细管进行絮凝实验,并采用先进的的气相色谱分析、毛细管三维立体成像等技术,通过电脑程序控制操作,对信号、曲线变化进行分析。

  历时一年多,在团队成员的倾力协助下,解丽影研发出“一种膨润土含量的自动分析检测仪及其检测方法”和“一种膨润土吸蓝量的自动分析检测仪及其检测方法”,做到一键操作、自主实验,减少人为和仪器误差,能精准检测出膨润土的含量。去年8月,这两项发明均获得国家专利,填补了国内行业空白。

  钻井液实验程序复杂,一点细微的变化都有可能导致实验失败,这就需要高度集中注意力和极强的忍耐力。这个团队的女性年龄不一样、性格也不同,但工作起来都是“拼命三娘”。

  化验组组长李银迪个子不高,长得瘦瘦的,却是公认的“女汉子”,拼起来大家都自叹不如。2020年江汉石油工程公司举办钻井液技能竞赛,李银迪给自己定了训练计划,每天都练习到深夜。为了掌握滴定的精准度,她一练就是好几个小时,有时候手酸得筷子都拿不稳。最终,她如愿摘得金牌。

  江汉油区钻井使用的是盐水钻井液体系,其固相含量的控制十分重要,多了少了都会对钻井液性能造成影响。为了能够更精确测量钻井液中的固相含量,李银迪经过反复摸索,研制出多功能固相含量测定仪,不但能精确测定,还可以当做烘样品水分“微型”烘箱使用。

  如今,赵素娟创新工室已累计创造50多项技术成果,形成了油基、水基、泡沫气体三大类别18种钻井液体系。今年,工作室又立下了新年flag,要加快钻井液材料产业化升级,开发环保型钻井液化学助剂,研发相关配套仪器产品,为油气钻探提供科技助力。

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