长城钻探:“姊妹花”上场 攻克高温固井难题

www.chinaoilonline.com  2025-11-18 14:00:31
来源:中国石油新闻中心

截至11月10日,长城钻探自主研发的“耐高温隔热防漏水泥浆体系”与“耐高温导热防漏水泥浆体系”,在辽河油田8口地热井成功应用,以“上部隔热、下部导热、总体防漏”三位一体性能,填补了国内行业空白,已成功进入国际专利申请阶段,标志着我国地热开发核心技术迈进国际领先行列。

这套堪称“姊妹花”的水泥浆体系应用覆盖辽河油田8口水层井。针对100至200摄氏度高温水层固井中“隔热失效、导热不足、漏失频发”三大行业痛点,长城钻探量身定制差异化技术方案。在二开水层施工中,1.80克/立方厘米“耐高温隔热防漏水泥浆”与1.85克/立方厘米、1.90克/立方厘米“耐高温导热防漏水泥浆”协同应用,经测井验证,水泥石在200摄氏度下30天抗压强度衰减率仅为15%,隔热段隔热效果较常规水泥石降低一半,导热段导热能力较常规水泥石提高一倍,两兆帕压力下0.5毫米裂缝30分钟漏失量为0,各项指标远超行业标准。

在材料创新层面,研发团队精选高强度空心微珠、纳米气凝胶构建“梯度孔隙隔热网络”,搭配氧化石墨、微锰粉形成“复合导热通道”,使隔热性能较传统体系提升40%,导热效率提高50%;在外加剂体系上,自主研发的耐高温降失水剂GWF-200L与缓凝剂GWR-300L,可在200摄氏度高温下保持水泥浆API失水量小于50毫升,静胶凝过渡时间小于10分钟,解决了高温下浆体稳定性难题。

在评价方法突破过程中,团队建立了基于标准的导热系数测试方法,采用DTC-300导热仪实现1%的精度测量;首创“高温高压防漏模拟装置”,可精准复现250摄氏度、30兆帕下的裂缝漏失场景,为技术优化提供了科学支撑。截至目前,两项技术已形成7项发明专利(含2项PCT国际专利申请),其中“水泥基组合物及应用”“隔热水泥基组合物及应用”等专利已获国家知识产权局受理,技术成果纳入“高温地热评价与中低温地热高效建井配套技术研究”课题核心成果库。

随着两项核心专利通过集团公司国外专利申请进入受理阶段,长城钻探已启动印尼、肯尼亚等重点市场的技术推广。在肯尼亚地热项目中,“耐高温导热体系”已成功应用于2口井,为东非地热开发提供了“中国方案”。下一步,公司计划在华北油田、冀东油田开展技术推介,同时推进干热岩开发、二氧化碳地质封存等前沿领域的技术适配。未来,公司将持续完善“隔热-导热”双体系技术矩阵,通过专利实施、技术许可等模式,让中国地热固井技术在全球能源转型中发挥更大作用。