从跟跑、并跑到领跑,这一硬核技术踢出页岩油气开采“临门一脚”丨川企独门绝技⑧

2026-03-26 14:13:39来源:四川在线编辑:郭雨迪

四川在线记者 宁宁 摄影 卢春阳 海报 周桐

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川南航天能源科技有限公司


企业独门绝技:


“临门一脚”——开采页岩油气的核心技术包括水平井钻井、分段压裂,而分簇射孔技术更是分段压裂的关键与前提,堪称打通油气通道的“临门一脚”。



3月23日,川南航天能源科技有限公司的生产车间内,生产线全速运转、工人紧张赶制订单。这里研发制造的页岩油气分簇射孔装备,正源源不断销往国内外市场。而这些产品里,正藏着打破国外技术垄断、实现自主可控的独家秘籍。


页岩油气分簇射孔装备

页岩气,是存在于页岩层中的非常规天然气,也是全球能源转型背景下极具战略价值的清洁能源。我国页岩气储量高达30万亿立方米,位居世界第一。但页岩气储层具有低孔隙、低渗透特点,开采难度极大。其中,水平井钻井、分段压裂是核心技术,而分簇射孔技术更是水平井分段压裂的关键与前提。2012年以前,我国在这一领域处于空白,核心技术被国外垄断,关键装备受制于人,川南航天能源科技有限公司改写了这个历史。

苦练“临门一脚”内功,从跟跑、并跑到领跑

走进公司展厅,一幅页岩油气开采流程图格外引人注目。从图上可见,油气开发需历经钻井、固井、完井、采油气等关键环节。

如果把开采全流程比作足球场上的进攻,钻井环节犹如吹响进攻号角,把球从后场传递到前场——先要垂直向下钻进两三千米,再水平延伸四五千米,形成一个“竖短横长”的L型油气通道。

球已抵达前场,想要破门进球,完井环节尤为关键,所用到的分簇射孔技术,堪称“临门一脚”。

“具体是将作业管串下入到油气井目的层,利用分簇射孔技术依次完成桥塞坐封与多簇射孔。”企业技术部副部长史小明解释,也就是设备一次下井、多次射孔,实现射孔弹在井筒与油气层之间多次打通油气通道。


射孔弹

这样“一次进攻、多次射门”不仅使作业周期缩短、施工效率提高,更为后续压裂施工筑牢了基础。射孔完成后便进入压裂阶段,这是“得分”环节——通过高压注水撑开岩体缝隙,形成网状渗流通道,页岩油气便能顺利渗出。

从发起进攻到取得比分,踢好“球”并非易事。在业内看来,这“临门一脚”直接关系到页岩气井的生产能力和经济寿命。

2012年起,该企业切入页岩气开采领域,敏锐地捕捉到国家大规模开发页岩气的能源战略机遇,结合国内页岩油气储藏特点与开发需求,将多年积累的发射火箭上天所用的航天技术优势,进行创新转化应用,苦练内功自主研发分簇射孔技术,一举打破国外垄断。

具体来说,分簇射孔技术又分为电缆分簇射孔与连续油管隔板延时分簇射孔两大类型。

以前者为例,史小明说,电缆分簇射孔技术可根据工况实现电子选发,尽可能实现多射孔,提高射孔密度与效率,进一步降低开发成本。另外,依托后者研发的连续油管隔板延时分簇射孔系统,不仅是我国页岩气分簇射孔首段作业的首选作业方式,还成功解决了高压页岩油气开发中井筒套管变形的重大难题,属国际首创。

多年技术积淀,催生出更多尖端的页岩油气分簇射孔装备。比如,为支撑我国万米深井勘探开发而研制的超高温超高压分簇射孔系统,是国内唯一可在200℃极端高温环境下稳定运行的产品,大幅拓展了我国油气资源开发的深度。


射孔器

产品愈发硬核可靠,成本也更具优势。据测算,相较同类进口设备,这些分簇射孔成套装备使国内页岩油气单段作业成本降低70%以上。

从航天技术落地到地下油气开采,“四川造”分簇射孔技术实现了从第一代跟跑、第二代并跑到第三代领跑的跨越,目前整体技术达到国际先进水平,部分指标跻身国际领先。相关装备也实现自主可控,为我国页岩油气高效开发、推动“页岩气革命”提供了硬核技术支撑。

发挥链主龙头作用,带动上下游建好产业生态

当下,生产车间工人两班倒,产线高速运转。记者了解到,目前,企业分簇射孔核心产品国内市场占有率达80%以上。

这一成绩,既得益于国际能源格局变化带来的市场机遇,更源于产品自身过硬的竞争力。企业相关负责人说,分簇射孔产品已覆盖起爆、传爆、做功全链条,是目前国内整体配套能力最强的企业之一,系统性地形成了差异化的竞争优势。

2024年,企业一跃成为国家级制造业单项冠军企业。

“独美”不是美。企业还扛起链主龙头责任担当,立足本地产业优势,协同上下游企业发展,助力构建产业发展生态——

在上游,带动泸州、成都、重庆等地材料、机械加工、机电设备制造等配套企业,围绕深油气井耐高温高压材料、芯片加工等关键领域不断研发新技术,并有效缩短供应链,降低运输与生产成本。

在下游,产品广泛服务于中石油、中石化等油气勘探开发主体,覆盖其国内所有页岩气开采区块,并依托三大石油公司海外项目及国际油田技术服务公司,稳步拓展海外市场,构建起稳定多元、内外联动的市场网络。

譬如,针对日益复杂的地层环境,公司聚焦“卡脖子”装备进口替代、提高作业效率、降低开采成本等核心需求,持续推出“常规+定制”一体化解决方案。

当前,随着我国对页岩气、煤层气等非常规天然气开发力度的不断加大,市场对页岩气开采装备提出了越来越高的要求。在企业相关负责人看来,需要不断创新才能巩固已有国产化成果,同时计划积极布局第二增长曲线,面向低空经济等领域研发相关产品。

此外,企业还瞄准智能化升级,充分发挥自身特种能源、精密机械和电子控制“三位一体”的技术优势,以更安全、更高效的技术赋能行业高质量发展。

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