在北京的西山腳下，有一片現(xiàn)代化的科研基地式建筑。5月中旬，記者走進其中一座靜謐中帶著幾分神秘色彩的科研樓——中國石油集團鉆井工程技術院的大門。這里，聚集著中國最頂尖的鉆井工程技術精英，他們用三年時間通過百余次實驗，成功研發(fā)的一項煤層氣鉆井技術裝備，有著改變未來中國能耗消費結構的重大意義。

　　瓦斯：“魔鬼”也可以是“天使”

　　瓦斯有“礦井殺手”之稱，同時又是破壞環(huán)境的溫室氣體。但“魔鬼”同時也是“天使”：煤礦瓦斯又稱煤層氣，其熱值與天然氣相當，是一種潛在的儲量巨大的潔凈能源。在煤礦開采前將煤層氣抽取利用有著多重意義。

　　“煤層氣的開發(fā)和利用不僅可以緩解我國優(yōu)質能源供需矛盾，也可以從根本上保障煤礦安全生產(chǎn)和改善全球大氣環(huán)境，能夠實現(xiàn)我國能源戰(zhàn)略的接替和能源消費結構的調整。”在中國石油集團鉆井工程技術研究院，鄒來方副院長告訴記者。

　　但天然氣鉆井成功后會自動從地下噴發(fā)，煤層氣則藏身于巖石的縫隙之中，吸附在煤層的表面，很難提取。而中國煤層氣“低壓、低滲、低飽和度”的特性，使開采更是難上加難。目前，我國煤層氣開發(fā)中打直井抽取占主導地位。但國際先進水平是以水平井為主、直井為輔的模式，水平井日產(chǎn)氣量約為直井的6至10倍。水平井是目前大規(guī)模開發(fā)利用煤層氣的唯一選擇，一個巨大的難關卻也立在面前：煤層氣水平井開發(fā)必須由一對連通井組完成，水平井控制較大采氣面積，直井用來下入螺桿泵、有桿泵等設備排水采氣，如果是多分支水平井，兩井相距200米，如果是U型水平井，兩井相距甚至超出1000米。為滿足開采需要，必須使兩井在數(shù)百米的地下像“穿針”一樣精確連通。

　　1000多個日夜：“煤海穿針”終成真

　　神奇的煤海遠距離穿針鉆井裝備技術和服務，是一家外國公司的獨門絕技，也正因此，這家公司的設備不僅價格昂貴、交貨期和維修周期長，還要收取單井5萬元的專利費。在嚴峻的現(xiàn)實面前，國家特設重大專項攻關，遠距離穿針技術和裝備作為重要任務，由中國石油集團鉆井工程技術研究院牽頭完成。通過深入的研究，鉆井院的團隊梳理出必須攻下的“制高點”，開始了長達3年多時間艱難的攻關。1000多個日日夜夜，200余次的地面型式試驗、100余次的地面定型試驗，取得實驗數(shù)據(jù)3000余組。

　　“我的記憶中，是一次次的失敗，一次次失敗之后的重新開始。”業(yè)務骨干、鉆井工程技術研究院工程師喬磊博士告訴記者。遠距離穿針系統(tǒng)發(fā)出的信號強度約為地磁場的萬分之一，捕捉信號如同大海撈針，信號測試需要在非常安靜的環(huán)境中進行。幾經(jīng)選擇，項目組把試驗場地定在昌平十三陵水庫腳下。連續(xù)奮戰(zhàn)數(shù)十天、清晨6點之前開工、一直工作到次日凌晨，成為那段日子項目組成員在水庫的真實寫照。

　　2011年，120毫米DRMTS-I煤層氣水平井遠距離穿針裝備終于研制成功。在地下幾百米深的煤層中，如同針穿線般精準，使相距200米甚至1公里的鉆井在煤層中準確連通……突破了國內煤層氣鉆井技術的瓶頸，使我國低滲煤層氣的大規(guī)模低成本開采成為可能。

　　“穿”出煤層氣大規(guī)模開發(fā)的未來

　　我國正處于煤層氣大規(guī)模開發(fā)的前夜：據(jù)新一輪全國煤層氣資源評價，我國埋深2000米以淺煤層氣地質資源量約36.81萬億方，超過陸上常規(guī)天然氣資源總量。根據(jù)國家煤層氣開發(fā)利用規(guī)劃，“十二五”末期我國地面開采煤層氣將達160億方。

　　中石油DRMTS-I型遠距離穿針裝備實現(xiàn)了諸多創(chuàng)新：優(yōu)化磁源發(fā)射裝置，強化了磁信號強度；研發(fā)出微弱磁場信號采集技術系統(tǒng)，弱磁場采集靈敏度甚至遠高于軍工、航海等技術需求；遠距離穿針軟件能準確探測解釋磁場信號；具備近距離測量導向功能，1米距離時依然可以引導，而國外設備在小于3米范圍內便失去引導功能；中靶靶心距控制在50毫米內，開創(chuàng)了兩井連通不再預造洞穴，而能點對點準確連通的先河。

　　2011年至2012年，DRMTS-I型遠距離穿針裝備先后進行8井次穿針試驗和技術服務，均一次性完成兩井連通任務。該產(chǎn)品已與國內單位簽訂正式產(chǎn)品應用合同，今年將有多套產(chǎn)品投放市場。我國煤層氣資源“揚眉吐氣”之日可期。

　　（本文章摘自5月30日《光明日報》）