解放常壓頁(yè)巖氣

文／沈志軍 何貴松 黃小貞

日前，華東石油局頁(yè)巖氣勘探再獲褒獎(jiǎng)——東勝—平橋西區(qū)塊勘探榮獲中國(guó)石化2020 年度重大商業(yè)發(fā)現(xiàn)特等獎(jiǎng)。

2020 年，涪陵頁(yè)巖氣田東勝—平橋西五峰組—龍馬溪組新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量1918.27 億立方米，助推我國(guó)頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量超過(guò)2 萬(wàn)億立方米。其中，華東石油局探區(qū)探明地質(zhì)儲(chǔ)量1446.58 億立方米。

物探先行

“華東石油局頁(yè)巖氣探區(qū)主體位于盆外，是典型的常壓頁(yè)巖氣區(qū)，頁(yè)巖厚度較薄、孔隙度偏低、壓力系數(shù)偏低、吸附氣占比高、兩向應(yīng)力差值較大，高質(zhì)量勘探面臨著世界級(jí)難題?！比A東石油局勘探開(kāi)發(fā)研究院副院長(zhǎng)高玉巧說(shuō)。

尋油覓氣，物探先行。2020 年，華東石油局實(shí)施了二維地震145 平方公里、三維地震716 平方公里。

“按照‘一體統(tǒng)籌、上下聯(lián)動(dòng)、協(xié)同互通、資源共享、共贏發(fā)展’的要求，陽(yáng)春溝與隆盛三維作為一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施，減少了重復(fù)采集工作量97.2 平方公里，節(jié)約投資4032 萬(wàn)元。”華東石油局勘探開(kāi)發(fā)研究院物探所單中強(qiáng)介紹說(shuō)。

冬去夏來(lái)，為安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成地震項(xiàng)目，確保采集到較高品質(zhì)的原始地震資料，從仁懷二維、陽(yáng)春溝三維到桂花三維，從新冠肺炎疫情防控到“百日攻堅(jiān)創(chuàng)效”行動(dòng)，華東石油局勘探開(kāi)發(fā)研究院物探所派駐的物探現(xiàn)場(chǎng)管理組在現(xiàn)場(chǎng)堅(jiān)守了210 個(gè)日日夜夜。

仁懷二維、桂花三維地震采集項(xiàng)目勘探區(qū)塊位于四川、云南、貴州三省交界。茫茫群山中，盡是懸崖峭壁、原始森林，無(wú)人區(qū)眾多。

承擔(dān)此項(xiàng)目的SGC2123 隊(duì)克服疫情影響和施工困難，快速完成了項(xiàng)目。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員及時(shí)有效地反饋資料情況，每天工作時(shí)間超過(guò)15 小時(shí)，熬夜更是成了家常便飯。

“雖然現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度、壓力很大，但能獲取較高品質(zhì)的地震資料，再苦再累都是值得的！” 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人任俊興道出了大家的心聲。

2020 年4 月13 日，仁懷二維完成了采集任務(wù)；2020 年6 月8 日，桂花三維完成了采集任務(wù)。兩個(gè)地區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)處理剖面，獲得了較好的龍馬溪目的層地震波組，能夠滿(mǎn)足地質(zhì)任務(wù)要求。

寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)。2020 年6 月底，地震野外采集項(xiàng)目全部完成，創(chuàng)造了在同一個(gè)區(qū)域開(kāi)展地震資料采集項(xiàng)目的數(shù)量和時(shí)間的紀(jì)錄。

“我們的物探工作不僅先行，而且為常壓頁(yè)巖氣整體實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)降低成本?！比A東石油局勘探開(kāi)發(fā)研究院物探所薛野說(shuō)。他們通過(guò)技術(shù)理念創(chuàng)新，針對(duì)盆緣區(qū)形成變密度三維地震勘探技術(shù)，針對(duì)盆外殘留向斜區(qū)形成低密度三維地震勘探技術(shù)，在資料品質(zhì)能夠滿(mǎn)足勘探需要的前提下，采集成本降低了29%。

創(chuàng)新認(rèn)識(shí)

在重慶的崇山峻嶺間，拿著部署圖紙穿行其間；在南川頁(yè)巖氣探井現(xiàn)場(chǎng)，挑燈夜戰(zhàn)指導(dǎo)鉆井水平段的走向，確保水平段的鉆遇率；在電腦顯示屏前，夜以繼日處理地質(zhì)資料……

以國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)、中石化“十條龍”等重點(diǎn)科技項(xiàng)目為支撐，華東石油局研究人員立足常壓頁(yè)巖氣地質(zhì)特點(diǎn)，開(kāi)展了大量基礎(chǔ)性、前瞻性的研究工作。為探索常壓頁(yè)巖氣付出的汗水，只有親歷者才能體會(huì)。

苦心人，天不負(fù)。華東石油局創(chuàng)新提出了“深水陸棚控?zé)N、保存條件控富、體積改造控產(chǎn)”的三因素控氣地質(zhì)理論，成功指導(dǎo)了頁(yè)巖氣勘探甜點(diǎn)目標(biāo)優(yōu)選和井位部署設(shè)計(jì)。

技術(shù)人員這樣解釋三因素控氣地質(zhì)理論：“深水陸棚就像蘋(píng)果樹(shù)，烴就像蘋(píng)果花，保存條件就像氣候和肥料，富集就像蘋(píng)果，體積改造就像榨汁技術(shù)，產(chǎn)量就像蘋(píng)果汁。蘋(píng)果樹(shù)越繁茂，開(kāi)的花就越多；后期氣候越好肥料越足，結(jié)的蘋(píng)果就越多；榨汁技術(shù)越好，最后形成的蘋(píng)果汁就越多?！?/p>

“該理論和技術(shù)，經(jīng)集團(tuán)公司專(zhuān)家組鑒定，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。它標(biāo)志著華東石油局科研水平邁上了新臺(tái)階?！比A東石油局油氣勘探首席專(zhuān)家王德喜說(shuō)。

在三因素控氣地質(zhì)理論的指導(dǎo)下，2019 年5 月3 日，華東石油局在重慶南川區(qū)塊新區(qū)帶部署實(shí)施的常壓頁(yè)巖氣探井——?jiǎng)夙?yè)2HF 井完成產(chǎn)能測(cè)試，獲日產(chǎn)32.26 萬(wàn)立方米高產(chǎn)氣流，刷新了常壓頁(yè)巖氣試獲日產(chǎn)的國(guó)內(nèi)紀(jì)錄。

同樣是在三因素控氣地質(zhì)理論的指導(dǎo)下，2020 年華東石油局在東勝—平橋西區(qū)塊整體部署探評(píng)井14 口，測(cè)試日產(chǎn)氣8.1 萬(wàn)～32.8 萬(wàn)立方米，新增頁(yè)巖氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量1918.27 億立方米，發(fā)現(xiàn)了我國(guó)首個(gè)大型常壓頁(yè)巖氣田——南川常壓頁(yè)巖氣田，極大推動(dòng)了我國(guó)常壓頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

創(chuàng)新實(shí)踐

常壓頁(yè)巖氣資源發(fā)現(xiàn)了，如何實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)成了無(wú)法回避的工作重點(diǎn)與難點(diǎn)。

面對(duì)常壓頁(yè)巖氣單井產(chǎn)量和最終可采儲(chǔ)量低、投資成本高、效益開(kāi)發(fā)難度大的“卡脖子”難題，華東石油局在開(kāi)發(fā)技術(shù)政策、低成本工程工藝攻關(guān)等方面開(kāi)展了大量開(kāi)創(chuàng)性工作，逐步實(shí)現(xiàn)了常壓頁(yè)巖氣效益開(kāi)發(fā)和持續(xù)上產(chǎn)。

技術(shù)人員強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)，明確了常壓頁(yè)巖氣不同區(qū)塊頁(yè)巖儲(chǔ)層氣體多尺度滲流機(jī)理，建立氣—水兩相產(chǎn)能評(píng)價(jià)模型，明確了頁(yè)巖氣生產(chǎn)規(guī)律，研制了適合常壓頁(yè)巖氣的小井距、中段長(zhǎng)、變夾角、低高差、強(qiáng)改造的開(kāi)發(fā)技術(shù)政策，新建產(chǎn)能5.5 億立方米，2020年累計(jì)生產(chǎn)頁(yè)巖氣近11 億立方米。

鉆井成本是常壓頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)成本的大頭。華東石油局石油工程技術(shù)研究院負(fù)責(zé)鉆完井綜合配套技術(shù)攻關(guān)。根據(jù)地表出露地層特征，建立坍塌壓力、地層壓力剖面，綜合三疊系嘉陵江組、雷口坡組灰?guī)r地層漏失等研究成果，形成“二開(kāi)制”井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，單井鉆井降本140 萬(wàn)元。

●華東石油局勘探結(jié)碩果，產(chǎn)建穩(wěn)步推。 攝影/沈志軍

“我們形成了以高效配套工具+激進(jìn)參數(shù)為核心的提速技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提速效果明顯。隆頁(yè)1 平臺(tái)機(jī)械鉆速提升至16.5 米/小時(shí)，鉆井周期22.2～25.2 天，日進(jìn)尺400 余米?！比A東石油局鉆井工藝研究所副所長(zhǎng)賀慶介紹說(shuō)。

壓裂工程占頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)鉆采投資的50%左右，具有較大的降本空間。華東石油局聯(lián)合中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，攻關(guān)形成了常壓頁(yè)巖氣“變段長(zhǎng)、低濃度、強(qiáng)改造、砂混陶、全電動(dòng)”低成本高效復(fù)雜的縫網(wǎng)壓裂技術(shù)系列。

“結(jié)合無(wú)限級(jí)滑套壓裂工藝，隆頁(yè)1平臺(tái)單機(jī)組實(shí)現(xiàn)了日壓裂8 段，不但創(chuàng)中國(guó)石化系統(tǒng)內(nèi)單日壓裂新紀(jì)錄，而且壓裂綜合費(fèi)用降低了37.8%?！比A東石油局儲(chǔ)層改造工藝專(zhuān)家熊煒說(shuō)。

創(chuàng)新的力量，效益的開(kāi)發(fā)，中國(guó)石化9 萬(wàn)億立方米常壓頁(yè)巖氣資源正在被解放。