油氣增儲上產(chǎn)“黑科技”

■本刊記者 曲藝/編輯 白歌

為保障國家能源安全，石油行業(yè)持續(xù)圍繞“深度”做文章，瞄準(zhǔn)深層、深海等領(lǐng)域，大力提升油氣勘探開發(fā)力度。

《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確提出，加快發(fā)展深層油氣勘探目標(biāo)精準(zhǔn)描述和評價技術(shù)、深層頁巖氣開發(fā)技術(shù)等，為深層油氣勘探突破和增產(chǎn)提供支撐。

科技自立自強(qiáng)是國家強(qiáng)盛之基、安全之要。每一份增儲上產(chǎn)捷報的背后，都離不開核心技術(shù)、裝備的研發(fā)與創(chuàng)新。

“百米外穿針引線”

6月23日13時10分，中國石油在西南油氣田雙魚001-H6井安全鉆至9010米井深完鉆，創(chuàng)造我國陸上最深氣井紀(jì)錄，標(biāo)志著中國石油超深井鉆井能力再上新臺階。

雙魚001-H6井，是雙魚石區(qū)塊田壩里構(gòu)造的一口超井深、超高溫、超高壓水平井。鉆井日志顯示，該井井溫超過180攝氏度，地層壓力超過130兆帕，硫化氫含量6克/立方米。

“超深井世界級難題，這口井我們都遇到了。這是中國陸上最深天然氣井，兄弟伙都是第一次干，只有摸著石頭過河。”中國石油川慶90011鉆井隊隊長王堅直言，“這口井太難了，常常焦慮得睡不著覺，井場任何異常響動都令人異常緊張?！?/p>

水平段井眼軌跡控制是施工最大難關(guān)，首先要精準(zhǔn)判斷深埋于地下數(shù)公里外幾米厚的儲層在哪里，必須中靶“甜點區(qū)”才能保證找到油氣。中國石油川慶鉆探采用自主研發(fā)國際先進(jìn)的“CQ-IGS水平井一體化地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)”，精細(xì)化控制實時鉆井軌跡在地下近8000米處的儲層中穩(wěn)定高效穿行超過1000米。

儲層“甜點區(qū)”定好位了，如何確保鉆頭一直在儲層中前進(jìn)？在雙魚001-H6井水平段施工中，鉆頭通過一根根鉆具從地面延伸至地下9000米。要想控制9000米外149.2毫米直徑的鉆頭沿著儲層走，難度不亞于“百米外穿針引線”。中國石油川慶鉆探依靠先進(jìn)成熟的定向井技術(shù)，水平段井眼軌跡平滑穩(wěn)定。

鉆井液被譽(yù)為“鉆井血液”，影響著鉆井施工成功與否。中國石油川慶鉆探創(chuàng)造性探索利用抗高溫強(qiáng)封堵的油基鉆井液體系加固體潤滑劑玻璃微珠等方式，成功解決超深井定向脫壓問題，為該井的順利鉆探提供了有力支撐。

“我們都憋著一股勁，一定要安全打過9000米。以前川渝地區(qū)從來沒有打過這么深的井，這個第一我們一定要爭?，F(xiàn)在實現(xiàn)了，創(chuàng)造了新紀(jì)錄，感覺非常激動?！敝袊痛☉c鉆探90011鉆井隊實習(xí)技術(shù)員宋東東說。

中國石油積極探索“三高”（高溫、高壓、高含硫）氣井高效勘探開發(fā)模式，強(qiáng)化科技創(chuàng)新驅(qū)動，通過采用我國自主研發(fā)的9000米超深井電動鉆機(jī)、全過程精細(xì)控壓鉆完井等核心技術(shù)和裝備，一舉在超深層油氣勘探領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，對擴(kuò)大油田含油氣范圍、尋找深部天然氣資源具有十分重要的意義。

“在青藏高原上開山架橋”

6月30日，記者從中國石化新聞辦獲悉，中國石化部署在重慶綦江的新頁1井試獲日產(chǎn)頁巖氣53萬立方米，標(biāo)志著新場構(gòu)造落實千億立方米資源量。至此，中國石化川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造帶“新場南—東溪—丁山—林灘場”形成整體連片，整體資源量達(dá)到11930.5億立方米，系中國石化繼涪陵頁巖氣田后發(fā)現(xiàn)的第二個萬億立方米頁巖氣資源陣地，將為保障我國能源安全貢獻(xiàn)重要力量。

新頁1井完鉆井深5756米，是中國石化勘探分公司部署在重慶綦江區(qū)新場構(gòu)造的深層頁巖氣風(fēng)險探井。新場構(gòu)造在地質(zhì)上屬于川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造帶，此前研究表明，該構(gòu)造帶超深層頁巖氣有利面積大、資源量大，是中國石化頁巖氣增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。

“新場南—東溪—丁山—林灘場”的平均深度都大于3500米，其中最深完鉆的丁頁8井氣層達(dá)到4614米。通常而言，埋深超過3500米的頁巖氣，被定義為深層頁巖氣。深層頁巖氣穿過的地層多，存在著頁巖埋深大、地應(yīng)力復(fù)雜等多項世界級難題，對技術(shù)要求高，勘探開發(fā)難度大。

如果說淺層頁巖氣開發(fā)是將“羊腸小道”擴(kuò)建為“高速公路”，那么深層頁巖氣開發(fā)無異于“在青藏高原上開山架橋”，修建復(fù)雜交錯的“盤山公路”，難度之大可想而知。

2012年，中國石化在涪陵頁巖氣田取得重大勘探突破后，將目光轉(zhuǎn)向川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造帶，成立深層頁巖氣技術(shù)攻關(guān)組，持續(xù)開展深層頁巖氣目標(biāo)評價等技術(shù)研究，攻關(guān)形成了深層頁巖氣體積壓裂技術(shù)，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)頁巖鉆遇率100%，壓裂裝備、工具及材料全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，大幅降低施工成本。2019年，取得深層頁巖氣勘探戰(zhàn)略性突破。之后，進(jìn)一步推進(jìn)深層頁巖氣勘探，落實了萬億方頁巖氣資源陣地。

中國石化高度重視深層頁巖氣勘探攻關(guān)，經(jīng)過多年綜合攻關(guān)研究和勘探實踐，形成深層頁巖氣地質(zhì)理論認(rèn)識，成功揭示深水陸棚相深層頁巖孔隙發(fā)育與保持機(jī)理，明確深層頁巖能夠發(fā)育“高孔”優(yōu)質(zhì)儲層和明確深層“甜點”目標(biāo)的關(guān)鍵要素等；形成深層頁巖氣“甜點”預(yù)測技術(shù)，提出“優(yōu)質(zhì)頁巖發(fā)育、高流體壓力、發(fā)育微裂縫、低地應(yīng)力”是深層“甜點”評價的關(guān)鍵要素，創(chuàng)新形成基于高精度地震勘探的“甜點”預(yù)測技術(shù)；形成深層頁巖氣壓裂工程工藝技術(shù)，有效解決了深層頁巖埋深大、塑性強(qiáng)、地應(yīng)力高、壓裂改造難度大等難題。

下一步，中國石化將加強(qiáng)新場構(gòu)造目標(biāo)精細(xì)評價，加強(qiáng)川東南“新場南—東溪—丁山—良村北”整體評價與部署，力爭實現(xiàn)新的勘探突破。

遭遇5次臺風(fēng)依舊平穩(wěn)運行

6月25日，我國首個自營超深水大氣田“深海一號”投產(chǎn)一周年，累計生產(chǎn)天然氣突破20億立方米，累計外輸凝析油超過20萬立方米，成為我國“由海向陸”保供粵港澳大灣區(qū)和海南自貿(mào)港的主力氣田。

2021年6月25日，位于海南島東南部陵水海域的“深海一號”能源站上，平臺火炬被緩緩點燃，我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的平均水深最深、勘探開發(fā)難度最大的海上超深水氣田成功投產(chǎn)，標(biāo)志著中國海洋石油工業(yè)實現(xiàn)了從300米向1500米超深水的歷史性跨越。

“在氣田產(chǎn)量保持高位運行的狀況下，我們不斷完善生產(chǎn)管理舉措，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，建立起完整的深水油氣關(guān)鍵設(shè)備和重要作業(yè)操作方案，解決了許多對氣田安全穩(wěn)定生產(chǎn)存在影響的難題，預(yù)計2022年全年產(chǎn)量將達(dá)到30億立方米?！薄吧詈Ｒ惶枴贝髿馓锟偙O(jiān)雷亞飛介紹說。

一年來，“深海一號”大氣田所在海域遭遇了5次臺風(fēng)，生產(chǎn)運行平穩(wěn)，驗證了國內(nèi)自主設(shè)計和建造裝備的可靠性?，F(xiàn)場作業(yè)團(tuán)隊在確保安全的基礎(chǔ)上持續(xù)追蹤深海油氣處理關(guān)鍵設(shè)備，特別是國產(chǎn)設(shè)備在極端條件下的運行狀態(tài)，記錄相關(guān)運行參數(shù)，為自主關(guān)鍵核心技術(shù)的可靠性提升積累了真實、詳盡的技術(shù)資料。

中國海油海南分公司副總經(jīng)理李力表示，技術(shù)和裝備先進(jìn)性的有效發(fā)揮，依靠的是優(yōu)秀的技術(shù)和管理團(tuán)隊。李力還告訴記者，中國海油通過建立南海萬億大氣區(qū)提升保障國家能源安全的能力水平，目前已組建以“深海一號”大氣田建設(shè)和運營技術(shù)人員為骨干的“深海二號”項目團(tuán)隊，加速推動我國首個深水高溫高壓氣田“深海二號”（陵水25-1）的建設(shè)工作，力爭實現(xiàn)深海油氣資源高效接續(xù)開發(fā)。新建項目將完全融入現(xiàn)有的天然氣供應(yīng)體系，進(jìn)一步擴(kuò)大深水天然氣產(chǎn)量規(guī)模，提高我國能源自給率。

《中國海洋能源發(fā)展報告2021》顯示，2022年，我國海洋油氣勘探開發(fā)投資將繼續(xù)保持增長態(tài)勢，在勘探方面，以尋找大中型油氣田為目標(biāo)，逐步加深深水、深層及高溫高壓的工作量和風(fēng)險勘探的投入?！?/p>