西南油氣田加快頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā) 技術(shù)突破“智”尋甜點(diǎn)

頁(yè)巖氣鉆井現場(chǎng)

9月19日，西南油氣田長(cháng)寧H5-3井正在進(jìn)行壓裂排采作業(yè)，返排率18.61%，監測日產(chǎn)氣量17.2萬(wàn)立方米，試油后，有望獲得高產(chǎn)。截至目前，西南油氣田今年已完成長(cháng)寧—威遠區塊頁(yè)巖氣井試油22口，獲井口測試日產(chǎn)量500多萬(wàn)立方米，新建年產(chǎn)能9.31億立方米。

西南油氣田加快頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，深化地質(zhì)認識，創(chuàng )新頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，進(jìn)一步降本增效，努力實(shí)現2020年頁(yè)巖氣年產(chǎn)量100億立方米目標。

資源豐富，規模效益開(kāi)發(fā)潛力巨大

頁(yè)巖氣是清潔高效能源。開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣對推進(jìn)能源生產(chǎn)消費變革、優(yōu)化能源結構、保障能源安全意義重大。

四川盆地優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖儲層分布穩定、厚度大，有機碳含量高、質(zhì)量好。四川頁(yè)巖氣資源量、可采資源量均為全國第一，具備規模上產(chǎn)的資源基礎。但是，四川盆地頁(yè)巖儲層地質(zhì)年代老、埋藏深、構造復雜、鉆井和壓裂難度大、環(huán)境容量有限，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)條件與北美存在較大差異，頁(yè)巖氣規模效益開(kāi)發(fā)面臨多重難題。

10年前，西南油氣田就開(kāi)始開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣。2010年，威201井獲氣，證實(shí)四川盆地存在頁(yè)巖氣，揭開(kāi)四川盆地頁(yè)巖氣的神秘面紗，拉開(kāi)了我國頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)序幕。此后，西南油氣田按照“落實(shí)資源、評價(jià)產(chǎn)能、攻克技術(shù)、效益開(kāi)發(fā)”工作方針，根據區域構造特征、勘探開(kāi)發(fā)程度、區塊接替條件、儲層埋深、儲層品質(zhì)、地質(zhì)認識、保存條件、地面條件等因素，劃分了有利的沉積微相和頁(yè)巖巖相，獲得了優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的各項地質(zhì)參數指標，評價(jià)了有利區，優(yōu)選了建產(chǎn)區和核心建產(chǎn)區，目前建產(chǎn)效果較好，在長(cháng)寧—威遠區塊已建成年產(chǎn)能超過(guò)30億立方米。

“從資源儲備和目前的開(kāi)發(fā)效果來(lái)看，頁(yè)巖氣規模效益開(kāi)發(fā)潛力巨大。”西南油氣田負責頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的副總經(jīng)理謝軍說(shuō)。

科技攻關(guān)，突破開(kāi)發(fā)瓶頸

要攬瓷器活，必須有金剛鉆。2006年，西南油氣田率先開(kāi)展頁(yè)巖氣評層選區，2009年率先開(kāi)展先導試驗，2012年設立國家級示范區、2014年實(shí)施規模建產(chǎn)，2016年9月啟動(dòng)深化評價(jià)和規模上產(chǎn)，創(chuàng )造了第一個(gè)頁(yè)巖氣工廠(chǎng)化作業(yè)平臺、建成國內第一條頁(yè)巖氣外輸管道長(cháng)寧外輸管線(xiàn)等10多項國內第一，填補了國內空白，突破了出氣關(guān)、技術(shù)關(guān)和規模效益開(kāi)發(fā)關(guān)。

從跟國外公司合作、學(xué)習，到總結、創(chuàng )新，10年探索與攻關(guān)，西南油氣田創(chuàng )新形成了適合我國南方多期構造演化、復雜山地海相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)六大主體技術(shù)、高效管理模式和HSE體系，積累了地質(zhì)工程一體化、高產(chǎn)井培育等頁(yè)巖氣規模效益開(kāi)發(fā)的先進(jìn)經(jīng)驗，固化了水平井設計參數和主體工藝，明確了實(shí)現建產(chǎn)井Ⅰ類(lèi)儲層“鉆遇率大于90%、井筒完整性大于90%、Ⅰ+Ⅱ類(lèi)井比例大于90%”的方法和手段，實(shí)現了埋深3500米以淺資源的規模效益開(kāi)發(fā)，并在埋深3500米至4000米開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)并取得重要進(jìn)展。

西南油氣田把科技創(chuàng )新成果及時(shí)轉化為知識產(chǎn)權，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，積極編制頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)相關(guān)領(lǐng)域各級標準。截至目前，西南油氣田獲得頁(yè)巖氣專(zhuān)利授權10多項，編制標準24項，認定中國石油企業(yè)技術(shù)秘密7項，研發(fā)的頁(yè)巖現場(chǎng)含氣量自動(dòng)測試儀獲美國發(fā)明專(zhuān)利授權。

目前，西南油氣田頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)大多數關(guān)鍵技術(shù)可工業(yè)化推廣，部分關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)繼續攻關(guān)或完善后可推廣應用，使我國成為繼美國、加拿大之后第三個(gè)掌握頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的國家。

降本增效，提高開(kāi)發(fā)效率效益

開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣，降本增效是關(guān)鍵。

前期工程中，西南油氣田優(yōu)化平臺布設，加強水土保持、土地復墾還原耕地工作，較常規開(kāi)發(fā)方式減少70％的土地占用；放開(kāi)市場(chǎng)，通過(guò)市場(chǎng)競爭，提高了開(kāi)發(fā)效率和效益。

鉆井壓裂過(guò)程中，西南油氣田采用“雙鉆機作業(yè)、批量化鉆進(jìn)、標準化運作”的工廠(chǎng)化鉆井模式和“整體化部署、分布式壓裂、拉鏈式作業(yè)”的工廠(chǎng)化壓裂模式，減少資源占用，降低設備材料消耗，精簡(jiǎn)人員及設備，提升效率，鉆井周期下降50%以上，壓裂效率提高50%以上，單井成本大幅降低。

地面建設中，西南油氣田采用具有頁(yè)巖氣特色的橇裝化采氣工藝，場(chǎng)站建設周期縮短80天，降低了平臺建設投資。

以科技攻關(guān)為抓手，降低成本。西南油氣田研制了快鉆橋塞、低黏滑溜水等5套體積壓裂關(guān)鍵工具、1套壓裂液體系，性能與國外產(chǎn)品相當，實(shí)現關(guān)鍵工具、壓裂液全部國產(chǎn)化，直接推動(dòng)單井壓裂費用大幅降低。在頁(yè)巖氣水平井分段壓裂過(guò)程中，需要使用大量橋塞，一口井平均需要使用20個(gè)以上，以前靠進(jìn)口橋塞，一個(gè)要花費15萬(wàn)元，而研制出國產(chǎn)橋塞后，單個(gè)橋塞的成本大幅降低。