據(jù)新聞聯(lián)播，中國(guó)頁(yè)巖氣開采核心技術(shù)近日取得重大突破，用于地下水平井進(jìn)行分段的分割器——橋塞等技術(shù)商用成功。這使得中國(guó)成為繼美國(guó)和加拿大后，第三個(gè)使用自主技術(shù)裝備進(jìn)行頁(yè)巖氣商業(yè)開采的國(guó)家。
中國(guó)石油石化雜志稱，經(jīng)過(guò)近三年的攻關(guān)，中石化石油工程公司初步形成了適用于中國(guó)部分地區(qū)頁(yè)巖氣開采的自有鉆井技術(shù)體系，基本滿足了安全、快速的鉆井工程需求。
同時(shí)，頁(yè)巖氣工程系列技術(shù)上的突破，為降低頁(yè)巖氣勘探開發(fā)成本做出了積極貢獻(xiàn)。其中，油基鉆井液體系、彈塑性水泥漿體系和高效滑溜水體系，替代了外國(guó)同類產(chǎn)品，降低成本30%以上；多級(jí)滑套壓裂等工具價(jià)格為國(guó)外同類產(chǎn)品的70%。
以下為中國(guó)石油石化雜志對(duì)于頁(yè)巖氣突破過(guò)程描述的摘要：
7月17日，國(guó)土資源部發(fā)布數(shù)據(jù)稱，中石化涪陵頁(yè)巖氣田為大型優(yōu)質(zhì)的頁(yè)巖氣田，儲(chǔ)量為1067.5億立方米。至此，“中國(guó)第一個(gè)大型頁(yè)巖氣田”正式誕生，涪陵穩(wěn)坐頭把交椅。
“涪陵頁(yè)巖氣的成功打破了中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的沉寂，證明了中國(guó)不僅有頁(yè)巖氣而且有優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣的存在。”業(yè)內(nèi)一位不具名專家對(duì)本刊這樣表示，“涪陵頁(yè)巖氣田的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)是中國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，在政治意義、技術(shù)突破方面的價(jià)值不可磨滅。”
所有通往“里程碑”的道路上，總是充滿坎坷，涪陵頁(yè)巖氣也是如此。
……
終于，勘探南方分公司繼續(xù)聚焦，將勘探的重點(diǎn)劃定在了焦石壩。2011年9月，勘探南方分公司在焦石壩部署了第一口海相頁(yè)巖氣參數(shù)井焦頁(yè)1HF井，開始試鉆。
“我們?cè)u(píng)價(jià)這里(焦石壩)是南方有利的區(qū)塊，但是沒有想到會(huì)這么好!”在電話那頭，魏志紅的聲音很雀躍。2012年11月28日，中國(guó)石化宣布，焦頁(yè)1HF井鉆獲高產(chǎn)頁(yè)巖氣，20.3萬(wàn)立方米/天，取得了商業(yè)頁(yè)巖氣戰(zhàn)略性突破。
據(jù)了解，一般情況下，頁(yè)巖氣直井單井日產(chǎn)量為0.2萬(wàn)~3萬(wàn)立方米，頁(yè)巖氣水平井單井日產(chǎn)量為1萬(wàn)~12萬(wàn)立方米。當(dāng)頁(yè)巖氣單井日產(chǎn)量達(dá)到4.1萬(wàn)立方米時(shí)，便可回收開發(fā)井投資。如此對(duì)比，焦石壩的頁(yè)巖氣的確稱得上是一份天賜的禮物。
……
技術(shù)突破與成本控制，一直是頁(yè)巖氣發(fā)展最掣肘的因素。
“你們?cè)陧?yè)巖氣工程技術(shù)上的系列突破，使得中國(guó)石化勘探發(fā)現(xiàn)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量得以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，中國(guó)石化大規(guī)模開發(fā)成為可能，在頁(yè)巖氣勘探開發(fā)上走在中國(guó)企業(yè)前面成為可能。”這是中國(guó)石化董事長(zhǎng)傅成玉在中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院的一份材料上做出的批示。
水平井、分段壓裂是頁(yè)巖氣開發(fā)中最關(guān)鍵的技術(shù)，之前中石化在這兩個(gè)方面都有一定基礎(chǔ)。“不過(guò)，一直都是在砂巖中，從來(lái)沒有對(duì)泥頁(yè)巖進(jìn)行過(guò)水平井壓裂。”勘探南方分公司地質(zhì)專家夏維書說(shuō)，“泥頁(yè)巖易膨脹、易垮塌，而且碎屑顆粒少，壓裂后的縫隙很容易閉合，就很容易導(dǎo)致氣出不來(lái)。”夏維書解釋說(shuō)，“所以這對(duì)我們的技術(shù)提出了很高的要求。”
中原石油工程公司70117隊(duì)平臺(tái)經(jīng)理馬永生坦言，焦頁(yè)1井的成功得益于公司具有的頁(yè)巖氣井從鉆前、鉆井、完井、儲(chǔ)層改造等各個(gè)工藝流程的集成配套技術(shù)。經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年科技攻關(guān)和集成配套，中原石油工程公司形成了一整套頁(yè)巖氣鉆完井配套技術(shù)，在深水平井井眼軌跡控制、井壁穩(wěn)定和超深水平井高溫測(cè)量技術(shù)上具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在頁(yè)巖氣開采中，還有一項(xiàng)技術(shù)很關(guān)鍵，即橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)工藝，當(dāng)時(shí)主要被國(guó)際大公司壟斷。在丁頁(yè)2HF井中，原本由一家國(guó)外知名工程服務(wù)公司承擔(dān)橋塞射孔聯(lián)作施工，但隨著易開采油氣儲(chǔ)量的逐漸下降，油氣勘探轉(zhuǎn)向高溫、高壓等復(fù)雜地層，酸化、壓裂施工難度越來(lái)越大，這家外國(guó)公司中途放棄。緊迫關(guān)頭，中石化石油工程公司接受了這項(xiàng)挑戰(zhàn)。
“說(shuō)實(shí)話，心里沒有底。”負(fù)責(zé)此次施工的技術(shù)專家趙開良回憶，“但大伙兒心里明白，沒有退路了，只有靠自己挑戰(zhàn)極限。”他們針對(duì)該井超深、超高壓、超高溫的特點(diǎn)和儀器串進(jìn)入防噴器難、工具串下井難、泵送施工難、橋塞坐封難等6個(gè)施工難點(diǎn)，對(duì)射孔儀器串、7英寸套管橋塞、井口防噴裝置等進(jìn)行了技術(shù)革新。
2013年12月9日，在貴州省習(xí)水縣寨壩鎮(zhèn)，丁頁(yè)2HF井12段壓裂完美收官。中石化石油工程公司的專家們應(yīng)用革新后的泵送橋塞—射孔聯(lián)作施工技術(shù)，順利完成該井射孔9層31米的施工任務(wù)。這是我國(guó)首次采用電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯(lián)作工藝，獨(dú)立完成的大型頁(yè)巖氣分段壓裂施工。
另外，中石化對(duì)于鉆井液也做出了自主研發(fā)。由于頁(yè)巖層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，在進(jìn)行水平段鉆井時(shí)如果采用傳統(tǒng)的水基鉆井液，巖層容易塌陷，必須改用油基鉆井液。
“2012年某外國(guó)公司賣給我們的油基鉆井液一立方米要20000多元，現(xiàn)在我們自主研發(fā)的油基鉆井液一立方米只要9000多元。”中石化中原石油工程公司的鉆井專家李忠壽做了一番比較。
中石化表示，在頁(yè)巖氣開發(fā)中，公司形成了以測(cè)井綜合解釋和地震綜合解釋為主的勘探評(píng)價(jià)技術(shù);形成了頁(yè)巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，包括水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、長(zhǎng)水平井段壓裂試氣工程工藝技術(shù)等，并實(shí)行以“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式。目前，試驗(yàn)井最大水平段長(zhǎng)2100米、最多壓裂段數(shù)26段。
“記得2011年剛開始打頁(yè)巖氣水平井時(shí)，好多鉆井技術(shù)掌握不了，被外國(guó)公司卡著脖子要錢，老外要多少就給多少。”回憶起2011年鉆探中國(guó)石化第一口頁(yè)巖氣水平井時(shí)的情形，中石化江漢石油工程公司鉆井專家王偉依然印象深刻。
經(jīng)過(guò)近三年的攻關(guān)，中石化石油工程公司初步形成了適用于焦石壩地區(qū)頁(yè)巖氣開采的自有鉆井技術(shù)體系，基本滿足了安全、快速的鉆井工程需求。
頁(yè)巖氣工程系列技術(shù)上的突破，為降低頁(yè)巖氣勘探開發(fā)成本做出了積極貢獻(xiàn)。其中，油基鉆井液體系、彈塑性水泥漿體系和高效滑溜水體系，替代了外國(guó)同類產(chǎn)品，降低成本30%以上;多級(jí)滑套壓裂等工具價(jià)格為國(guó)外同類產(chǎn)品的70%。
技術(shù)的突破是一方面，一線技術(shù)人員的敬業(yè)也讓這里的快速突破成為可能。
2013年10月底，焦頁(yè)4HF井、焦頁(yè)12-4HF井等4口井連續(xù)進(jìn)行測(cè)井施工。由于另一名現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收人員去外部井施工，感冒發(fā)燒到39℃的江漢石油工程公司員工熊瑛毅然接下了這4口井的測(cè)井資料驗(yàn)收任務(wù)。測(cè)井資料驗(yàn)收是個(gè)細(xì)致活，復(fù)雜的曲線稍有看錯(cuò)，就會(huì)造成嚴(yán)重的資料質(zhì)量事故。高燒加上高血壓，強(qiáng)烈的暈眩感，讓看圖驗(yàn)收變得極為艱難。熊瑛愣是堅(jiān)持了7天，最終優(yōu)質(zhì)完成了4口井的資料驗(yàn)收工作。
在涪陵頁(yè)巖氣勘探開發(fā)過(guò)程中，熊瑛這樣的基層一線員工還有很多。正是因?yàn)橛辛怂麄?，中?guó)石化的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)才能以前所未有的速度和力度向前推進(jìn)。
中國(guó)石油石化雜志稱，經(jīng)過(guò)近三年的攻關(guān)，中石化石油工程公司初步形成了適用于中國(guó)部分地區(qū)頁(yè)巖氣開采的自有鉆井技術(shù)體系，基本滿足了安全、快速的鉆井工程需求。
同時(shí)，頁(yè)巖氣工程系列技術(shù)上的突破，為降低頁(yè)巖氣勘探開發(fā)成本做出了積極貢獻(xiàn)。其中，油基鉆井液體系、彈塑性水泥漿體系和高效滑溜水體系，替代了外國(guó)同類產(chǎn)品，降低成本30%以上；多級(jí)滑套壓裂等工具價(jià)格為國(guó)外同類產(chǎn)品的70%。
以下為中國(guó)石油石化雜志對(duì)于頁(yè)巖氣突破過(guò)程描述的摘要：
7月17日，國(guó)土資源部發(fā)布數(shù)據(jù)稱，中石化涪陵頁(yè)巖氣田為大型優(yōu)質(zhì)的頁(yè)巖氣田，儲(chǔ)量為1067.5億立方米。至此，“中國(guó)第一個(gè)大型頁(yè)巖氣田”正式誕生，涪陵穩(wěn)坐頭把交椅。
“涪陵頁(yè)巖氣的成功打破了中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的沉寂，證明了中國(guó)不僅有頁(yè)巖氣而且有優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣的存在。”業(yè)內(nèi)一位不具名專家對(duì)本刊這樣表示，“涪陵頁(yè)巖氣田的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)是中國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，在政治意義、技術(shù)突破方面的價(jià)值不可磨滅。”
所有通往“里程碑”的道路上，總是充滿坎坷，涪陵頁(yè)巖氣也是如此。
……
終于，勘探南方分公司繼續(xù)聚焦，將勘探的重點(diǎn)劃定在了焦石壩。2011年9月，勘探南方分公司在焦石壩部署了第一口海相頁(yè)巖氣參數(shù)井焦頁(yè)1HF井，開始試鉆。
“我們?cè)u(píng)價(jià)這里(焦石壩)是南方有利的區(qū)塊，但是沒有想到會(huì)這么好!”在電話那頭，魏志紅的聲音很雀躍。2012年11月28日，中國(guó)石化宣布，焦頁(yè)1HF井鉆獲高產(chǎn)頁(yè)巖氣，20.3萬(wàn)立方米/天，取得了商業(yè)頁(yè)巖氣戰(zhàn)略性突破。
據(jù)了解，一般情況下，頁(yè)巖氣直井單井日產(chǎn)量為0.2萬(wàn)~3萬(wàn)立方米，頁(yè)巖氣水平井單井日產(chǎn)量為1萬(wàn)~12萬(wàn)立方米。當(dāng)頁(yè)巖氣單井日產(chǎn)量達(dá)到4.1萬(wàn)立方米時(shí)，便可回收開發(fā)井投資。如此對(duì)比，焦石壩的頁(yè)巖氣的確稱得上是一份天賜的禮物。
……
技術(shù)突破與成本控制，一直是頁(yè)巖氣發(fā)展最掣肘的因素。
“你們?cè)陧?yè)巖氣工程技術(shù)上的系列突破，使得中國(guó)石化勘探發(fā)現(xiàn)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量得以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，中國(guó)石化大規(guī)模開發(fā)成為可能，在頁(yè)巖氣勘探開發(fā)上走在中國(guó)企業(yè)前面成為可能。”這是中國(guó)石化董事長(zhǎng)傅成玉在中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院的一份材料上做出的批示。
水平井、分段壓裂是頁(yè)巖氣開發(fā)中最關(guān)鍵的技術(shù)，之前中石化在這兩個(gè)方面都有一定基礎(chǔ)。“不過(guò)，一直都是在砂巖中，從來(lái)沒有對(duì)泥頁(yè)巖進(jìn)行過(guò)水平井壓裂。”勘探南方分公司地質(zhì)專家夏維書說(shuō)，“泥頁(yè)巖易膨脹、易垮塌，而且碎屑顆粒少，壓裂后的縫隙很容易閉合，就很容易導(dǎo)致氣出不來(lái)。”夏維書解釋說(shuō)，“所以這對(duì)我們的技術(shù)提出了很高的要求。”
中原石油工程公司70117隊(duì)平臺(tái)經(jīng)理馬永生坦言，焦頁(yè)1井的成功得益于公司具有的頁(yè)巖氣井從鉆前、鉆井、完井、儲(chǔ)層改造等各個(gè)工藝流程的集成配套技術(shù)。經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年科技攻關(guān)和集成配套，中原石油工程公司形成了一整套頁(yè)巖氣鉆完井配套技術(shù)，在深水平井井眼軌跡控制、井壁穩(wěn)定和超深水平井高溫測(cè)量技術(shù)上具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在頁(yè)巖氣開采中，還有一項(xiàng)技術(shù)很關(guān)鍵，即橋塞射孔聯(lián)作技術(shù)工藝，當(dāng)時(shí)主要被國(guó)際大公司壟斷。在丁頁(yè)2HF井中，原本由一家國(guó)外知名工程服務(wù)公司承擔(dān)橋塞射孔聯(lián)作施工，但隨著易開采油氣儲(chǔ)量的逐漸下降，油氣勘探轉(zhuǎn)向高溫、高壓等復(fù)雜地層，酸化、壓裂施工難度越來(lái)越大，這家外國(guó)公司中途放棄。緊迫關(guān)頭，中石化石油工程公司接受了這項(xiàng)挑戰(zhàn)。
“說(shuō)實(shí)話，心里沒有底。”負(fù)責(zé)此次施工的技術(shù)專家趙開良回憶，“但大伙兒心里明白，沒有退路了，只有靠自己挑戰(zhàn)極限。”他們針對(duì)該井超深、超高壓、超高溫的特點(diǎn)和儀器串進(jìn)入防噴器難、工具串下井難、泵送施工難、橋塞坐封難等6個(gè)施工難點(diǎn)，對(duì)射孔儀器串、7英寸套管橋塞、井口防噴裝置等進(jìn)行了技術(shù)革新。
2013年12月9日，在貴州省習(xí)水縣寨壩鎮(zhèn)，丁頁(yè)2HF井12段壓裂完美收官。中石化石油工程公司的專家們應(yīng)用革新后的泵送橋塞—射孔聯(lián)作施工技術(shù)，順利完成該井射孔9層31米的施工任務(wù)。這是我國(guó)首次采用電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯(lián)作工藝，獨(dú)立完成的大型頁(yè)巖氣分段壓裂施工。
另外，中石化對(duì)于鉆井液也做出了自主研發(fā)。由于頁(yè)巖層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，在進(jìn)行水平段鉆井時(shí)如果采用傳統(tǒng)的水基鉆井液，巖層容易塌陷，必須改用油基鉆井液。
“2012年某外國(guó)公司賣給我們的油基鉆井液一立方米要20000多元，現(xiàn)在我們自主研發(fā)的油基鉆井液一立方米只要9000多元。”中石化中原石油工程公司的鉆井專家李忠壽做了一番比較。
中石化表示，在頁(yè)巖氣開發(fā)中，公司形成了以測(cè)井綜合解釋和地震綜合解釋為主的勘探評(píng)價(jià)技術(shù);形成了頁(yè)巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，包括水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、長(zhǎng)水平井段壓裂試氣工程工藝技術(shù)等，并實(shí)行以“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式。目前，試驗(yàn)井最大水平段長(zhǎng)2100米、最多壓裂段數(shù)26段。
“記得2011年剛開始打頁(yè)巖氣水平井時(shí)，好多鉆井技術(shù)掌握不了，被外國(guó)公司卡著脖子要錢，老外要多少就給多少。”回憶起2011年鉆探中國(guó)石化第一口頁(yè)巖氣水平井時(shí)的情形，中石化江漢石油工程公司鉆井專家王偉依然印象深刻。
經(jīng)過(guò)近三年的攻關(guān)，中石化石油工程公司初步形成了適用于焦石壩地區(qū)頁(yè)巖氣開采的自有鉆井技術(shù)體系，基本滿足了安全、快速的鉆井工程需求。
頁(yè)巖氣工程系列技術(shù)上的突破，為降低頁(yè)巖氣勘探開發(fā)成本做出了積極貢獻(xiàn)。其中，油基鉆井液體系、彈塑性水泥漿體系和高效滑溜水體系，替代了外國(guó)同類產(chǎn)品，降低成本30%以上;多級(jí)滑套壓裂等工具價(jià)格為國(guó)外同類產(chǎn)品的70%。
技術(shù)的突破是一方面，一線技術(shù)人員的敬業(yè)也讓這里的快速突破成為可能。
2013年10月底，焦頁(yè)4HF井、焦頁(yè)12-4HF井等4口井連續(xù)進(jìn)行測(cè)井施工。由于另一名現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收人員去外部井施工，感冒發(fā)燒到39℃的江漢石油工程公司員工熊瑛毅然接下了這4口井的測(cè)井資料驗(yàn)收任務(wù)。測(cè)井資料驗(yàn)收是個(gè)細(xì)致活，復(fù)雜的曲線稍有看錯(cuò)，就會(huì)造成嚴(yán)重的資料質(zhì)量事故。高燒加上高血壓，強(qiáng)烈的暈眩感，讓看圖驗(yàn)收變得極為艱難。熊瑛愣是堅(jiān)持了7天，最終優(yōu)質(zhì)完成了4口井的資料驗(yàn)收工作。
在涪陵頁(yè)巖氣勘探開發(fā)過(guò)程中，熊瑛這樣的基層一線員工還有很多。正是因?yàn)橛辛怂麄?，中?guó)石化的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)才能以前所未有的速度和力度向前推進(jìn)。
