2014年7月8日至10日，中國(guó)石化集團(tuán)提交的涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩區(qū)塊焦頁(yè)1-焦頁(yè)3井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段的探明地質(zhì)儲(chǔ)量報(bào)告，通過(guò)了國(guó)土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心石油天然氣專業(yè)辦公室的評(píng)審。

這是我國(guó)誕生的第一個(gè)優(yōu)質(zhì)大型頁(yè)巖氣田，是我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)歷史上一次具有里程碑意義的重大事件,標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)重大突破，提前進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)性開(kāi)發(fā)階段。

同時(shí)，也為中石化在該地區(qū)2015年建成50億立方米產(chǎn)能，2017年建成國(guó)內(nèi)首個(gè)100億立方米產(chǎn)能頁(yè)巖氣田，提供了資源保證。

涪陵頁(yè)巖氣田主體位于重慶市涪陵區(qū)焦石壩鎮(zhèn)，屬山地-丘陵地貌。這次評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的探明儲(chǔ)量區(qū)為涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩區(qū)塊的一部分，探明含氣面積106.45平方公里，提交探明地質(zhì)儲(chǔ)量1067.5億立方米、探明技術(shù)可采儲(chǔ)量266.88億立方米、探明經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量134.74億立方米。隨著該氣田勘探開(kāi)發(fā)的深入推進(jìn)，還將陸續(xù)提交頁(yè)巖氣儲(chǔ)量。

涪陵頁(yè)巖氣田是典型的優(yōu)質(zhì)海相頁(yè)巖氣田。氣田儲(chǔ)層為海相深水陸棚優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖，厚度大、豐度高、分布穩(wěn)定、埋深適中，中間無(wú)夾層，與常規(guī)氣藏明顯不同，具有典型的頁(yè)巖氣特征，與北美典型海相頁(yè)巖各項(xiàng)指標(biāo)相當(dāng)。

涪陵頁(yè)巖氣田具有“兩高”、“兩好”的特征

一是地層壓力高，天然氣組分好。儲(chǔ)氣層平均埋深2645米，地層壓力系數(shù)為1.55，氣體甲烷含量高達(dá)98%，二氧化碳含量低，不含硫化氫，屬于中深層、超高壓、優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣田。

二是氣井產(chǎn)量高、試采效果好。試采單井產(chǎn)量高，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。截止2014年 6月30日，29口試采井合計(jì)日產(chǎn)氣320萬(wàn)立方米，累計(jì)產(chǎn)氣6.11億立方米。其中，第一口探井焦頁(yè)1HF井按日產(chǎn)6萬(wàn)立方米定產(chǎn)，已穩(wěn)產(chǎn)一年半，累計(jì)產(chǎn)氣3769萬(wàn)立方米。

涪陵頁(yè)巖氣田的誕生和規(guī)?；_(kāi)發(fā)，給我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的春風(fēng)，起到了明顯的示范效應(yīng)。進(jìn)一步表明我國(guó)頁(yè)巖氣資源富集條件和頁(yè)巖含氣量與北美相比，我國(guó)的頁(yè)巖氣資源潛力和儲(chǔ)量毫不遜色。

我國(guó)已初步掌握了頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，諸如頁(yè)巖氣綜合評(píng)價(jià)技術(shù)、水平井鉆井技術(shù)、分段壓裂試氣工藝等技術(shù)都已經(jīng)走在了世界前列，甚至達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。只要我們尊重地質(zhì)工作規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，真正投入力量、務(wù)實(shí)工作，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)一定會(huì)相繼取得重大突破和發(fā)展，由頁(yè)巖氣領(lǐng)跑的我國(guó)非常規(guī)能源資源大開(kāi)發(fā)時(shí)代就在眼前。

涪陵頁(yè)巖氣田誕生的成功經(jīng)驗(yàn)在于：決策部署到位，注重理論創(chuàng)新，攻關(guān)了核心技術(shù)

涪陵頁(yè)巖氣田作為我國(guó)第一個(gè)提交頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量并通過(guò)國(guó)家評(píng)審、率先形成產(chǎn)能的大規(guī)模氣田，走出了一條中國(guó)人自主勘探開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的新路子，為我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

決策部署到位。中國(guó)石化涉足頁(yè)巖氣始于2008年，首先從頁(yè)巖氣基礎(chǔ)研究開(kāi)始。2009年，中國(guó)石化集團(tuán)成立了專門(mén)的非常規(guī)勘探處，統(tǒng)一組織實(shí)施上游頁(yè)巖油氣勘探，并與?？松梨凇⒖捣频葒?guó)際實(shí)力雄厚的公司開(kāi)展頁(yè)巖氣勘探合作。

集團(tuán)主要領(lǐng)導(dǎo)高度重視并積極推動(dòng)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)， 2011年6月明確提出：中國(guó)石化頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)要走在中國(guó)前列，要用非常規(guī)的思維實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣的快速發(fā)展，并明確了非常規(guī)領(lǐng)域會(huì)戰(zhàn)的部署和目標(biāo)。在頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)和研究方面，中石化敢于投入，5年來(lái)已投入數(shù)十億元人民幣，其所屬的上游企業(yè)在山東、河南、湖北、四川、貴州、重慶等地完成了40余口頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣井，取得了良好的勘探和研究成果。

其中，以焦頁(yè)1HF井獲得商業(yè)頁(yè)巖氣為標(biāo)志，取得了中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)歷史性突破。

注重理論創(chuàng)新。2009年7月，國(guó)土資源部在重慶啟動(dòng)了中國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣資源項(xiàng)目—“中國(guó)重點(diǎn)地區(qū)頁(yè)巖氣資源潛力及有利區(qū)帶優(yōu)選”項(xiàng)目，吹響了中國(guó)頁(yè)巖氣資源勘探開(kāi)發(fā)的號(hào)角。

中石化在勘探南方分公司成立了頁(yè)巖氣勘探項(xiàng)目部，正式啟動(dòng)四川盆地頁(yè)巖氣勘探。2010年，國(guó)土資源部設(shè)立“川渝黔鄂頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)”，在以海相地層為主的上揚(yáng)子川地區(qū)，包括四川、重慶、貴州和湖北省(市)的部分地區(qū)，面積約20萬(wàn)平方公里，進(jìn)行先導(dǎo)性試驗(yàn)，中石化承擔(dān)了其中的“川東南、渝東、鄂西地區(qū)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查與選區(qū)”項(xiàng)目。

2011年，國(guó)土資源部組織開(kāi)展“全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)與有利區(qū)優(yōu)選”項(xiàng)目，中石化勘探南方分公司聯(lián)合成都理工大學(xué)、浙江大學(xué)、四川省煤田地質(zhì)研究院等單位共同承擔(dān)了其中之一的“上揚(yáng)子及滇黔桂地區(qū)頁(yè)巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)與選區(qū)”項(xiàng)目。

中石化在所承擔(dān)的國(guó)家項(xiàng)目中，認(rèn)真組織實(shí)施，主動(dòng)配套經(jīng)費(fèi)，抽調(diào)精兵強(qiáng)將，加強(qiáng)研究，歷時(shí)數(shù)年明確了四川盆地及周緣頁(yè)巖氣主控因素，建立了海相頁(yè)巖氣高產(chǎn)富集理論認(rèn)識(shí)。

通過(guò)學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的成功理念和經(jīng)驗(yàn)，深入研究國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣井資料，開(kāi)展扎實(shí)的野外調(diào)查、分析化驗(yàn)以及老井復(fù)查工作，開(kāi)展頁(yè)巖氣測(cè)井模型建立及解釋、地震資料綜合解釋、頁(yè)巖氣富集研究，逐漸摸清了泥頁(yè)巖發(fā)育和展布規(guī)律。

以頁(yè)巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、熱演化程度、埋藏深度和硅質(zhì)礦物含量為主要評(píng)價(jià)參數(shù)，優(yōu)選出南方海相和四川盆地為頁(yè)巖氣勘探有利區(qū)。通過(guò)一系列研究和鉆探評(píng)價(jià)認(rèn)為：川東南地區(qū)志留系龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布面積廣、厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高、含氣性好，具有良好的頁(yè)巖氣形成條件。

自此，四川盆地頁(yè)巖氣勘探開(kāi)始向川東南地區(qū)志留系龍馬溪組聚焦，深化涪陵焦石壩頁(yè)巖氣藏地質(zhì)研究，進(jìn)一步明確頁(yè)巖氣藏特征和頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)層系作為重點(diǎn)，從找規(guī)律入手，優(yōu)化頁(yè)巖氣微觀評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)，積極開(kāi)展涪陵頁(yè)巖氣構(gòu)造特征、層系沉積特征、地化特征研究，在此基礎(chǔ)上，2011年9月，在焦石壩部署了焦頁(yè)1HF井，并獲成功?？傊?，頁(yè)巖氣理論的突破、氣藏認(rèn)識(shí)的深化，為抓好開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)性開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。

攻關(guān)核心技術(shù)

涪陵焦石壩地區(qū)地表地質(zhì)條件復(fù)雜，溶洞多、暗河多、裂縫多，淺層氣多、地層出水，易發(fā)生井漏、井噴，針對(duì)涪陵焦石壩地區(qū)勘探程度低的情況，開(kāi)展了包括水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、長(zhǎng)水平井段壓裂試氣工程工藝技術(shù)以及“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式的協(xié)同攻關(guān)，形成了水平井簇射孔、可鉆式橋塞分段、電纜泵送橋塞、連續(xù)油管鉆塞等配套工藝技術(shù)。

根據(jù)龍馬溪組有機(jī)質(zhì)類型好、孔隙發(fā)育、含氣性好、可壓性強(qiáng)的特點(diǎn)，改變了以往壓裂的思路和做法，以樹(shù)狀裂縫為出發(fā)點(diǎn)，不斷探索適合焦石壩地質(zhì)特點(diǎn)的壓裂工藝，壓裂排量逐次增大，液量根據(jù)井眼規(guī)模該大就大，砂比根據(jù)地質(zhì)需要合理增減，形成了“主縫加縫網(wǎng)”的壓裂工藝?yán)砟詈腿问綁毫岩后w系、三組合支撐劑體系，有力提升了壓裂質(zhì)量。

其中，焦頁(yè)12-4HF井成功完成了2130米水平段、26段超大型壓裂，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣水平井井段最長(zhǎng)、分段數(shù)最多、單井液量最大、單井加砂量最大等新施工紀(jì)錄。

同時(shí)，研制并成功應(yīng)用了抗180攝氏度高溫低摩阻強(qiáng)攜砂油基鉆井液，實(shí)現(xiàn)了同一平臺(tái)兩井交叉鉆完井作業(yè)，具備了“一臺(tái)六井式”井工廠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)能力，編制了13項(xiàng)頁(yè)巖氣工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為頁(yè)巖氣經(jīng)濟(jì)、有效開(kāi)發(fā)提供了有力技術(shù)保障。

加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)壓裂裝備和完井工具的研發(fā)制造，頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)的裝備和工具研發(fā)取得重大進(jìn)展。2013年3月，自主研制的3000型壓裂車，代表了壓裂裝備技術(shù)世界先進(jìn)水平，已在涪陵焦石壩地區(qū)批量投入使用。設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足了“連續(xù)施工、大負(fù)載、長(zhǎng)時(shí)間”的頁(yè)巖氣壓裂需求，技術(shù)水平、安全可靠性和自動(dòng)化水平大幅提升，為深層頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)提供了壓裂裝備保障。

其中，高壓系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備、氣密封檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)，有效保障了施工生產(chǎn)。自主研發(fā)的安全泵送易鉆電纜橋塞也已取得成功，并在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了橋塞簇射孔聯(lián)作工藝，與國(guó)外水平相當(dāng)，具備了工業(yè)化應(yīng)用條件。該項(xiàng)技術(shù)徹底打破了國(guó)外專業(yè)化公司在非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，有效降低頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)的成本，也為開(kāi)拓非常規(guī)油氣市場(chǎng)打造了尖端武器。

在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)中還注重優(yōu)化管理模式、最大限度保護(hù)環(huán)境

優(yōu)化管理模式

在涪陵頁(yè)巖氣田開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，中石化注重探索建立適合我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的管理模式。由集團(tuán)公司油田事業(yè)部高效協(xié)調(diào)，采取會(huì)戰(zhàn)管理體制和機(jī)制，實(shí)行重大問(wèn)題集中決策、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一指揮，通過(guò)有效組織管理，使自身的各方面優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。

在勘探研究方面，由勘探南方分公司、江漢油田、華東油氣分公司、西南油氣分公司等單位抽精兵強(qiáng)將組成聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)科研任務(wù)，分工明確，責(zé)任清晰，成果共享，難題共克，形成了對(duì)該區(qū)頁(yè)巖氣理論的新認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)試驗(yàn)的技術(shù)思路，確保了涪陵焦石壩地區(qū)勘探開(kāi)發(fā)井成功率100%。

在鉆井施工方面，江漢石油工程公司、中原石油工程公司等隊(duì)伍共同開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，借鑒國(guó)內(nèi)外成熟經(jīng)驗(yàn)，摸索鉆井新工藝、新流程，在鉆進(jìn)施工中取得了包括防漏失、防井塌等一系列技術(shù)突破。在地面工程建設(shè)方面，各單位共同研究地面工程建設(shè)方案，落實(shí)施工進(jìn)度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量要求進(jìn)行建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)工程施工高起點(diǎn)、高水平推進(jìn)。

在試采工程建設(shè)方面，江漢油田與江漢石油工程公司、石油工程機(jī)械公司、中原石油工程公司、石油工程技術(shù)研究院及相關(guān)院校緊密配合，加快工作節(jié)奏，用最短的時(shí)間完成了土地征用、工農(nóng)關(guān)系協(xié)調(diào)、試采方案編制、技術(shù)準(zhǔn)備等工作，采取邊建設(shè)邊試采方式，實(shí)現(xiàn)從測(cè)試到投產(chǎn)的無(wú)縫銜接。

涪陵頁(yè)巖氣田建設(shè)注重引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，采取市場(chǎng)化運(yùn)作模式，將資質(zhì)高、業(yè)績(jī)優(yōu)、信譽(yù)好的隊(duì)伍引入工區(qū)，促進(jìn)了提速提效，確保開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效益。對(duì)申請(qǐng)進(jìn)入工區(qū)頁(yè)巖氣施工的300多家國(guó)內(nèi)外施工單位，通過(guò)建立公開(kāi)、公正、規(guī)范的市場(chǎng)運(yùn)行體系，嚴(yán)格按照“優(yōu)勝劣汰”原則，對(duì)施工隊(duì)伍整體素質(zhì)進(jìn)行審查，采取公開(kāi)招投標(biāo)、合同審核等多種措施，為240多家合格施工單位發(fā)放市場(chǎng)準(zhǔn)入。

強(qiáng)化安全環(huán)保。中石化在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中，堅(jiān)持資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)并重的原則，最大限度保護(hù)環(huán)境。

一是水資源合理利用。

針對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)壓裂用水量較大的特點(diǎn)，利用當(dāng)?shù)毓I(yè)園現(xiàn)有供水設(shè)施從烏江提水保障壓裂施工，避免影響當(dāng)?shù)厣?、生產(chǎn);鉆井液、壓裂液等做到循環(huán)利用減少耗水量。

二是最大限度降低污染。

在井場(chǎng)建立油基鉆井液回收中轉(zhuǎn)站，實(shí)現(xiàn)了油基鉆井液的完全回收、重復(fù)利用和無(wú)害化處理，有效保護(hù)環(huán)境;鉆井巖屑、污水集中回收處理，工業(yè)“三廢”零排放。

三是最大限度減少環(huán)境影響。

及時(shí)完成對(duì)環(huán)境敏感目標(biāo)的影響評(píng)價(jià)，并注重對(duì)生態(tài)的保護(hù)和修復(fù);增加導(dǎo)管下深，封隔淺層地下水;嚴(yán)格區(qū)分永久占地與臨時(shí)占地，施工完成后臨時(shí)占地全部恢復(fù)原貌。

為了保證安全生產(chǎn)、保證環(huán)境和生態(tài)不受破壞，勘探南方分公司在勘探初期就提出了“勘探發(fā)現(xiàn)是第一要?jiǎng)?wù)、安全環(huán)保是第一責(zé)任”等安全環(huán)保工作理念，并將這些理念體現(xiàn)在施工設(shè)計(jì)、承包商管理、監(jiān)督檢查、風(fēng)險(xiǎn)管理、應(yīng)急建設(shè)、責(zé)任追究和教育培訓(xùn)等工作措施中，實(shí)現(xiàn)安全勘探和綠色勘探。

編制了涉及安全、環(huán)保、職業(yè)健康管理，以及鉆井、試氣作業(yè)等多方面內(nèi)容專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)焦石壩地區(qū)地下溶洞眾多，暗流縱橫，地下水系發(fā)達(dá)且埋藏淺，是當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕嬘盟吹那闆r，在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)中，將水資源的利用和保護(hù)作為環(huán)保工作的重點(diǎn)。

為了避免頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水污染地下水，在確定井位前，由專門(mén)的水文勘測(cè)隊(duì)對(duì)地下100米內(nèi)暗河、溶洞的分布情況進(jìn)行精確勘測(cè)，然后按照既能滿足地質(zhì)條件又能避開(kāi)暗河、溶洞的要求確定井位。鉆進(jìn)到地下水層時(shí)，一律用清水鉆進(jìn);鉆過(guò)地下水層后，用套管將水層嚴(yán)密封固。

壓裂返排液則通過(guò)技術(shù)處理達(dá)標(biāo)后，被重新配制成壓裂液，用于下口井施工，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。不斷總結(jié)環(huán)保經(jīng)驗(yàn)，全過(guò)程控制各類污染源。各施工單位對(duì)鉆井、試氣廢物排放實(shí)行總量控制，采取污水重復(fù)利用和節(jié)水減排措施，有效減少了污水產(chǎn)生。工區(qū)所有井場(chǎng)按照最嚴(yán)格環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)污水池、清污分流溝、截水溝等設(shè)施，經(jīng)過(guò)防滲承壓實(shí)驗(yàn)后方投入使用。