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以创新驱动高质量支撑川渝天然气增储上产——中石化石油工程公司服务保障川渝天然气勘探开发综述
来源:新华网 时间:2024-07-15 16:33:32 编辑:李 娜 校对:李强 责编:王丹
在四川北部,参与建成我国首个超深高含硫生物礁大气田——元坝气田;在川南,助力探明我国首个储量超千亿方的深层页岩气田——威荣气田,并加速推进30亿立方米产能;在川西,助力建成投产又一个千亿方大气田——川西气田;在重庆,参与建成我国第一个商业开发的国家级页岩气田——涪陵页岩气田,并实现我国页岩气工程技术从起步到领跑的跨越……在四川盆地,2014年至今的十年时间里,中石化石油工程公司用优质高效的服务保障,扎实贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,践行着“我为祖国献石油”的责任担当。
四川盆地天然气资源量居全国之首,一条条“气龙”蛰伏于深地之下。为得“长缨”在手、缚住“气龙”,石油工程铁军敢为天下先、敢克世界难,以创新驱动打造硬核实力,针对不同气藏条件、不同施工难点集成攻关石油工程技术、研发攻克配套装备,全方位提升服务能力,为保障国家能源安全提供了强力支撑。
“公司持续深化‘提速、提效、提质、提产、降本’系统工程,五年来在气井平均井深增加21.9%的情况下,钻井周期缩短8.6%,压裂效率提高117.8%,工程成本年均降低4.43%,支撑动用天然气地质储量5840亿方、产气1668亿方。”石油工程公司董事长、党委书记吴柏志介绍说。
快,更快——攻克瓶颈难题推动天然气高效开发
四川盆地的天然气藏种类多、储层类型多,决定了气藏认识难度大,高效开发技术难。
“通俗地讲,四川盆地不像其他区域,可能也难,但一旦突破,一把钥匙基本可以开所有门。但在四川盆地,好不容易配好了一把钥匙,一试发现只能开一扇门,走到下一扇门前,又要重新配钥匙。”公司首席钻井专家周爱照说,“我们没有经验可循,只能靠自己”。
从元坝高含硫生物礁气田、涪陵页岩气田,再到中江致密砂岩气藏、川西海相气田,公司坚持问题导向、生产倒逼,协同各油气田分公司、地区工程公司、直属科研院所,针对不同气藏、储层开展一体化攻关,科研攻关-现场应用-优化提升同步推进,技术体系不断迭代提升,形成了元坝深层水平井、涪陵页岩气、川西致密气优快钻井技术等,成功打出福1井、枫1井、雷页1井、新页1井等一批重点探井,其中焦页18-S12HF井以4286米刷新国内页岩气井水平段最长纪录,元深1井以完钻井深8866米创中国石化四川盆地最深纪录,有力地支撑了四川盆地气田产能建设。
在四川元坝气田,攻克“一井多礁”钻井技术,实现安全穿越多压力地层,一个井眼蛇形长穿过2至3个礁滩体,9口井实现“十个月完钻,一年建产投产”,单井平均可采储量16亿方,13口单井累产超10亿方,助力元坝气田稳产8年、累产气305亿方。
在重庆涪陵页岩气田,开展页岩气工程技术革命性攻关,攻克了页岩气长水平井优快钻进等核心技术难题,自主研发高性能钻井液、定向PDC钻头等关键技术和装备,形成了页岩气优快钻完井技术序列,在打破国外技术垄断的同时,实现了页岩气钻探提速降本,相较2014年产建之初,钻井周期降幅75%以上,单口井开发投资下降60%,有力助力了上游增储上产降本。
在川西合兴场气田,创新形成深层高应力致密砂岩气藏钻完井关键技术,助力甲方一举打破持续33年“有储量无产量、有气无田”的沉闷局面,千亿方难动用致密气储量如今高效建产。
优,更优——创新工艺技术打造中国压裂样板
随着油气勘探开发进入非常规时代,中国约85%的油气资源开发都需要通过压裂来开发,四川盆地页岩气资源量均居全国之首,更需要公司不断创新探索压裂工艺技术、更新迭代技术体系,当好压裂技术的先行者、引领者。
涪陵页岩气田的十年磨砺,为公司打造中国天然气压裂样板奠定了坚实基础。2013年,面对国家重大战略需求,针对国外技术垄断等难题,公司从零起步,从机理到工程进行研究,创新形成了以压裂双甜点识别与评价、水平段段簇设计为核心的地质工程一体化设计方法、压裂工艺,在焦页9平台、焦页42平台完成了国内页岩气首次“井工厂”“同步压裂”施工,有力推动了页岩气商业化开发。随着对页岩气压裂改造机理、工艺技术模式和现场实践认识的深入,公司更新迭代技术体系,构建了中国石化电动压裂V1.0、V2.0、V3.0实施方案,于2021年7月在焦页11东平台打造了国内电动压裂标准化井场示范工程,成为国内首家掌握页岩气压裂试气全技术链的油服公司。
随着四川盆地天然气勘探开发的深入,中深层页岩气、深层天然气成为重点攻关方向。公司紧跟开发重点,在普光气田、川西气田等区块推广涪陵经验转化应用,加快攻克勘探开发难题与挑战,有力推动天然气压裂跨越式发展。
在普光气田,应用酸化压裂与加砂压裂复合交替改造工艺,解决长兴组碳酸盐岩穿透距离短、裂缝复杂程度低、缝控体积小、剩余储量动用难等问题,在大湾407-1H井压后日产气10万方,较前期2口斜井产量提升400%。
川西气田,采用多级定点分流酸化压裂工艺,全井段均衡改造后,实现单井平均无阻流量每天206万方,较笼统酸化压裂效果提高52.6%。川西须家河区块,采用超高压体积压裂技术,实施差异化压裂改造后,实现少井高产,支撑新场须二难动用气藏提交1330亿方探明储量。
公司井下作业首席专家卢云霄表示,四川盆地天然气规模快速上产,为压裂业务快速增长提供了良好发展环境,公司将继续围绕打造技术先导型企业,发挥“大兵团”作战优势,在储层改造的关键核心技术领域持续发力,深化集成化、信息化、智能化研究,实现全链条最优化和最终可采储量最大化,以“领跑者”的姿态持续保障页岩油气大突破、大发展。
新,更新——装备升级提升效能
今年1月10日,全球首套175兆帕压裂装备在重庆綦页深1井成功应用,标志着公司超深层压裂装备迈入“世界第一方阵”。公司针对5000米超深层页岩气储层改造难题,升级配套175兆帕系列压裂装备,实现了“压得开、扩得出、加得进”,初期测试日产气2.4万方,进一步助力我国超深层页岩气勘探。
压裂施工压力高、复杂缝网形成难度大等世界级难题,是制约我国超深层页岩油气增储上产的“拦路虎”,研制开发超高压压裂设备成为油气行业重大技术攻关方向。公司联合甲方、石化机械等单位,升级改造了全套175兆帕压裂装备,施工压力比前期装备增加25%,能有效形成沟通地下页岩气的立体缝网,为超深层页岩气出井修建了“高速公路”,从地缝里掘“金”增效益。
不仅在压裂装备方面,公司聚焦高质量服务四川盆地增储上产,强化装备攻关,持续推进装备提挡升级,加强自动化钻机、高压泥浆泵、超高压压裂橇等核心装备配套升级。“十四五”以来,累计投入190亿元升级天然气产区电动化自动化钻机、电动压裂橇等核心装备,加大旋转导向系统等“卡脖子”工具攻关,为保障国家能源安全贡献更多“硬核”利器。
旋转地质导向系统是石油工程领域最前沿、最高端的技术装备,它可以在钻柱旋转时控制钻头,实时调整钻进方向,像“巡航导弹”一样自动寻找目标、多靶点命中,是实现石油勘探开发地质目标、提高油气钻遇率、降本增效的关键利器。长期以来,旋转地质导向技术被国外油服公司垄断,只租不卖,且按小时收取高昂服务费用。为解决这一“卡脖子”难题,公司集聚优势资源,加快突破矢量控制、动态测量、双向通信等技术瓶颈,形成大推靠力高精度动态测量与闭环控制、高稳定网络化电源载波总线和系统通信等4大创新成果、9项核心技术,整体达到国际先进水平,其中导向头工具面测量精度、方位电阻率测量精度达到国际领先水平。与国内外油服同类产品相比,实现国内首家非常规页岩油气藏、海上和滩浅海油气田、复杂结构井等全场景应用。截止目前,旋转导向系统已累计应用240口井、进尺30万米,工作时间3.6万小时,创国产旋导“一趟钻”进尺3210米最高纪录,充分展现了该系统过硬的适用性、可靠性和先进性。
公司还打破国外技术壁垒,实现混合钻头全系列国产化,形成以“个性化钻头+低速大扭矩等壁厚螺杆”为核心的复合钻井技术,难钻地层由23趟钻缩短到12趟钻,机械钻速同比提速111%,国产化后成本降低70%。
公司总经理张建阔表示,下一步,将紧密围绕七年行动计划部署,坚决贯彻深化上游一体化发展暨难动用储量效益开发会精神,找准动用气藏、解放气藏、经营气藏重要参与者的职责定位,强化关键核心技术攻关,强化核心装备升级,强化资源统筹优化,以一体化大协同推进天然气大发展。