作為全國(guó)首個(gè)商業(yè)化突破的大型頁(yè)巖氣田，涪陵頁(yè)巖氣的成功，很大程度上得益于對(duì)“美式影響”的揚(yáng)棄。
商業(yè)化破局
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(kāi)發(fā)井投資，而焦頁(yè)1HF井的日產(chǎn)量達(dá)到了20.3萬(wàn)立方米。
焦石壩，重慶涪陵最偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一。曾經(jīng)這里籍籍無(wú)名，如今成了火熱“景點(diǎn)”，一批批專家、記者、學(xué)者、學(xué)生來(lái)到這里，只為一睹主角——涪陵頁(yè)巖氣田的芳容。
7月17日，國(guó)土資源部發(fā)布數(shù)據(jù)稱，中石化[微博]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(kāi)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(kāi)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。
“雞窩氣”
在焦石鎮(zhèn)壇中村一社村民劉廣根的記憶里，鎮(zhèn)里這幾年來(lái)過(guò)好幾批穿紅衣裳的地質(zhì)隊(duì)員。每支隊(duì)伍都要在地里搗騰很久，來(lái)了走、走了又來(lái)，“但最后每個(gè)隊(duì)都說(shuō)，這個(gè)地下沒(méi)得啥子礦，也沒(méi)得天然氣”。
這話得到了中石化的佐證。該公司提供的資料稱，早在2000年前，中石化就在焦石壩開(kāi)展過(guò)“二維地震”勘測(cè)，2006年還進(jìn)行了“構(gòu)造評(píng)價(jià)”研究。專家組一致認(rèn)為，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)天然氣資源勘探潛力小。
在斷言只有貯量很小的“雞窩氣”后，勘探隊(duì)伍一撥撥地走了。如果不是中石化提出要“大力突破非常規(guī)”，這里也許會(huì)被遺忘很久。
2009年，一場(chǎng)美國(guó)“頁(yè)巖氣革命”從太平洋席卷了全球，引起全球能源格局的巨變。同年，中國(guó)石化[微博]在油氣發(fā)展戰(zhàn)略中表示，將發(fā)展非常規(guī)油氣資源作為打造上游長(zhǎng)板的重要組成部分，并提出到2020年產(chǎn)能建設(shè)要實(shí)現(xiàn)400萬(wàn)噸油當(dāng)量，將“集中力量突破頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)，盡快形成生產(chǎn)能力”。
當(dāng)時(shí)，關(guān)于中國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)還在初級(jí)階段，甚至連“中國(guó)有沒(méi)有頁(yè)巖氣”也是在爭(zhēng)議之中：有美國(guó)提供的數(shù)據(jù)稱，中國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量約為36萬(wàn)億立方米，也有說(shuō)是21萬(wàn)億立方米。經(jīng)過(guò)大量的勘探評(píng)價(jià)，直到2012年3月，國(guó)土資源部正式發(fā)布數(shù)據(jù)稱，中國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量為25.08萬(wàn)億立方米，足可以與美國(guó)媲美。
一份寫滿財(cái)富與希望的大蛋糕擺在了中國(guó)油企的面前。
那么，中石化的頁(yè)巖氣在哪里?
因?yàn)閲?guó)內(nèi)沒(méi)有任何可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)成為可以對(duì)標(biāo)的唯一對(duì)象。經(jīng)過(guò)對(duì)比，中石化地質(zhì)專家在國(guó)內(nèi)優(yōu)選出“南方海相”和“四川盆地”為頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)域。
撒網(wǎng)開(kāi)始。很快，中石化在安徽、浙江、貴州、湖南等“南方海相”地區(qū)，相繼實(shí)施了宣頁(yè)1井、河頁(yè)1井、黃頁(yè)1井和湘頁(yè)1井的探測(cè)。但是，少的可憐的低產(chǎn)氣流根本無(wú)法滿足商業(yè)化需求。它們無(wú)聲地訴說(shuō)著一個(gè)判斷——南方海相頁(yè)巖熱演化程度高，保存條件差。自此，頁(yè)巖氣勘探轉(zhuǎn)向四川盆地及其周緣地區(qū)。
不過(guò)，此時(shí)的涪陵乃至焦石壩還沒(méi)有進(jìn)入專家們的視野。
“心里七上八下”
進(jìn)入四川盆地后，中石化的勘探隊(duì)伍兵分兩路。
2010年12月，中國(guó)石化華東分公司進(jìn)駐重慶彭水縣，開(kāi)始實(shí)施“二維地震”勘查，并于2012年1月正式確定彭頁(yè)1HF井�？碧侥戏椒止緞t主攻元壩、涪陵侏羅系大安寨。
其實(shí)，在中國(guó)石化的統(tǒng)一部署下，2009年勘探南方分公司就成立頁(yè)巖氣勘探項(xiàng)目部。這支先后發(fā)現(xiàn)了普光氣田、元壩氣田的隊(duì)伍，這次又將交出什么樣的成績(jī)單呢?
盡管2011年開(kāi)始，勘探南方分公司頁(yè)巖氣勘探項(xiàng)目部主任魏志紅等人就參加了中石化頁(yè)巖氣“黃埔一期”的培訓(xùn)，而且被送到美國(guó)專門進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于“頁(yè)巖氣究竟是怎么回事兒”有了一定了解，但是要把它落實(shí)到中國(guó)的地質(zhì)條件上，“真的不是那么容易”。
“剛開(kāi)始，大家把南方的頁(yè)巖氣和北美頁(yè)巖氣的‘相似性’進(jìn)行對(duì)比，一看很好，就很樂(lè)觀。但是一打井，不是想象中的那樣。”魏志紅告訴本刊記者，“在與美國(guó)頁(yè)巖氣進(jìn)行相似性對(duì)標(biāo)失敗后，我們又開(kāi)始進(jìn)行差異性的對(duì)比。”
美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)不能復(fù)制，這是他們得出的又一經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。與美國(guó)相比，在我國(guó)許多地區(qū)，含頁(yè)巖氣地層埋藏深度大，泥頁(yè)巖分布變化大，后期構(gòu)造改造程度更為復(fù)雜。
“加之南方地區(qū)多高山、丘陵、暗河、地下多裂縫，這些都增大了地質(zhì)評(píng)價(jià)和勘探的難度。美國(guó)則不同，區(qū)塊很平坦。”夏維書說(shuō)。
在中石化遇到挫敗之時(shí)，中國(guó)頁(yè)巖氣行業(yè)也籠罩在一片陰霾之中。“頁(yè)巖氣，看上去很美”“頁(yè)巖氣需要冷思考”“頁(yè)巖氣水力壓裂技術(shù)可能導(dǎo)致地震”……盡管國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)在2010年形成了第一個(gè)熱潮，在國(guó)家有關(guān)部委的推動(dòng)下，從企業(yè)到政府、從國(guó)企到民企都在關(guān)注或者直接投入頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)。但由于地質(zhì)認(rèn)識(shí)和開(kāi)采技術(shù)跟不上，頁(yè)巖油氣開(kāi)采實(shí)際效果很不理想。
“當(dāng)時(shí)唱衰頁(yè)巖氣的聲音比較大，加之對(duì)其沒(méi)有太大把握，我們心里是七上八下的。”魏志紅說(shuō)。
尋找“甜點(diǎn)”之旅
在一片“唱衰”聲中繼續(xù)堅(jiān)持勘探，甚至在勘探中拋棄美國(guó)的既有思路獨(dú)辟蹊徑，無(wú)疑是在冒險(xiǎn)。不過(guò)，中國(guó)石化頂住了壓力。
在集團(tuán)總部的支持下，魏志紅帶領(lǐng)的項(xiàng)目部開(kāi)始了“笨辦法”：將這一區(qū)塊中的早期廢棄的常規(guī)油氣井作為試驗(yàn)對(duì)象，類比北美頁(yè)巖氣，結(jié)合南方地質(zhì)特征，選擇基本關(guān)鍵要素，開(kāi)展了南方地區(qū)頁(yè)巖氣初步選區(qū)評(píng)價(jià)研究。
那時(shí)，家底尚未摸清，很多地方是勘探空白區(qū)，尋找頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”的工作難度很大。為了深入勘探，專家和技術(shù)人員在井場(chǎng)一住就是幾個(gè)月，開(kāi)展實(shí)時(shí)跟蹤研究。
魏志紅回憶：“當(dāng)時(shí)我們還沒(méi)有頁(yè)巖氣研究室，巖芯的分析難度很大，所以只能送到美國(guó)去。”這一去意味著要花很多錢，而且要等很長(zhǎng)時(shí)間，少則3個(gè)月，多則6個(gè)月。也是在那時(shí)，他們真切地感受到自主技術(shù)是多么的重要。
不過(guò)，在向美國(guó)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，夏維書們也切身地體會(huì)到了對(duì)方在很多方面的先進(jìn)：“美國(guó)的分析手段很多，評(píng)價(jià)思路比較寬，對(duì)于厚度、勘探價(jià)值、有無(wú)夾層等方面都有很細(xì)致的分析評(píng)價(jià)。”這些都成為他們學(xué)習(xí)的地方。與此同時(shí)，勘探南方分公司也開(kāi)始在國(guó)內(nèi)進(jìn)行著自己的樣品化驗(yàn)。
在夏維書的記憶里，為了得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，他們每0.5米就會(huì)采集一套數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;為了獲得更多的數(shù)據(jù)，他們?nèi)×?0米的巖芯，而一般情況下取芯只需要30~40米;為了測(cè)試巖芯的含氣情況，他們使用了“清水實(shí)驗(yàn)法”。當(dāng)他們把滿是泥漿的巖芯放進(jìn)清水里清洗時(shí)，水里冒出很多泡泡，讓夏維書興奮壞了：“我當(dāng)時(shí)就像個(gè)孩子，心里想，真是太好了，以后要發(fā)財(cái)了。”
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(kāi)始試鉆。
“沒(méi)想到這么好”
“我們?cè)u(píng)價(jià)這里(焦石壩)是南方有利的區(qū)塊，但是沒(méi)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(kāi)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。
這份禮物來(lái)之不易。
魏志紅可能不知道，在他們勘探之后與出氣之前這段時(shí)間，對(duì)于鉆井而言并不好過(guò)。“焦頁(yè)1是最困難的時(shí)候，干完第四段仍然是對(duì)頁(yè)巖氣一片喊打聲。當(dāng)時(shí)我們干完焦頁(yè)1在全國(guó)找不到活干了，就那么慘。”中原石油工程公司井下作業(yè)公司經(jīng)理劉祖林在接受本刊采訪時(shí)表示。
不過(guò)，艱難換來(lái)了中國(guó)石化對(duì)頁(yè)巖氣認(rèn)識(shí)的逐步加深。“焦頁(yè)1井鉆探后，顛覆了我們對(duì)頁(yè)巖氣要排水采集的基本認(rèn)識(shí)。本來(lái)以為至少要排很長(zhǎng)一段時(shí)間的水才能有氣，但當(dāng)時(shí)鉆完塞后，鉆塞過(guò)程中氣馬上就出來(lái)了。這說(shuō)明我們對(duì)頁(yè)巖氣的認(rèn)識(shí)是很膚淺的。”劉祖林繼續(xù)解釋。
2013年，國(guó)家能源局正式批準(zhǔn)涪陵頁(yè)巖氣田為國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣產(chǎn)能建設(shè)示范區(qū)。同年上半年，中石化在焦石壩地區(qū)完成了600平方千米的三維地震，部署實(shí)施了3口評(píng)價(jià)井和17口開(kāi)發(fā)試驗(yàn)井，鉆遇優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層或高產(chǎn)頁(yè)巖氣流，落實(shí)了焦石壩主體優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣藏。
“焦石壩頁(yè)巖氣田的發(fā)現(xiàn)，解禁了整個(gè)川東南1000多平方千米的頁(yè)巖氣勘探面積，焦石壩龍馬溪組海相頁(yè)巖氣這個(gè)大倉(cāng)庫(kù)，正在逐步擴(kuò)容。”勘探南方分公司頁(yè)巖氣專家對(duì)媒體這樣表示。
今年3月，中國(guó)石化宣布，涪陵頁(yè)巖氣提前進(jìn)入商業(yè)化開(kāi)發(fā)。同時(shí)，公司宣布了頁(yè)巖氣生產(chǎn)計(jì)劃：2014年實(shí)現(xiàn)18億立方米產(chǎn)量，2015年建成50億立方米的產(chǎn)能，2017年建成國(guó)內(nèi)首個(gè)百億立方米頁(yè)巖氣田。
針對(duì)涪陵頁(yè)巖氣的成功，本刊采訪專家們給出了比較一致的看法：涪陵的理論與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為今后我國(guó)頁(yè)巖氣的發(fā)展提供了參考價(jià)值，但是能否復(fù)制還有待于對(duì)具體區(qū)塊的分析。
“從整個(gè)勘探面積上來(lái)說(shuō)，涪陵也只是很小的一部分，我們只能說(shuō)在這一區(qū)塊取得了突破，局部實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。”國(guó)土資源部一位不愿具名的專家表示。
“雖然涪陵頁(yè)巖氣讓中國(guó)頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化破局，但是我們不會(huì)盲目樂(lè)觀。今后，我們要繼續(xù)把基礎(chǔ)工作做好，對(duì)于頁(yè)巖氣地質(zhì)構(gòu)造、形成條件、評(píng)價(jià)等做出進(jìn)一步的深入研究。”夏維書說(shuō)。(中國(guó)石油石化雜志第17期)
中國(guó)式路徑
涪陵頁(yè)巖氣的成功，很大程度上得益于對(duì)“美式影響”和常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)思路的揚(yáng)棄。
終于，涪陵頁(yè)巖氣的成功讓中石化在天然氣領(lǐng)域揚(yáng)眉吐氣。中國(guó)石化董事長(zhǎng)傅成玉表示，涪陵頁(yè)巖氣田的發(fā)現(xiàn)和建設(shè)，標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)重大戰(zhàn)略突破。
談及中石化涪陵頁(yè)巖氣取得重大突破的原因，國(guó)土資源部油氣戰(zhàn)略中心研究員潘繼平博士表示：一是國(guó)家高度重視頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，采取了系列政策措施，打造了一個(gè)促進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的積極政策環(huán)境;二是中石化把非常規(guī)天然氣作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮高度重視頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā);三是奮斗在一線的科研人員、工程技術(shù)人員為此付出了不懈努力，從勘探到開(kāi)發(fā)探索出了一整套技術(shù)和裝備。
敏銳出擊
“為了打造上游長(zhǎng)板，中石化需要在非常規(guī)資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域不斷尋求突破，實(shí)現(xiàn)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)，因?yàn)樗鼪](méi)有太多的選擇。”潘繼平說(shuō)。
據(jù)了解，中石化2008年涉足頁(yè)巖氣。2009年，中國(guó)石化油田勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)部成立非常規(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�、康菲等國(guó)際實(shí)力雄厚的公司開(kāi)展頁(yè)巖氣勘探合作。
中國(guó)油企押注頁(yè)巖氣，在很大程度上源于美國(guó)頁(yè)巖氣革命的示范效應(yīng)。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2000年，美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量不足美國(guó)天然氣供應(yīng)的1%。 2009年，因?yàn)轫?yè)巖氣的規(guī)�；l(fā)展，美國(guó)以6240億立方米的天然氣產(chǎn)量一舉超過(guò)俄羅斯，成為全球天然氣最大生產(chǎn)國(guó)。“頁(yè)巖氣”這個(gè)不起眼的天然氣家族成員一下子吸引了眾人的目光。
與之相反的是，這一年，中國(guó)的原油(91.25, -1.02, -1.11%)生產(chǎn)出現(xiàn)了28年以來(lái)的首次負(fù)增長(zhǎng)，石油對(duì)外依存度沖過(guò)50%防線。與此同時(shí)，我國(guó)在2008年成為天然氣凈進(jìn)口國(guó)，2009年天然氣供應(yīng)缺口超過(guò)40億立方米。面對(duì)不斷攀升的天然氣對(duì)外依存度，中國(guó)正在努力尋求突破口。
突破的任務(wù)自然落到了三大油企的身上。公開(kāi)數(shù)據(jù)表示：2011年，中石油共完成自然氣產(chǎn)量755億立方米，中石化天然氣產(chǎn)量170億立方米。
為了提高天然氣產(chǎn)量，中國(guó)油企磨刀霍霍向頁(yè)巖。
2011年8月，就任中石化董事長(zhǎng)不久的傅成玉在題為《著力做強(qiáng)做優(yōu)打造世界一流》的講話中明確指出中石化存在上游資源“短板”差距擴(kuò)大的問(wèn)題，提出“資源戰(zhàn)略”，要求把資源獲取放在公司發(fā)展的優(yōu)先位置。年底，中國(guó)石化提出，要努力打造上游長(zhǎng)板，大力開(kāi)展五大戰(zhàn)役，其中明確表示“大力發(fā)展非常規(guī)，尤其是重點(diǎn)突破頁(yè)巖氣”。在此之前的4月，他表示：“中國(guó)石化頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)要走在中國(guó)前列。”
戰(zhàn)略上的重視不是憑空一句話。
2012年初，中石化收購(gòu)美國(guó)戴文能源公司5個(gè)頁(yè)巖油氣資產(chǎn)權(quán)益。對(duì)此，廈門大學(xué)教授林伯強(qiáng)[微博]評(píng)價(jià)說(shuō)，中石化的目的是向外拓展資源，長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是獲得技術(shù)，以開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)更豐富的頁(yè)巖氣資源。除了國(guó)外并購(gòu)學(xué)技術(shù)外，中國(guó)石化在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)研究也開(kāi)展起來(lái)。
5年來(lái)，中國(guó)石化在頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)和研究方面已投入數(shù)十億元人民幣，幾乎上游所有企業(yè)都參與到這場(chǎng)轟轟烈烈的能源革命中，在山東、河南、湖北、四川、貴州、重慶等地完成了40余口頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣井，取得了良好的勘探和研究成果。
中石化深知頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的前景。去年，中國(guó)石化集團(tuán)公司董事長(zhǎng)傅成玉鼓勵(lì)基層頁(yè)巖氣勘探工作者時(shí)說(shuō)：“開(kāi)發(fā)常規(guī)油氣是在餐桌上吃飯，而開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油氣是在廚房里吃飯，飯都是廚房端出來(lái)的，可想而知頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的希望有多大。”
跳出常規(guī)
“涪陵頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)商業(yè)化破局有一個(gè)重要原因是，得益于先期的勘探摸索、科研人員的不懈努力、頁(yè)巖氣理論的不斷成熟和推廣，以及國(guó)家對(duì)頁(yè)巖氣事業(yè)的大力支持。”不具名專家說(shuō)。
頁(yè)巖氣要商業(yè)化，首先得有資源基礎(chǔ)。中國(guó)石化科研團(tuán)隊(duì)將已實(shí)現(xiàn)成功開(kāi)發(fā)的北美地區(qū)與我國(guó)南方地區(qū)的頁(yè)巖氣地質(zhì)條件進(jìn)行對(duì)比研究，將常規(guī)油氣地質(zhì)與頁(yè)巖油氣地質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究，試圖找出保存頁(yè)巖氣的“大糧倉(cāng)”——有利勘探區(qū)。
有利區(qū)塊在哪里?要解答這個(gè)問(wèn)題，在頁(yè)巖氣中剛剛起步的中國(guó)石化需要跳出兩個(gè)窠臼。
第一，需要從頁(yè)巖氣“美式影響”中跳出來(lái)。
2009年底，為了更好地發(fā)展中國(guó)頁(yè)巖氣，中美簽署了《中美關(guān)于在頁(yè)巖氣領(lǐng)域開(kāi)展合作的諒解備忘錄》。輿論認(rèn)為，這一備忘錄的簽署把中國(guó)頁(yè)巖氣基礎(chǔ)研究的迫切性上升到了國(guó)家層面。在這一協(xié)議的推動(dòng)下，中國(guó)油企科研人員、專家紛紛去美國(guó)學(xué)習(xí)。其中，現(xiàn)任中國(guó)工程院院士胡文瑞在自己的博文中就如此總結(jié)美國(guó)頁(yè)巖氣的成功經(jīng)驗(yàn)：一是國(guó)家政策的大力扶持，比如補(bǔ)貼政策。二是技術(shù)突破和規(guī)模推廣應(yīng)用，主要有水平井+多段連續(xù)壓裂改造技術(shù)、清水壓裂技術(shù)等技術(shù)。三是依托現(xiàn)有四通八達(dá)的天然氣管網(wǎng)和城市供氣網(wǎng)絡(luò)，大大減少了頁(yè)巖氣在末端的前期投入，迅速實(shí)現(xiàn)了商品市場(chǎng)化。中國(guó)展開(kāi)了向美國(guó)學(xué)習(xí)頁(yè)巖氣的熱潮。
中國(guó)頁(yè)巖氣研究者很快發(fā)現(xiàn)，美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)并不完全適用于中國(guó)。比如，美國(guó)的地質(zhì)條件與中國(guó)大不相同，技術(shù)在中國(guó)常常水土不服。
第二，需要從常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)的思維中跳出來(lái)。
“雖然我們勘探開(kāi)發(fā)那么多年的常規(guī)油氣以及致密砂巖氣，可是頁(yè)巖氣和這些都不一樣。因?yàn)轫?yè)巖氣存在泥頁(yè)巖中，施工中很容易垮塌。”勘探南方分公司地質(zhì)專家夏維書說(shuō)。
通過(guò)學(xué)習(xí)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，中國(guó)石化的地質(zhì)專家們跳出了以鉆探圈閉尋找隱蔽油氣藏為主的常規(guī)勘探思路，形成了以鉆探頁(yè)巖尋找連續(xù)型油氣聚集為主的非常規(guī)勘探理念。通過(guò)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。
這一段日子，中國(guó)石化勘探南方分公司夏維書記得很清楚：起初，中石化頁(yè)巖氣研究團(tuán)隊(duì)只有7~8人，“之前都沒(méi)有從事過(guò)頁(yè)巖氣的地質(zhì)研究”。為了盡快補(bǔ)充這一領(lǐng)域的知識(shí)，中石化請(qǐng)來(lái)�？松梨诘膶＜抑v課，“反反復(fù)復(fù)地講地質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)形成條件”。
當(dāng)然，在頁(yè)巖氣理論研究方面，不是中石化一個(gè)人在戰(zhàn)斗。“國(guó)土資源部在2009年正式設(shè)立項(xiàng)目開(kāi)展頁(yè)巖氣前期研究，隨后，正式設(shè)立了全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)與有利區(qū)優(yōu)選的專項(xiàng)，開(kāi)展全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)，初步優(yōu)選有利區(qū)。近年，國(guó)土資源部進(jìn)一步加強(qiáng)了全國(guó)頁(yè)巖氣資源地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，直接促進(jìn)頁(yè)巖氣商業(yè)勘探開(kāi)發(fā)……這些都對(duì)包括涪陵頁(yè)巖氣在內(nèi)的國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)突破產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。”潘繼平說(shuō)。
借助多方力量，中國(guó)石化對(duì)頁(yè)巖氣的富集和保存認(rèn)識(shí)逐漸清晰，創(chuàng)新性地提出了“良好的頂?shù)装鍡l件、適中的埋深、遠(yuǎn)離開(kāi)啟斷裂、不整合面和抬升剝蝕區(qū)是保存關(guān)鍵，儲(chǔ)層高壓—超高壓是頁(yè)巖氣保存條件好的表征”的新觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)的第一次飛躍。
在新思路和新觀點(diǎn)的指引下，他們從露頭和剖面分析入手，重新精細(xì)解釋涪陵地區(qū)的新老地震資料，發(fā)現(xiàn)涪陵?yáng)|北部的焦石壩區(qū)塊雖然整體保存條件差，常規(guī)油氣勘探潛力小，但海相龍馬溪組頁(yè)巖層穩(wěn)定性好，是保存相對(duì)完整的“大棉被”。
2011年底，他們據(jù)此完成了第一口海相頁(yè)巖氣參數(shù)井焦頁(yè)1HF井的論證，由此打開(kāi)了海相頁(yè)巖氣勘探新領(lǐng)域。
2012年底，焦頁(yè)1HF井試獲高產(chǎn)海相頁(yè)巖氣，取得了商業(yè)頁(yè)巖氣戰(zhàn)略性突破。中國(guó)石化開(kāi)始研究海相頁(yè)巖氣高產(chǎn)富集規(guī)律，為頁(yè)巖氣勘探發(fā)展提供理論支撐。
“從認(rèn)識(shí)到實(shí)踐是第一次飛躍，再?gòu)膶?shí)踐到認(rèn)識(shí)是第二次飛躍。南方海相頁(yè)巖氣勘探第一次飛躍的重大成果是焦頁(yè)1HF井頁(yè)巖氣勘探的戰(zhàn)略性突破。第二次飛躍的目標(biāo)更加明確，就是要在認(rèn)真研究總結(jié)焦石壩海相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)資料和成果的基礎(chǔ)上，形成海相頁(yè)巖氣高產(chǎn)富集理論。”中國(guó)石化官方媒體這樣表示。
自主技術(shù)
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(kāi)發(fā)，中國(guó)石化大規(guī)模開(kāi)發(fā)成為可能，在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)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(kāi)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(méi)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(kāi)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(kāi)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(méi)有底。”負(fù)責(zé)此次施工的技術(shù)專家趙開(kāi)良回憶，“但大伙兒心里明白，沒(méi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)才能以前所未有的速度和力度向前推進(jìn)。(中國(guó)石油石化雜志第17期)
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