涪陵頁巖氣田開發緣何跑出“加速度”
2021-10-18 11:13:25來源:重慶日報編輯:付意菲責編:石麗敏

  原標題:不斷刷新中國頁巖氣開發新紀錄 涪陵頁巖氣田開發緣何跑出“加速度”

  如果把頁巖氣的儲層想像成一個魚池,頁巖氣開發就是“釣魚”。想釣得多、釣大魚,就必須具備高超的技術。

  位於重慶的涪陵頁巖氣田明顯釣到了“大魚”——10月8日,該氣田累計生産頁巖氣400億立方米。自2012年12月啟動開發建設到實現累産200億立方米,該氣田用了近6年;從200億立方米到300億立方米,用了19個月;從300億立方米到400億立方米,只用了17個月。

  涪陵頁巖氣田不斷刷新中國頁巖氣開發新紀錄,是什麼支撐著該氣田跑出“加速度”,成為了全球頁巖氣開發的“中國樣本”?

  在優質“魚池”釣“大魚”

  在江漢油田採油院採氣工藝研究所所長李遠照看來,先進且完善的技術體系是涪陵頁巖氣田開發取得成功的關鍵。

  “以壓裂為例,頁巖氣儲層非常緻密,必須用橋塞把長水井段一段段隔開,分段壓裂。如何精細分段一直是行業難題。”李遠照説,涪陵頁巖氣田要在優質“魚池”釣“大魚”,就必須形成特色壓裂技術。

  由此,採油院和涪陵頁巖氣公司合作,根據水準段井眼穿行軌跡的起伏情況,細分井段,在複雜井段加密段間距,在平緩井段相應加長段間距。“類似加工帶魚,根據魚身形狀合理切段,魚身粗就切短點,魚身細就切長點,才能讓魚更加入味,更加鮮美。”

  去年以來,採油院累計為氣田37口井進行精細水準段分段,每口井都獲得了高産。

  除了開發長水準段特色壓裂技術,涪陵頁巖氣田在開發過程中,還形成了“井工廠”壓裂技術、壓裂液示蹤劑等特色技術。

  8月30日,焦頁42號平臺,國內首次頁巖氣4口井同步壓裂施工取得圓滿成功,創造了國內頁巖氣單平臺壓裂連續壓裂施工段數最多、總加砂量最多、總加液量最多等7項施工紀錄。

  目前,涪陵頁巖氣田已形成具有自身特色、可複製推廣的氣藏綜合評價、水準井優快鑽井、長水準井分段壓裂、試採開發配套及綠色開發配套五大技術體系。得益於這些自主創新技術,中國也成為了繼美國、加拿大之後第三個完全掌握頁巖氣開發成套技術和實現頁巖氣商業開發的國家。

  打破國外壟斷的“萬能作業機”

  銀白色的鋼管一圈圈纏繞在滾筒上,在陽光下發著暗啞的光,這就是在涪陵頁巖氣田大名鼎鼎的國産連續油管作業機。

  在氣田,工人們更喜歡稱它為“萬能作業機”。它細長的油管可在不用壓井的情況下鑽進數千米的地底,靈巧地進行鑽磨橋塞、下放橋塞、射孔、打撈工具等許多井下複雜作業。如今,連續油管作業技術已成為改變油氣工業生産方式的“殺手锏”技術。

  頁巖氣田要實現高效優質開發,實現設備和材料國産化也是一大關鍵。涪陵頁巖氣田充分利用産業鏈完整的優勢,加強裝備工具研發攻關。經過大量前期試驗與研發,江漢石油工程公司決定採用國産連續油管作業機。但由於涪陵頁巖氣水準井集井筒壓力高、水準井段長、井筒狀況複雜、需鑽除的橋塞數量多,連續油管鑽塞時經常遇到井筒傾角變化帶來的阻力,嚴重時會發生自鎖現象,即使加大鑽壓,連續油管也很難再繼續鑽進……這些困難,給連續油管鑽塞作業帶來極大挑戰。

  對此,技術人員採取邊應用邊改進的辦法,在連續油管車原有的基礎上,加裝視頻監視系統,使施工過程實現“現場直播”;為注入頭加裝計數系統,使起下油管的數據更準確;加裝操作室報警系統,提升設備操作的安全性;指重感測器由液壓型改進為電子型,避免由於液壓油溫導致的數據不準。

  在不斷改進的基礎上,技術人員還大膽創新,研製“迷宮撈筒”,在國內首次成功應用於産氣剖面測試,成為産氣剖面測試通井打撈的必備工具;研製“強磁打撈器”,可有效清理連續油管鑽塞後殘留在井筒內的金屬碎屑,最多一次打撈出11公斤的金屬碎屑,將井筒清理乾淨,便於後序施工。

  目前,涪陵頁巖氣田所有關鍵開發技術100%實現國産化。國産橋塞與多級射孔、油基鑽井液、牽引器測井、地質導向等4項國産化技術的應用,降低施工成本70%。按100口井測算,與國外油服公司相比,降低工程造價6.09億元。

  大小創新比比皆是

  一來到涪陵頁巖氣田3號和4號脫水站,李東的心情就十分愉悅。經過他和小夥伴的共同努力,這兩個脫水站再也看不到長期放空的熊熊火炬了。

  李東是江漢油田採氣一廠採氣技術服務部副經理,該部門管理著涪陵頁巖氣田30座集氣站、4座脫水站,是涪陵頁巖氣田重要的上産陣地。過去,李東心頭一直有件事情放不下,那就是脫水站的放空燃燒問題。

  由於頁巖氣特殊的生産模式,容易造成脫水站設備和管線憋壓,要保證安全生産,就必須對設備和管線內的頁巖氣及時進行放空燃燒。當脫水站處理量大時,放空燃燒能源浪費也大,且對周邊環境也會造成一定的影響。

  李東總想消滅“長明燈”。他成立青年創新工作室,決定先從氣田處理量不大的3號、4號脫水站入手研究技術難點。經過10多項技術改進,3號、4號脫水站“長明燈”的問題終於解決了。目前,李東正在想辦法消滅處理量更大的1號、2號脫水站的“長明燈”問題。

  “這樣的創新在我們氣田比比皆是。”涪陵頁巖氣公司技術中心負責人表示,近期該中心在壓裂中運用新型電動壓裂機組,相比柴油壓裂機組可以減少燃料成本49%,降低噪聲13%,減少施工人員50%。此外,中心研發的增壓開採技術目前運用於氣田12個集氣站27口氣井,日增氣達98.5萬立方米,累計增氣5657萬立方米。

  為加快成果轉化,涪陵頁巖氣田依託中國科學院、中國工程院院士等專家團隊的人才資源,成立了國內該行業內首家院士專家工作站;與重慶市涪陵區政府、重慶市科委、重慶市國土房管局投資共建重慶頁巖氣産業技術研究院,全力打造開放式高端研發平臺。氣田開發單位參與的“涪陵大型海相頁巖氣田高效勘探開發”獲得國家科技進步一等獎,承擔的國家科技重大專項進展已過半。(重慶日報記者 白麟)

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