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【勘探】跑出页岩油勘探加速度
2022年09月16日 16:07   来源于:中国石油石化   作者:胡 骁 刘继宝   打印字号
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  奋起直追,江苏油田激活了苏北盆地11亿吨页岩油资源量。

 

  “在页岩油勘探开发领域,江苏油田是跟跑者。但我们要跑出加速度,以起步即冲刺的使命感,奋起直追,争取在一两年内实现勘探突破。”江苏油田领导一年前的誓言今天成为了现实。

  8月1日,江苏油田苏北盆地高邮凹陷两口页岩油探井花页1HF、花2侧HF井,日产原油60多吨、天然气4000多立方米,标志着江苏油田页岩油勘探获得突破。苏北盆地高邮、金湖凹陷11亿吨页岩油资源量被激活。

  战略选择

  作为东部老油田,江苏油田已经走过47个春秋。在素有“地质家考场”之称的苏北盆地,探明石油地质储量3亿多吨,累计生产原油5000多万吨。

  近几年来,江苏油田聚焦主责主业,聚力创新创效,原油产量止跌回升,经营形势出现向好态势。但是,困扰江苏油田高质量发展的资源问题并没有解决。2021年,江苏油田生产原油105万吨,人均产量低于中国石化上游板块平均水平。

  人多油少的困境,犹如一块大石头压得江苏油田干部员工喘不过气来。一有风吹草动,企业就有可能重新跌入亏损的泥淖。

  依靠常规油气支撑油田生存与发展的局面难以为继。在2021年改制后的第一次党代会上,江苏油田党委提出了“2022~2023年突破页岩油建产能,实现常非并进”的构想。

  这是江苏油田发展的战略选择,是江苏油田未来发展的希望。

  “域外优质区块等不来、盼不来,唯一能够把握的就是页岩油。这是打赢增储上产翻身仗的关键。”江苏油田党委书记方志雄告诫油田干部员工,“要加快页岩油地质工程基础研究和科学实验,创新工程工艺技术,形成江苏特色页岩油勘探开发技术体系,实现从跟跑到领跑的转变,力争页岩油‘一年见成效、两年大发展、三年上规模、五年成接替’的发展态势。”

  打虎上山

  对江苏油田来说,页岩油勘探之路并非坦途。

  江苏油田页岩油研究起步于2011年。在此后的8年里,江苏油田不断夯实资料基础,加强页岩油理论与技术攻关。

  通过对近千米岩心的精细描述,对上万块次岩心样品的实验室分析,逐渐发现了页岩油的“藏身之地”——江苏油田页岩油主要分布在苏北盆地的高邮凹陷、金湖凹陷。

  相比常规油气藏,页岩油开采工艺要复杂得多。常规石油以大孔隙为主,通过人工注水、注气等方式就可以大面积获得。而页岩油的储层致密、孔隙空间小,导致开采难度大。

  页岩油开发,国内外常用的方法是水平井开发。近几年来,国内页岩油开发技术取得了突飞猛进的发展,长庆、新疆、胜利等油田形成了适合自身油藏特点的开采工艺。江苏油田页岩油属于断块型混积页岩油藏。这类油藏并没有现成的开发经验与开采技术。

  “探索页岩油是一个布满荆棘、充满挑战的过程,不可能一帆风顺、一蹴而就,国内同行也有失败的教训。但我们必须锚定目标,集全员之智、举全局之力,开展页岩油项目攻关。”方志雄道出了江苏油田的如磐决心。

  成立页岩油领导小组、技术小组、项目组,油田领导亲自挂帅,江苏油田吹响了向页岩油进军的集结号。

  2022年2月7日,农历虎年第一个工作日,江苏油田第一口页岩油探井——花页1HF井喷出高产工业油流。就在这一天,江苏油田花庄页岩油先导示范区在漫天飞雪中揭牌。

  瑞雪兆丰年。随着第一口页岩油井的放喷,花2侧HF、花页3HF、坤页1HF、花页5HF、铜页1等页岩油探井陆续开钻。江苏油田加速在页岩油开发的赛道上奔跑。

  科技助力

  有人说,页岩油的突破是工艺技术的进步与创新。江苏油田工程院油田高级专家窦正道对此感受尤为深刻。

  页岩油钻探是个复杂工程,涉及钻井轨迹把控、钻井参数选择、个性化钻头优选、钻井液体系优化、固井工艺创新等。任何一个环节没有做到位,就可能出现问题。

  就拿固井环节来说,江苏油田页岩油井深五六千米,水平段2000米左右。如此井深,如果固井质量不过关,后期大型压裂无法进行。

  花页3HF井钻探井深5890米,水平段1901米。大型压裂时,井筒要反复承受最高110兆帕的压力,而常规油气藏压裂只有五六十兆帕。这个压力相当于马里亚纳海沟底的压强,等于手指甲大小的地方承受1吨的压力。

  江苏油田的专家们采取泡沫水泥浆固井工艺,解决了固井漏失、气窜等技术难题,提高了固井质量。“花2侧HF采用泡沫水泥浆固井工艺后,水泥返到设计高度,固井质量优质,20段1077.4米压裂施工中未出现‘环空带压’状况。”窦正道说。

  苏北盆地页岩属于断块型混积页岩地层,必须有与之相适应的钻井工艺与钻井参数。在钻井液体系上,江苏油田研发出了一套强封堵白油基钻井液体系,钻井过程井壁稳定,解决了井壁失稳及大摩阻托压难题。

  为解决断块型混积页岩地层长水平段钻井导向稳定问题,采用旋转导向系统,成功化解了复杂的三维钻井轨迹控制难度大、滑动钻进托压、随钻地质参数质量不高等问题。

  页岩油开发的另一个难点是成本。这是决定页岩油能否实现效益开发的关键。

  围绕提速、降本,不断优化钻井设计,井身结构由“三开制”瘦身为“导管+二开制”,减少大井眼进尺,提高机械钻速;钻井过程中优选个性化钻头和大扭矩螺杆,配备高压泵,采用大排量、高泵压、高转速高压喷射钻井,实现日进尺千米;造斜段采用旋导工具,变滑动钻进为旋转钻进,精准控制井眼轨迹,提高钻井效率……

  持续推进技术创新,江苏油田初步形成了适合页岩油优快钻井技术,钻井周期由初期的70~80天缩短至35~40天。花页1-1HF井不仅创造了江苏油田大井眼最高日进尺等多项新纪录,而且创造了中国石化6000米页岩油井最短钻井周期纪录。

  科技的强有力助力,江苏油田已从页岩油勘探开发的学徒华丽转身为页岩油赛道上的竞跑者。

  责任编辑:陆晓如

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