涪陵頁巖氣田鉆井“井工廠”施工平臺(tái)向陽攝

涪陵頁巖氣田累計(jì)探明儲(chǔ)量7926.41億立方米,，生產(chǎn)頁巖氣突破400億立方米,，日產(chǎn)氣量近2000萬立方米，每天為我國(guó)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線6省2市,，70多個(gè)大中型城市,、上千家企業(yè),、2億多居民送去源源不斷的潔凈能源,。

位于重慶的我國(guó)首個(gè)商業(yè)開發(fā)大型頁巖氣田——中國(guó)石化江漢油田涪陵頁巖氣田,，最近頗受關(guān)注,，因?yàn)樗塾?jì)生產(chǎn)頁巖氣達(dá)400億立方米，創(chuàng)造了中國(guó)頁巖氣田累產(chǎn)新紀(jì)錄,。目前,，涪陵頁巖氣田日產(chǎn)氣量近2000萬立方米，可滿足4000萬戶家庭日常用氣需求,。

“從0到100億方我們走了4年,，從100億方到400億方，我們也走了4年,，這4年走的并不容易,。”面對(duì)這一成績(jī)，中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田分公司（以下簡(jiǎn)稱江漢油田）首席專家,、中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司（以下簡(jiǎn)稱涪陵頁巖氣公司）黨委書記劉堯文感慨萬分,。

頁巖氣井具有初期產(chǎn)量高、產(chǎn)量遞減快的特點(diǎn),，涪陵頁巖氣田卻不斷刷新中國(guó)頁巖氣開發(fā)新紀(jì)錄,，是什么支撐著該氣田持續(xù)保持高產(chǎn)，成為全球頁巖氣開發(fā)的“中國(guó)樣本”,？

堅(jiān)持科技創(chuàng)新,，開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化

頁巖氣，是儲(chǔ)存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層的非常規(guī)天然氣,，成分以甲烷為主,，是一種清潔、高效的能源資源,。2009年,，在攻克技術(shù)和成本障礙后，美國(guó)不僅發(fā)起了頁巖氣革命,，而且從天然氣進(jìn)口國(guó)變成出口國(guó),，實(shí)現(xiàn)了“能源獨(dú)立”。而頁巖氣田的開發(fā),，對(duì)加快我國(guó)天然氣開發(fā)和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化也起著重要的作用,。

頁巖氣藏為典型的“原地”成藏模式，開發(fā)頁巖氣不僅技術(shù)要求高,，成本更高,。2007年，我國(guó)與美國(guó)合作,，開展頁巖氣勘探開發(fā),。

我國(guó)海相頁巖氣資源非常豐富，但與北美頁巖氣相比,，地質(zhì)條件更為復(fù)雜,、生態(tài)環(huán)境更為敏感、勘探開發(fā)技術(shù)難度更大,。而這也常讓國(guó)外頁巖氣技術(shù)在中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)中“水土不服”,，照搬國(guó)外技術(shù)存在很多問題，而且這樣的“跨國(guó)聯(lián)姻”還面臨著高昂的成本——國(guó)外關(guān)鍵裝備只租不賣,，就連每次設(shè)備售后維護(hù)都要付出昂貴的服務(wù)費(fèi),。

涪陵頁巖氣田分布于重慶市涪陵、南川,、武隆,、忠縣,、梁平、豐都等區(qū)縣境內(nèi),，現(xiàn)有焦石壩,、江東、平橋3個(gè)產(chǎn)建區(qū),。自2012年12月開發(fā)建設(shè)以來,，2017年涪陵頁巖氣田如期建成百億方年產(chǎn)能生產(chǎn)基地，現(xiàn)為我國(guó)第六大天然氣田,，是我國(guó)“川氣東送”的重要?dú)庠粗弧?/span>

“如果說涪陵頁巖氣田保持高產(chǎn)的背后有什么秘訣,，那這秘訣就是技術(shù)創(chuàng)新！”劉堯文表示,，涪陵頁巖氣從零起步到跨越發(fā)展,，立足自主研發(fā)，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,。公司所有關(guān)鍵頁巖氣開發(fā)技術(shù)均100%實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,，僅國(guó)產(chǎn)橋塞與多級(jí)射孔、油基鉆井液,、牽引器測(cè)井,、地質(zhì)導(dǎo)向等4項(xiàng)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的應(yīng)用，就降低施工成本70%,，降低工程造價(jià)數(shù)億元,。

目前，涪陵頁巖氣田已形成具有自身特色,、可復(fù)制推廣的氣藏綜合評(píng)價(jià),、水平井優(yōu)快鉆井、長(zhǎng)水平井分段壓裂,、試采開發(fā)配套及綠色開發(fā)配套五大技術(shù)體系,。得益于這些自主創(chuàng)新技術(shù)，中國(guó)也成了繼美國(guó),、加拿大之后第三個(gè)完全掌握頁巖氣開發(fā)成套技術(shù)和實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國(guó)家。

建立開采體系,，打開氣田增產(chǎn)新空間

作為首個(gè)商業(yè)開發(fā)的大型頁巖氣田,，近年來，涪陵頁巖氣田面臨著老區(qū)產(chǎn)量遞減較快,、天然氣保供任務(wù)重,、上產(chǎn)壓力大等重重困難。為提高氣田采收率和保供能力,，涪陵頁巖氣公司創(chuàng)新集成五大具有涪陵頁巖氣開發(fā)特色的技術(shù)體系,，實(shí)現(xiàn)3500米以淺超壓頁巖氣藏高效開發(fā),、3500至4000米氣藏有效開發(fā)；在此基礎(chǔ)上還首創(chuàng)了中國(guó)頁巖氣立體開發(fā)調(diào)整技術(shù)體系,，立體開發(fā)調(diào)整區(qū)采收率最高達(dá)39.2%,，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

今年年初,，國(guó)內(nèi)首個(gè)頁巖氣三層立體開發(fā)評(píng)價(jià)井組——涪陵頁巖氣田焦頁66號(hào)擴(kuò)井組的4口氣井連續(xù)試氣獲高產(chǎn),，各井測(cè)試產(chǎn)量合計(jì)達(dá)每天67萬立方米。

“頁巖氣就像儲(chǔ)存在地下一層層的樓房里,，以前是第一層樓搬得差不多了,，再搬第二層，而這個(gè)技術(shù)相當(dāng)于把地下井網(wǎng)由‘二層樓’變成‘三層樓’,，最大程度提高儲(chǔ)量動(dòng)用率和頁巖氣產(chǎn)量,。”涪陵頁巖氣公司總工程師李遠(yuǎn)照介紹,，從國(guó)內(nèi)首個(gè)頁巖氣立體開發(fā)技術(shù),，到實(shí)現(xiàn)由上、下二層立體開發(fā)變?yōu)樯?、中,、下三層精?xì)立體開發(fā)，涪陵頁巖氣公司開創(chuàng)了中國(guó)海相頁巖氣立體開發(fā)先河,。通過立體開發(fā)技術(shù)升級(jí),，進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)能、產(chǎn)量,、采收率提高,，氣田有望新建產(chǎn)能15億立方米，新增經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量70億—80億立方米,，持續(xù)保持行業(yè)領(lǐng)先,。

“涪陵頁巖氣田對(duì)我國(guó)頁巖氣大規(guī)模開發(fā)具有示范引領(lǐng)意義。它的成功開發(fā),，包括鉆采技術(shù)突破,，增強(qiáng)了國(guó)內(nèi)各方和相關(guān)企業(yè)的信心，助力四川盆地成為我國(guó)頁巖氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主陣地,，對(duì)我國(guó)頁巖氣發(fā)展產(chǎn)生了關(guān)鍵的推動(dòng)作用,。”油氣工程專家,、中國(guó)科學(xué)院院士高德利說,。

攻克技術(shù)瓶頸，力爭(zhēng)產(chǎn)量再創(chuàng)新高

“我們?cè)诮鬼?span style="font-family:Calibri">4HF井實(shí)施的‘套中固套’的重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù),，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng),，該井重復(fù)壓裂后測(cè)試獲得每天18.38萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流,，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)頁巖氣開發(fā)技術(shù)先河?！备⒘觏搸r氣公司技術(shù)中心主任方棟梁說,。

壓裂就是為儲(chǔ)層造縫，打通頁巖氣開采通道,。涪陵頁巖氣田焦石壩區(qū)塊老井主要是在2013—2016年實(shí)施的壓裂施工,，前期采用“多段少簇射孔+段塞式加砂”的壓裂工藝，段間距,、簇間距之間有較大的剩余儲(chǔ)量,，且很多井已生產(chǎn)了數(shù)年，老縫里基本無產(chǎn)量奉獻(xiàn),，有再次實(shí)施改造提產(chǎn)的潛力,。

據(jù)了解，重建井筒后進(jìn)行重復(fù)壓裂施工是北美提高頁巖氣藏采收率的常用工藝,，但北美普遍采用的是下入4英寸套管,，在國(guó)內(nèi)目前沒有相關(guān)案例和成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒參考。

為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)頁巖氣高效開發(fā)技術(shù)空白,，提高氣井采收率,，涪陵頁巖氣公司聯(lián)合科研和工程單位，加大技術(shù)攻關(guān)力度,，綜合考量固井難度和壓裂效果,，先后完成了方案調(diào)研和論證、工具選型和工藝配套,，確定了在5.5英寸套管內(nèi)重建3.5英寸套管的施工新模式,，優(yōu)選焦頁4HF井首次開展“套中固套”的重建井筒重復(fù)壓裂施工。

施工中克服了該井小套管沿程摩阻大,、施工壓力高,、砂堵風(fēng)險(xiǎn)大、卡鉆風(fēng)險(xiǎn)高以及小井眼泵送射孔難度大等難題,，通過大量采用新工藝,、新技術(shù)，準(zhǔn)確高效地改造了老縫,，圓滿完成了壓裂施工目標(biāo),，確保了該井獲得高產(chǎn)，為促進(jìn)氣田老區(qū)采收率提升找到了新途徑,。

截至目前，涪陵頁巖氣田累計(jì)探明儲(chǔ)量7926.41億立方米,，生產(chǎn)頁巖氣突破400億立方米,，日產(chǎn)氣量近2000萬立方米,，每天為我國(guó)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線6省2市，70多個(gè)大中型城市,、上千家企業(yè),、2億多居民送去源源不斷的潔凈能源。劉堯文充滿自豪地說：“預(yù)計(jì)2021年,，我們的年產(chǎn)量可以達(dá)到71億立方米,。”