在四川北部,參與建成我國首個超深高含硫生物礁大氣田——元壩氣田;在川南,助力探明我國首個儲量超千億方的深層頁巖氣田——威榮氣田,并加速推進30億立方米產(chǎn)能;在川西,助力建成投產(chǎn)又一個千億方大氣田——川西氣田;在重慶,參與建成我國第一個商業(yè)開發(fā)的國家級頁巖氣田——涪陵頁巖氣田,并實現(xiàn)我國頁巖氣工程技術(shù)從起步到領(lǐng)跑的跨越……在四川盆地,2014年至今的十年時間里,中石化石油工程公司用優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)保障,扎實貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,踐行著“我為祖國獻石油”的責任擔當。
四川盆地天然氣資源量居全國之首,一條條“氣龍”蟄伏于深地之下。為得“長纓”在手、縛住“氣龍”,石油工程鐵軍敢為天下先、敢克世界難,以創(chuàng)新驅(qū)動打造硬核實力,針對不同氣藏條件、不同施工難點集成攻關(guān)石油工程技術(shù)、研發(fā)攻克配套裝備,全方位提升服務(wù)能力,為保障國家能源安全提供了強力支撐。
“公司持續(xù)深化‘提速、提效、提質(zhì)、提產(chǎn)、降本’系統(tǒng)工程,五年來在氣井平均井深增加21.9%的情況下,鉆井周期縮短8.6%,壓裂效率提高117.8%,工程成本年均降低4.43%,支撐動用天然氣地質(zhì)儲量5840億方、產(chǎn)氣1668億方。”石油工程公司董事長、黨委書記吳柏志介紹說。
快,更快——攻克瓶頸難題推動天然氣高效開發(fā)
四川盆地的天然氣藏種類多、儲層類型多,決定了氣藏認識難度大,高效開發(fā)技術(shù)難。
“通俗地講,四川盆地不像其他區(qū)域,可能也難,但一旦突破,一把鑰匙基本可以開所有門。但在四川盆地,好不容易配好了一把鑰匙,一試發(fā)現(xiàn)只能開一扇門,走到下一扇門前,又要重新配鑰匙?!惫臼紫@井專家周愛照說,“我們沒有經(jīng)驗可循,只能靠自己”。
從元壩高含硫生物礁氣田、涪陵頁巖氣田,再到中江致密砂巖氣藏、川西海相氣田,公司堅持問題導(dǎo)向、生產(chǎn)倒逼,協(xié)同各油氣田分公司、地區(qū)工程公司、直屬科研院所,針對不同氣藏、儲層開展一體化攻關(guān),科研攻關(guān)-現(xiàn)場應(yīng)用-優(yōu)化提升同步推進,技術(shù)體系不斷迭代提升,形成了元壩深層水平井、涪陵頁巖氣、川西致密氣優(yōu)快鉆井技術(shù)等,成功打出福1井、楓1井、雷頁1井、新頁1井等一批重點探井,其中焦頁18-S12HF井以4286米刷新國內(nèi)頁巖氣井水平段最長紀錄,元深1井以完鉆井深8866米創(chuàng)中國石化四川盆地最深紀錄,有力地支撐了四川盆地氣田產(chǎn)能建設(shè)。
在四川元壩氣田,攻克“一井多礁”鉆井技術(shù),實現(xiàn)安全穿越多壓力地層,一個井眼蛇形長穿過2至3個礁灘體,9口井實現(xiàn)“十個月完鉆,一年建產(chǎn)投產(chǎn)”,單井平均可采儲量16億方,13口單井累產(chǎn)超10億方,助力元壩氣田穩(wěn)產(chǎn)8年、累產(chǎn)氣305億方。
在重慶涪陵頁巖氣田,開展頁巖氣工程技術(shù)革命性攻關(guān),攻克了頁巖氣長水平井優(yōu)快鉆進等核心技術(shù)難題,自主研發(fā)高性能鉆井液、定向PDC鉆頭等關(guān)鍵技術(shù)和裝備,形成了頁巖氣優(yōu)快鉆完井技術(shù)序列,在打破國外技術(shù)壟斷的同時,實現(xiàn)了頁巖氣鉆探提速降本,相較2014年產(chǎn)建之初,鉆井周期降幅75%以上,單口井開發(fā)投資下降60%,有力助力了上游增儲上產(chǎn)降本。
在川西合興場氣田,創(chuàng)新形成深層高應(yīng)力致密砂巖氣藏鉆完井關(guān)鍵技術(shù),助力甲方一舉打破持續(xù)33年“有儲量無產(chǎn)量、有氣無田”的沉悶局面,千億方難動用致密氣儲量如今高效建產(chǎn)。
優(yōu),更優(yōu)——創(chuàng)新工藝技術(shù)打造中國壓裂樣板
隨著油氣勘探開發(fā)進入非常規(guī)時代,中國約85%的油氣資源開發(fā)都需要通過壓裂來開發(fā),四川盆地頁巖氣資源量均居全國之首,更需要公司不斷創(chuàng)新探索壓裂工藝技術(shù)、更新迭代技術(shù)體系,當好壓裂技術(shù)的先行者、引領(lǐng)者。
涪陵頁巖氣田的十年磨礪,為公司打造中國天然氣壓裂樣板奠定了堅實基礎(chǔ)。2013年,面對國家重大戰(zhàn)略需求,針對國外技術(shù)壟斷等難題,公司從零起步,從機理到工程進行研究,創(chuàng)新形成了以壓裂雙甜點識別與評價、水平段段簇設(shè)計為核心的地質(zhì)工程一體化設(shè)計方法、壓裂工藝,在焦頁9平臺、焦頁42平臺完成了國內(nèi)頁巖氣首次“井工廠”“同步壓裂”施工,有力推動了頁巖氣商業(yè)化開發(fā)。隨著對頁巖氣壓裂改造機理、工藝技術(shù)模式和現(xiàn)場實踐認識的深入,公司更新迭代技術(shù)體系,構(gòu)建了中國石化電動壓裂V1.0、V2.0、V3.0實施方案,于2021年7月在焦頁11東平臺打造了國內(nèi)電動壓裂標準化井場示范工程,成為國內(nèi)首家掌握頁巖氣壓裂試氣全技術(shù)鏈的油服公司。
隨著四川盆地天然氣勘探開發(fā)的深入,中深層頁巖氣、深層天然氣成為重點攻關(guān)方向。公司緊跟開發(fā)重點,在普光氣田、川西氣田等區(qū)塊推廣涪陵經(jīng)驗轉(zhuǎn)化應(yīng)用,加快攻克勘探開發(fā)難題與挑戰(zhàn),有力推動天然氣壓裂跨越式發(fā)展。
在普光氣田,應(yīng)用酸化壓裂與加砂壓裂復(fù)合交替改造工藝,解決長興組碳酸鹽巖穿透距離短、裂縫復(fù)雜程度低、縫控體積小、剩余儲量動用難等問題,在大灣407-1H井壓后日產(chǎn)氣10萬方,較前期2口斜井產(chǎn)量提升400%。
川西氣田,采用多級定點分流酸化壓裂工藝,全井段均衡改造后,實現(xiàn)單井平均無阻流量每天206萬方,較籠統(tǒng)酸化壓裂效果提高52.6%。川西須家河區(qū)塊,采用超高壓體積壓裂技術(shù),實施差異化壓裂改造后,實現(xiàn)少井高產(chǎn),支撐新場須二難動用氣藏提交1330億方探明儲量。
公司井下作業(yè)首席專家盧云霄表示,四川盆地天然氣規(guī)??焖偕袭a(chǎn),為壓裂業(yè)務(wù)快速增長提供了良好發(fā)展環(huán)境,公司將繼續(xù)圍繞打造技術(shù)先導(dǎo)型企業(yè),發(fā)揮“大兵團”作戰(zhàn)優(yōu)勢,在儲層改造的關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,深化集成化、信息化、智能化研究,實現(xiàn)全鏈條最優(yōu)化和最終可采儲量最大化,以“領(lǐng)跑者”的姿態(tài)持續(xù)保障頁巖油氣大突破、大發(fā)展。
新,更新——裝備升級提升效能
今年1月10日,全球首套175兆帕壓裂裝備在重慶綦頁深1井成功應(yīng)用,標志著公司超深層壓裂裝備邁入“世界第一方陣”。公司針對5000米超深層頁巖氣儲層改造難題,升級配套175兆帕系列壓裂裝備,實現(xiàn)了“壓得開、擴得出、加得進”,初期測試日產(chǎn)氣2.4萬方,進一步助力我國超深層頁巖氣勘探。
壓裂施工壓力高、復(fù)雜縫網(wǎng)形成難度大等世界級難題,是制約我國超深層頁巖油氣增儲上產(chǎn)的“攔路虎”,研制開發(fā)超高壓壓裂設(shè)備成為油氣行業(yè)重大技術(shù)攻關(guān)方向。公司聯(lián)合甲方、石化機械等單位,升級改造了全套175兆帕壓裂裝備,施工壓力比前期裝備增加25%,能有效形成溝通地下頁巖氣的立體縫網(wǎng),為超深層頁巖氣出井修建了“高速公路”,從地縫里掘“金”增效益。
不僅在壓裂裝備方面,公司聚焦高質(zhì)量服務(wù)四川盆地增儲上產(chǎn),強化裝備攻關(guān),持續(xù)推進裝備提擋升級,加強自動化鉆機、高壓泥漿泵、超高壓壓裂橇等核心裝備配套升級。“十四五”以來,累計投入190億元升級天然氣產(chǎn)區(qū)電動化自動化鉆機、電動壓裂橇等核心裝備,加大旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等“卡脖子”工具攻關(guān),為保障國家能源安全貢獻更多“硬核”利器。
旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)是石油工程領(lǐng)域最前沿、最高端的技術(shù)裝備,它可以在鉆柱旋轉(zhuǎn)時控制鉆頭,實時調(diào)整鉆進方向,像“巡航導(dǎo)彈”一樣自動尋找目標、多靶點命中,是實現(xiàn)石油勘探開發(fā)地質(zhì)目標、提高油氣鉆遇率、降本增效的關(guān)鍵利器。長期以來,旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)被國外油服公司壟斷,只租不賣,且按小時收取高昂服務(wù)費用。為解決這一“卡脖子”難題,公司集聚優(yōu)勢資源,加快突破矢量控制、動態(tài)測量、雙向通信等技術(shù)瓶頸,形成大推靠力高精度動態(tài)測量與閉環(huán)控制、高穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)化電源載波總線和系統(tǒng)通信等4大創(chuàng)新成果、9項核心技術(shù),整體達到國際先進水平,其中導(dǎo)向頭工具面測量精度、方位電阻率測量精度達到國際領(lǐng)先水平。與國內(nèi)外油服同類產(chǎn)品相比,實現(xiàn)國內(nèi)首家非常規(guī)頁巖油氣藏、海上和灘淺海油氣田、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井等全場景應(yīng)用。截止目前,旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)已累計應(yīng)用240口井、進尺30萬米,工作時間3.6萬小時,創(chuàng)國產(chǎn)旋導(dǎo)“一趟鉆”進尺3210米最高紀錄,充分展現(xiàn)了該系統(tǒng)過硬的適用性、可靠性和先進性。
公司還打破國外技術(shù)壁壘,實現(xiàn)混合鉆頭全系列國產(chǎn)化,形成以“個性化鉆頭+低速大扭矩等壁厚螺桿”為核心的復(fù)合鉆井技術(shù),難鉆地層由23趟鉆縮短到12趟鉆,機械鉆速同比提速111%,國產(chǎn)化后成本降低70%。
公司總經(jīng)理張建闊表示,下一步,將緊密圍繞七年行動計劃部署,堅決貫徹深化上游一體化發(fā)展暨難動用儲量效益開發(fā)會精神,找準動用氣藏、解放氣藏、經(jīng)營氣藏重要參與者的職責定位,強化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),強化核心裝備升級,強化資源統(tǒng)籌優(yōu)化,以一體化大協(xié)同推進天然氣大發(fā)展。