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                    涪陵商業化之翼
                    2014年10月16日 14:13 來源于 中國石油石化    作者:于 洋 李泰豫        打印字號
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                       —中國頁巖氣發展系列報道之二

                      涪陵頁巖氣成功商業化,不僅需要技術、裝備的突破,而且需要人的突破。

                    一支專業開發頁巖氣的隊伍,是涪陵的制勝秘訣之一。 攝影/胡慶明

                      嘗鮮商業化

                      技術突破、隊伍培育、裝備國產化,是涪陵頁巖氣成功商業化的必要條件。

                      文/本刊記者 于 洋/李泰豫

                      9月6日凌晨3點49分48秒,一個值得紀念的時刻。這一刻,焦頁6-2HF井累計產氣1億立方米,成為全國首個產量破億立方米的頁巖氣井。

                      單井產氣過億,對于國內頁巖氣行業來說,不僅僅是一個數字這么簡單。它突破了人們對于頁巖氣商業化開發一個產量上的“心理預期”。

                      這個消息讓奮戰在涪陵頁巖氣工區的中國石化人激動萬分。有人為此大醉一場,有人則興奮得徹夜難眠。

                      4年了,從2010年中國石化對涪頁HF-1井進行實驗性勘探、以少氣出水告終,到2014年涪陵頁巖氣成功商業化并出現首個產氣過億的單井,只用了短短4年的時間。

                      這4年,充滿了太多頁巖氣勘探開發的歷史轉折。

                      艱難的“聯姻”

                      國外公司只提供極高價格的服務,并不銷售設備。他們對技術高度保密,謝絕參觀學習。

                      ——中石化江漢石油工程公司井下測試公司副總經理袁發勇

                      在中石化中原石油工程公司70171鉆井隊王文軍看來,涪陵留給他印象最深的就是彎彎曲曲、不到200米必然轉彎的山路。

                      “那山路,別說抬設備,走路都困難。記得第一次上來時,開出了一條路,再往前走就是一個瀑布懸崖。我們只好繞路下山重新開路,一共走了五六個小時。”王文軍說。

                      涪陵山區群山環繞,綠意繚繞。王文軍沒有意識到的是,這條看上去很美、走起來曲折的道路,也是涪陵頁巖氣開發的某種隱喻。

                      涪陵頁巖氣開發之初連連失利。涪頁HF-1井和接下來實驗的幾口井并沒有給人們帶來好消息。

                      “涪頁HF-1井是我們壓裂的,整個施工過程都不順利。后來摸索著壓裂完了,沒有出氣,反而出水了。”中原石油工程井下特種作業公司經理劉祖林回憶起第一口頁巖氣井時,耿耿于懷。

                      這并不奇怪。當時中國的頁巖氣勘探開發經驗與相關工程技術還是一片空白。同時,頁巖氣的發展還面臨著經濟性的考驗——是否適合商業化大規模開發的價值。“頁巖氣的關鍵是經濟可采性。不是沒有氣,我們探井周圍都是氣。但值不值得開采是另一回事,這是卡住頁巖氣發展的一個重要原因。” 江漢石油工程測錄井公司經理廖勇說。

                      人們一度懷疑,中國的頁巖氣是否適合大規??碧介_發。

                      承擔涪陵頁巖氣開發工程技術服務的中石化石油工程公司沒有放棄。在經歷了幾次探井的成功與失敗后,規?;?、商業化開采的前奏在與國外的技術“聯姻”中展開。

                      2011年,中國石化正式進入頁巖氣的開采階段。“當時頁巖氣我們沒干過,不會干,全靠老外來說,我們就在過程中學習、建議。”劉祖林說。這一階段仍然處在實戰的摸索階段,主要在鄂西渝東的建南地區完成了中國石化第一口頁巖氣水平井建頁HF-1井和建頁HF-2井兩口井的施工任務。

                      當時的頁巖氣開發,有著濃濃的“洋”味。建頁HF-1井的油基鉆井液、水力泵送橋塞、分級射孔工藝,以及裸眼水平段成像測井和生產套管水平段測井都由國外公司施工。

                      但是,鉆探效果并不是很理想。“在電成像測井、生產測井、固井質量等方面均未達到預期效果。”江漢石油工程公司西南項目管理部經理張良萬說。

                      不僅如此,這場“跨國的聯姻”面臨著高昂的成本。據張良萬介紹,當時,外國公司在建頁HF-1井裸眼水平段成像測井、水平段固井聲幅測井服務價格分別為141萬元、99萬元;水力泵送橋塞分級射孔技術服務費40萬~50萬元/段……這使得打下一口井的頁巖氣成本達到上千萬元。

                      代價高昂的合作并沒有帶來技術服務的突破。“這一時期,我們主要是進行技術的引進與合作。但是,國外公司只提供極高價格的服務,并不銷售設備。他們對技術高度保密,謝絕參觀學習。” 江漢石油工程公司井下測試公司副總經理袁發勇說。

                      高成本、技術封鎖制約了涪陵頁巖氣規?;_發的步伐。中石化石油工程公司逐漸意識到,在這種技術“聯姻”合作中很難得到學習和提高。

                      艱辛的攻關

                      你們在頁巖氣工程技術上的系列突破,使中國石化在頁巖氣勘探開發上走在中國企業前面成為可能。

                      ——中國石化集團董事長傅成玉

                      國外的技術封鎖必須打破。

                      圍繞頁巖油氣開發的核心問題,中石化石油工程公司組織各路人馬展開了艱苦的攻關。

                      水平井、分段壓裂是頁巖氣開發中最關鍵的技術。

                      鉆桿進入地下后會向水平方向延伸,之后是分段壓裂施工。在水力壓裂的作用下,地層會被壓出像漁網一樣的裂縫。這些裂縫,就是人們給頁巖氣預留的“高鐵隧道”。

                      問題是,這條隧道很容易塌方。與常規天然氣的棲身之地相比,泥頁巖更喜歡膨脹、垮塌,而且碎屑顆粒少,壓裂后的縫隙很快就堵上了。其實,還不到壓裂環節,中國石化就感受到了泥頁巖給的下馬威。

                      “打涪頁1井可艱難了,下部垮塌非常嚴重。我們的井深軌跡設計不一樣,本來是打70多度的水平段,下套管封住后垮塌得非常嚴重。后來調整到50多度總算頂住了。”中原石油工程公司70117隊平臺經理馬永生說。

                      中石化此前有過水平井和分段壓裂的基礎,但是一直都是在砂巖中,從來沒有對泥頁巖進行過水平井壓裂。

                      為了造出堅固的“隧道”,要給它加砂,用砂子撐住裂縫,之后下一個橋塞封住。對橋塞射孔后,打開溝通地層,就能成功地造出“隧道”。這樣一個小小的泵送橋塞,最初要價47萬元。

                      要價高還能咬牙忍受,但外國公司出于各種因素考慮的“撂挑子”就實在不能再忍了。在丁頁2HF井中,原本由一家國外知名工程服務公司承擔承擔橋塞射孔聯作施工,但隨著易開采油氣儲量的逐漸下降,油氣勘探轉向高溫、高壓等復雜地層,施工難度越來越大,這家外國公司中途放棄。中石化石油工程公司無奈接手,是責任使然,也是退路已斷。

                      “當時完全是靠我們自主研發。在看到別人使用效果的基礎上,自己猜測著搞。”負責此項技術的人士回顧說。還好,功夫不負苦心人,他們針對6個施工難點,對射孔儀器串、7英寸套管橋塞、井口防噴裝置等進行了技術革新。2013年12月9日,我國首次成功采用電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯作工藝,獨立完成了大型頁巖氣分段壓裂施工。

                      鉆頭要在幾千米深的地層中找準靶點,猶如鼴鼠在地下找糧洞。水平井鉆井最難也是最關鍵的,就是要確保斜井段下靶點、水平段最終點都落在優質頁巖氣層上。

                      鉆探焦頁1HF井時,沒有可靠的地震剖面和二維測線,井眼軌跡控制完全靠“摸著石頭過河”。2012年7月15日,焦頁1HF井進入井斜段下靶點,將鉆出的巖屑與取芯導眼井的相關資料進行對比分析,發現地層提前。如果按原井眼軌跡控制方案鉆至水平段,很可能鉆穿優質頁巖層。技術人員經過分析、計算和研究,決定將靶點垂深上提15米,最終實現了精確控制和準確中靶,氣層鉆遇率100%,為后期測試獲得高產奠定了良好基礎。

                      就這樣一點一滴地分析,中石化石油工程公司慢慢地積累著頁巖氣開發經驗。在頁巖氣開發中,公司形成了以測井綜合解釋和地震綜合解釋為主的勘探評價技術;形成了頁巖氣開發關鍵技術,包括水平井優快鉆井技術、長水平井段壓裂試氣工程工藝技術等,并實行以“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式。目前試驗井最大水平段長2100米,最多壓裂段數24段。

                      頁巖氣工程系列技術上的突破,為降低頁巖氣勘探開發成本做出了積極貢獻。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,替代了外國同類產品,降低成本30%;多級滑套壓裂等工具價格大大低于國外同類產品。

                      中國石化集團董事長傅成玉這樣批示:“你們在頁巖氣工程技術上的系列突破,使得中國石化勘探發現的頁巖氣儲量得以經濟有效開發,使中國石化大規模開發成為可能,使中國石化在頁巖氣勘探開發上走在中國企業前面成為可能。”

                      提速的關鍵

                      人活百年,趕不上地層里一毫米的沉積時間,我們要分秒必爭。

                      ——江漢油田涪陵頁巖氣分公司項目部地質副主任李加玉

                      經過了前期涪頁、建頁以及大安寨的平庸戰績后,焦頁HF-1井20億立方米的出氣量,預示了中國頁巖氣規?;?、商業化開發時機的到來。在這樣的天時地利下,焦石壩會戰打響了。

                      大規模的頁巖氣開發讓焦石壩這個沉寂已久的小鎮變得異常熱鬧。一支由現場管理、鉆井、測井、錄井、壓裂、測試、工器具維修等十多個工種5000余人組成的石油團隊陸續進駐。

                      每周一、三、五、六是涪陵工區項目部碰頭會,周二是全區大生產會。一間30平方米的小會議室,擠滿了從各單位項目部趕來匯報工作的人,去晚的只能站在門口聽。散會后不到5分鐘,所有的人和車像急流一般迅速涌向焦石壩的各個角落,走得干干凈凈。半個小時后,又一批從各處趕來的基層干部等在門口,準備參加下一個會議。

                      “人活百年,趕不上地層里一毫米的沉積時間,我們要分秒必爭。”首批進駐焦石壩的江漢油田涪陵頁巖氣分公司項目部地質副主任李加玉說。

                      頁巖氣開發代價的“非常規”,確實令人望而卻步,如何降低頁巖氣開發的成本、提高頁巖氣的開發效率成了商業化開發的重中之重。于是,在焦石壩會戰中,“提速、提效、安全、環保”成了焦石壩地區施工隊伍常常掛在嘴邊的一句話。

                      焦石壩地區獨特的地質特點給施工和工程技術帶來不少麻煩。

                      “我們這邊巖石硬得很嘍,都是山,哪能鉆出什么氣來。”焦石鎮壇中村村民王守富記得當時鉆井隊駐進焦石壩的情景。

                      村民的話不無道理。焦石壩地區屬海相巖層發育,而海相發育的地層要比陸相復雜得多。這就使得這一塊的地質條件非常復雜,地層硬、易漏失、氣層多。

                      如何高速高效地在復雜和堅硬地層下打出頁巖氣呢?

                      初期,為了提速,中石化石油工程公司選擇了較為成熟的國外設備技術。

                      在上部地層,他們試驗應用了空氣(泡沫)鉆等普遍采用的提速技術,二開大井眼尺寸造斜井段時試驗應用了泡沫定向技術,在多井段時應用進口PDC鉆頭和螺桿來提速,但是提速的結果似乎并不樂觀。

                      中石化石油工程公司開始了從井身到壓裂的提速方案的改進。他們先后進行了六輪井身結構的優化。為解決淺層氣及環保的問題,摸索出了上部地層采用清水鉆井的方式。為了更快地瞄準“靶心”,他們研制出了新型定向PDC鉆頭,用MWD/LWD+螺桿常規定向技術完成了國外使用旋轉導向技術所能完成的定向工作。在壓裂方面,3000型壓裂機的應用,大大提高了壓裂效率;承壓條件下進行壓裂技術的掌握,填補了世界頁巖氣承壓壓裂的空白。

                      井工廠的探索

                      井工廠模式下,打5口井只需要原來不到兩口井的占地面積。

                    同心協力,奮戰在涪陵頁巖氣項目。 供圖/中石化石油工程公司

                      ——中石化江漢石油工程公司50143JH鉆井隊隊長曹華

                      從今年年初,涪陵頁巖氣示范區首個“井工廠”模式的應用井場——焦頁30號平臺就備受關注。

                      “這是我們第一次將井工廠模式應用到頁巖氣的鉆探。”負責焦頁30號平臺平臺施工作業的江漢石油工程公司50143JH鉆井隊隊長曹華興奮地告訴記者。

                      在涪陵,曹華是有名的“三不隊長”——不睡覺、不回家、不離井場。關于曹華,還流傳著這樣的話:“曹隊長從來不睡床。一個沙發一個對講機,一年四季挨床的機會很少。”

                      “主要是心里放不下。一開鉆,24小時不停鉆,下一秒會出現什么我們誰都說不上來。我第一時間在現場的話,可以第一時間進行補救,降低損害。”曹華笑著解釋。

                    “讓我們每天準時醒來的,不是鬧鐘,而是夢想”—一位涪陵工區的員工這樣描述他們的生存狀態。 供圖/胡慶明 中石化石油工程公司

                      “井工廠”開發模式的實施并不是一個容易的活兒。多口井同時鉆探、同時壓裂這種作業方式對勘探、開發、壓裂提出了一系列要求。井的方位是否適合同步壓裂,固控設備的損耗是多少,各壓裂的壓力是否達到了同步壓裂效果最佳等一系列問題都在考驗著江漢工程50143JH井隊。

                      盡管如此,“井工廠”仍是深受人們喜愛。

                      江漢工程西南項目管理部負責人張良萬告訴記者,“過去鉆機從一口井場轉到另一口井,拆卸、搬運、安裝,最快也要五六天,而這臺鉆機采用液力推動,軌道移動,完成一次移動只需要1個小時。”

                      在井地面積節約方面,曹華給我們列了幾個數據:“通常一口井需要120米*60米的空間,現在四口井同時作業的面積是120米*85米。下一個即將鉆井的51號平臺,也是采用井工廠模式,一共5口井,面積只需要120米*100米。也就是說,井工廠模式下,打5口井只需要原來不到兩口井的占地面積。”

                      模塊預置、位置預設和快拆快轉裝的拆裝特點,也使得整個井工廠鉆機的投入、使用更為節省、方便。

                      “設備的場內搬遷是不產生利潤的。以前搬遷至少要5臺吊車,三輛50噸左右的,兩輛30噸左右的,搬家需要一個星期到十天徹底完成?,F在采用井工廠后,我只需要一輛小型的吊車來配合,大約一天的時間就夠了。”

                      “這極大地提高了作業的效率,降低了施工的成本。”曹華介紹說。焦頁30號平臺運用“井工廠”模式施工,使每口井搬遷時間縮短6天,最大化地利用了鉆井液、鉆頭、鉆具組合等,節約了鉆井成本投入,縮短了平臺建井周期。同時,提高了鉆井速度,僅用118天進尺上萬米,50143JH鉆井隊成為工區首支進尺上萬米的井隊。

                            像打仗一樣打井

                      要建成國家級的頁巖氣示范區,不僅需要技術裝備的突破,更需要人的突破。

                      ——中石化江漢石油工程公司50143JH鉆井隊隊長曹華

                      快在準備,這是曹華隊長的另一個提速體會。

                      “鉆井這個工作就是這樣,要當做打仗一樣去打。我們還有很多工作去協調,我們的設備不停地在軌道上滑移。一些無謂的時間浪費在前期就得爭取回來。”曹華說。

                      各個鉆井隊一切向“前”看:在搬井作業前,就把設備保養、增補工作提前完成;施工作業前根據新的作業流程,組織員工結合自身崗位加強學習;鉆前工程的時候,隊長和技術員就提前駐進現場,與施工方溝通協調,圍繞著如何有利于施工作業規劃井場布局。

                      “要建成國家級的頁巖氣示范區,不僅需要技術裝備的突破,更需要人的突破。每天腦袋里要想你明天干什么、今天干什么,你下個小時干什么,要做到技術提速、管理提速。”曹華說。

                      曹華的“老對手”唐凱也是個很有想法的人。唐凱帶領的江漢工程50809JH鉆井隊鉆探了中國石化第一口淺層頁巖氣。“那時候打一口井要80-100天左右,現在大約50天左右就可以完井。”唐凱說。

                      唐凱不善言辭。1997年他從一名普通的石油鉆井工人干起,一直成長為中國石化集團勞模。這樣的成長速度與他出色的自學能力分不開。

                      在他的帶領下,50809JH鉆井隊也形成了善于動腦的風氣。施工過程中,經常會面臨繁復的器件更換問題,這就需要占用一定的人力和時間。比如鉆井平臺的濾網更換問題。

                      在進行觀察和全員集思廣益后,50809JH鉆井隊成功將原來鑲入式濾網改為了插入式,極大地節約了人力物力。“以前,我們需要抽出兩個工人花15分鐘的時間去更換。因為濾網是由八個螺絲固定的,需要一個人在上邊松螺絲,一個人松螺絲下邊的扳手,這樣耗時費力。后來,我們將濾網改進了一下,每次只需要將濾網抽出更換即可。”唐凱向我們介紹。

                      在井隊,鉆頭返回來的泥漿也是困擾井隊的一個問題。“這個導砂槽,是我們井隊根據周圍山地落差的特點設計出來的。這樣在一開清水鉆井時返出的泥砂在重力的作用下就可以直接流到泥漿池中。”江漢石油工程公司50143JH鉆井隊鉆工黃勇說,“要知道,過去都是要專門派出六個人一車一車運砂,現在這樣,可以把節省出來的6個人投入到井場的標準化建設中去。”

                      在提速提效的口號下,各井隊既互相競爭又互相學習,形成了良好的會戰氛圍。

                      一系列數字很好地體現了中石化石油工程公司在頁巖氣開發上的成果:空氣鉆井技術、漸增式定向井眼軌跡、常規水泥漿體系和“三高一低”防塌鉆井液等28項先進鉆井工程特色技術;井下特種作業開展的14個科研課題研究;擁有了12項專利;形成了22項頁巖氣試氣工藝;7項國產化測錄井技術頁巖氣石油工程技術的全面國產化時機已經成熟。

                      一個一個的驚喜還在焦石壩頁巖氣會戰中被創造著。

                      “我們現在的成績和自信來自于曾經的失敗。前期的失敗和付出,都非常有價值。” 中石化石油工程公司副總經理宗鐵說,“我們將再接再厲,不斷推進‘安全示范、綠色示范、技術示范、管理示范、效益示范’這五個示范,發展頁巖氣技術特色化、國產化、系列化,形成頁巖氣石油工程技術、裝備、管理等系列標準,當好頁巖氣開發的先行者和領軍人。”

                      責任編輯:劉淑菊

                      配 文

                    探索裝備國產化

                      文/本刊記者 于洋

                      美國用將近30年時間走完的頁巖氣探索之路,在涪陵僅僅用了幾年。

                      勘探開采與商用頁巖氣不是單一存在的,而是一項系統工程,需要打造一個完整的產業鏈來“呵護”頁巖氣實現更大的規?;?、商業化。其中,頁巖氣裝備國產化是一顆尤為閃亮的新星。

                      為了打破國外公司的技術和價格壟斷,2012年,在大安寨會戰和焦石壩會戰中,圍繞核心技術的一系列攻關開始了。

                      “鉆頭不到,油氣不冒。”頁巖氣的開采不同于常規油氣資源的開采。焦石壩地區地下溶洞多、暗河多、裂縫多,頁巖氣層易塌陷,鉆頭要在如此復雜的地層中“命中靶心”,難度可想而知。

                      為了提高鉆井的效率,中石化江漢石油工程公司50809JH鉆井隊和錄井隊密切配合,認真對照、觀察地層巖性變化,結合臨井地層資料對比分析地層,為優選使用鉆頭提供準確的地質參考,并積極配合鉆頭廠家共同分析研究,進行個性化鉆頭設計和使用。

                      江漢石油工程鉆井一公司50809JH隊長唐凱介紹說:“之前我們在龍潭組的時候采用牙輪+螺桿定向鉆的模式。采用了PDC鉆頭進行定向施工后,平均機械鉆速高達17.09米/小時,為全井提速打下了堅實的基礎。”

                      中石化石油工程機械公司逐步形成了一整套鉆頭鉆具的提速方案。在導眼時,針對加不上壓、鉆速低等技術,開發26″強化鋼齒牙輪鉆頭;開發16″鋼體金剛石鉆頭和244等壁厚螺桿的組合,使得一開時的鉆井周期上縮至1.5天,創同井段機械鉆速最高紀錄……他們形成了較為成熟的各井段專用鉆頭鉆具方案,使得牙輪鉆頭逐步占領焦石壩市場,金剛石鉆頭逐步替代其它公司產品。

                      在談到第一臺國產化2500型壓力機組的使用時,劉祖林自豪地說,“江漢石油工程機械公司生產的第一臺2500型壓裂機組就是我們中原井下參與試驗的”。在試驗第一代的混配車時,四機廠與中原井下給做了大量實驗和改進。

                      “當時試驗時,現場遇到混配車動力不足,根據我們的經驗和四機廠的討論后,直接調集一個大的發動機,增加了95匹馬力,多次試驗后發現效果很好。就這樣固定下來,他們現在造的第二代混配車非常好。”劉祖林興奮地回憶。

                      中原井下與四機廠的“互動”后來又延續到了3000型壓裂車的實際測試上。“試完后,就直接在井場召開了現場研討會,不包括口頭的,書面的問題就提出了38個。”劉祖林說。

                      類似的合作,還有像輸砂系統的改進,混配系統的提升等,都是四機廠與井場實際作業隊伍進行試驗,不斷改進。在總結與江漢石油裝備機械制造廠的合作時,劉祖林說,“這些年,中原井下做了很多研究工作,四機廠做了很多實質性的工作”。

                      機械制造廠與井隊的良性互動,帶動了在頁巖氣壓裂方面一系列的革新。

                      2013年6月,4臺3000型壓裂車作為主力設備,全程參與了焦頁1-3HF井15段的壓裂施工,創造了國內頁巖氣壓裂施工同等規模作業用時最短紀錄。

                      2014年4月,在焦頁8-1HF井,首次成功開展了鉆頭、螺桿鉆具全井風險承包業務,江鉆股份承包完成井段的平均鉆速達8.0米/小時,提速效果創造工區最快施工記錄。

                      最新研制的三桶可分離輸砂器,動力達到1200馬力,滿足長時間連續作業的要求,解決了原100桶混砂車排量不足、壓力低、共用兩臺車操作復雜等問題,成為頁巖氣施工中必備機型……

                      無論從鉆井還是到壓裂,焦石壩工區基本上實現了裝備和配套工具的國產化。

                      責任編輯:劉淑菊

                    打造“一站式”開發模式

                      —訪中國石化石油工程公司副總經理宗鐵

                      我國頁巖氣開發會有一個新的飛躍。這取決于自有技術帶來的低成本、高性價比。

                      文/本刊記者 于 洋

                      沒有哪一個礦種,曾經像頁巖氣這樣身負“奇跡”之名。也沒有哪一個礦種,遭遇過和頁巖氣樣的熱捧與冷遇。中石化石油工程公司副總經理宗鐵親眼見證了中國石化頁巖氣從無到有的過程。他認為,頁巖氣的“大起大落”并不利于行業發展。它應該是個穩步推進的過程,當積累到一點階段后會有較大的跨越。

                      近日,本刊記者專訪了宗鐵,聽他講述涪陵頁巖氣開發的經驗。

                      五年培育

                      中國石油石化:目前,涪陵頁巖氣開發已經可以實現完全的國產化開發。中石化石油工程公司是何時開始對頁巖氣技術的儲備呢?

                      宗鐵: 2009年,美國的頁巖氣開發取得實質性突破,這對我們的觸動非常大。中國是世界上頁巖氣儲量最豐富的國家之一,如果我們在頁巖氣開采技術上取得突破,那么在中國也會掀起一場能源革命,將極大緩解天然氣供應緊張的局面。

                      按照中國石化的部署,中石化石油工程公司組織進行多專業、多工種的聯合攻關。2009年下半年,我們組織高管技術人員到北美去學習,現場調研,進行技術交流,這是第一步。第二步,從2010年開始和國外大的技術服務公司在國內進行合作,這個階段同時啟動了我們自己的聯合技術攻關。這一時期啟動的聯合技術攻關的專業達到了八、九個專業。

                      中國石油石化:這種聯合攻關是何時見到成效的?

                      宗鐵:2011年已經初見成效,主要體現在:第一,對頁巖氣進行“井工廠”模式的設計,包括技術設計、生產運行的設計,基本成型;第二,在關鍵技術攻關方面取得進展。

                      2011年,我們自己設計,布置了七、八口頁巖氣、頁巖油井。這實際上是一個初步的應用,國產化率達到80%左右。通過七、八口井的探索實踐,加上關鍵技術的進一步攻關,到2012年,基本上形成了一套頁巖氣開發的配套技術體系和設計思路。

                      2012年,這套設計思路和集成技術基本上在中國石化的各個頁巖區塊進行一個面上的推廣。最后一項關鍵技術——泵送橋塞經過持續攻關,近期也達到了預期目標。這樣,到目前,這套技術就完全成熟了。

                      從2012年下半年到現在,涪陵頁巖氣的勘探開發的技術,就是我們系統技術的成果。焦石壩的開發,基本上用的是國產技術,這種大規模的開發,在我們國內是第一次。當然它是在不斷改進和完善的。

                      涪陵優勢

                      中國石油石:在實現頁巖氣技術國產化、系列化上,您覺得中石化石油工程公司有哪些自己的優勢?

                      宗鐵:技術問題是關鍵。頁巖氣開發有一個成本問題,但歸根結底,還是落到技術上。要結合中國頁巖氣的特點,開發出配套技術?,F在好多專家說中國的頁巖氣冷下來了,我不這樣看。我反而認為,在國產技術成熟的情況下,我國的頁巖氣開發會有一個新的飛躍。這一定取決于自有技術帶來的低成本、高性價比。這種配套技術一定是集團式的運作模式,不是哪一個專家能夠解決的,因為這個配套技術包含的內容太多。

                      中石化石油工程公司前期進行了5年的學習、摸索,我們總結出來,一定要有適合中國頁巖氣儲層特點的自有的配套技術。

                      中國石油石化:中石化石油工程公司的技術優勢,為什么能在短短5年內就形成?

                      宗鐵:其中的秘密就是聯合攻關。聯合攻關,就是在全國各個地區,根據各個公司的特點、優勢,讓他們參與到大兵團式的多工種的聯合攻關來,發揮各自所長。我們的探索實踐,是有分工的。有的是勝利石油工程公司在做,有的是江漢石油工程公司在做,有的是中原石油工程公司在做。這樣的平行運作,不僅技術攻關質量好,而且速度也非???。

                      中國石油石化:除了技術優勢外,涪陵的成功還有沒有其他因素?

                      宗鐵:我們還有一批有經驗的技術服務和施工隊伍,這是降低成本、高效開發的保障。光有技術也不行,一定要將技術的完整性和施工隊伍的經驗、作業效率、技術服務的適應性結合起來。

                      不可否認,在頁巖氣開發上,我們和很多企業相比都有優勢。我們有意識地培育了一支專門從事頁巖氣技術服務和施工的隊伍。我們拿出專項資金、選出人才送到國外進行培育,從設計階段就讓這批技術骨干介入,在裝備上給予配套扶持。

                      從裝備、技術、人員這三個方面,我們是花了大力氣的。整整五年的培育,沒有戰略眼光的企業是做不到這一點的。這是我們的優勢,現在看來我們的這個優勢越來越明顯。

                      一站式服務

                      中國石油石化:經過5年的探索實踐,中石化石油工程公司形成了一套怎樣的頁巖氣開發模式呢?

                      宗鐵:公司在2012年整合重組后,目前包括鉆井事業部、測錄井事業部、井下特種作業事業部、海洋石油工程事業部和國際事業部5個專業事業部,地球物理公司、工程建設公司、石油機械公司3家專業公司和8家石油工程地區公司、兩家專業研究機構,這就為我們打造“一站式石油工程服務”提供了條件。

                      在頁巖氣的勘探開發上,經過近五年的學習、吸收、攻關和探索實踐,我們形成了包括選區評價、“井工廠”設計、定向長水平井鉆井、油基泥漿應用、高強度固井、泵送橋塞射孔聯作、分段壓裂、排采技術等在內的一套頁巖氣開發技術系列。這套技術已經達到了國際先進、國內領先的水平。

                      搞頁巖氣不是請一兩個專家去說說思路和方法,頁巖氣的區域特點非常強,一定要有針對性地做工作。針對各地特點,給出不同的解決方案。

                      像選區的評價,也就是我們通常所說的尋找“甜點”,要在上百平方公里找到“甜點”,需要很多專業細致的工作,應用到非常多的技術方法。選好區塊,接下來就是配套技術問題。針對一個區域,我們可以有多種技術方案,如何進行鉆井,怎么固井,用什么泥漿體系,水平段打多長,如何實現最優效益,如何完井,怎么去分段,用什么方法去壓,最后用連續油管鉆塞還是油管鉆塞,怎么排采,怎樣固井……都能提供完整的配套服務。

                      涪陵頁巖氣區塊的優質、高效開發也充分說明了中石化石油工程公司可以為頁巖氣開發提供從選區評價到交鑰匙的低成本一攬子解決方案,具備系統性、先進性、適用性、經濟性等明顯優勢。

                      中國石油石化:現在很多企業非常羨慕涪陵的成功,尤其是民企。涪陵頁巖氣作為示范項目,是否有些心得可以和大家分享?

                      宗鐵:頁巖氣的勘探開發不是一蹴而就的?,F在民營企業準備進軍頁巖氣區塊,其實還有一些問題要引起注意。大多數民營企業并沒有對頁巖氣實際探索的經驗,而頁巖氣的開發又是一項非常復雜的過程。如果小企業沒有任何技術基礎,依靠國外公司提供技術,也做不到合理的配套技術研發,那么開發效果會大打折扣。

                      中國石油石化:中石化石油工程公司不僅在中國頁巖氣區塊開發上積累了成熟的技術和豐富的經驗,并且還走出國門,參與到了北美與加拿大頁巖氣區塊的開發上。在未來,中石化石油工程公司在技術上有哪些發展的方向呢?

                      宗鐵:一是深層頁巖氣的勘探開發?,F在中國開采的頁巖氣大部分都集中在2500米以內的區塊,而在4000~4500米深度,我們也發現了大量優質的頁巖氣儲層。下一步攻關方向就是要從配套技術上解決深層頁巖氣的勘探開發。

                      再一個就是對相對貧氣的區域進行有效開發的問題。我們前期的區塊評價是為了找出頁巖氣的“甜點”,目標是針對儲層中頁巖氣豐富的區域,而大量的面積是頁巖氣的貧氣區。這是我們下一步要進行技術攻關的重要方向,從國家層面上來說,也需要有方向性地解決這個問題。

                      責任編輯:劉淑菊

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