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                    【油氣】非常規后援團
                    2014年12月23日 11:27   來源于:中國石油石化   作者: 陳 躲   打印字號
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                      經五年發展,中國石化以頁巖氣、煤層氣地質評價實驗技術為特色的石油地質綜合性實驗室逐漸建成。

                       文/本刊記者 陳 躲

                      10月揚州,正值滿城桂花香。在揚州邗江區一個四周種滿桂花樹的院子里,就是中國石化華東分公司石油勘探開發研究院非常規油氣資源實驗研究中心(以下簡稱實驗中心)的大本營。

                      實驗中心成立于2009年3月,由原地質礦產部華東石油地質中心實驗室發展而成。五年來,實驗中心秉承“唯是創新,加油爭氣”的發展理念,以發展頁巖油氣、煤層氣等非常規實驗研究技術為重點,建立了頁巖氣、煤層氣兩大地質評價實驗技術系列,形成了頁巖含氣性評價、頁巖GRI物性評價、微觀孔隙結構評價、煤巖敏感性評價、長巖心二氧化碳驅油物理模擬五項特色實驗技術,編制國家標準、行業標準及企業標準10余項,申請國家專利10項,為國內1/3的頁巖氣市場提供實驗技術服務支撐。

                      臥薪嘗膽專業規模初顯

                      2008年,按照中國石化集團公司統一規劃,華東分公司將東北區塊移交東北分公司。此時,正值非常規油氣資源在國內興起,為彌補在區塊上的短缺,集團公司明確華東分公司為從事非常規油氣資源的專業公司,也是中國石化從事煤層氣勘探開發的唯一公司。

                      實驗分析測試是油氣勘探開發必不可少的基礎數據,特別是對非常規油氣資源而言,利用實驗分析手段來揭示其成因機理尤為重要。為此,實驗中心先后引進美國麥克HPVA-200高壓等溫吸附儀、德國蔡司SIGMA場發射掃描電鏡、美國巖心公司PDP200脈沖滲透率測試儀等世界先進的儀器設備21臺套。

                      當時,非常規實驗在國內剛剛起步,很多實驗項目沒有前人經驗可借鑒。部分實驗項目雖然已在其他領域廣泛應用,但在非常規油氣方面卻是剛剛引入。如氬離子拋光掃描電鏡技術,在上世紀就已應用于半導體等材料的檢測,但將其移植到頁巖樣品的微孔隙結構檢測中就會遇到很多問題。由于材料性質發生變化,在拋光過程中采用多大的束流、拋光多長時間以及選取多大的角度等都會影響到樣品處理的質量,并直接決定實驗觀測數據的準確性。為此,該中心開展大量摸索實驗,不斷完善這一技術的應用,使之成為實驗中心五大特色技術之一,在行業內處于領先地位。

                      在部分實驗項目沒有成熟商業設備的情況下,實驗中心只能靠自主研發。如現場含氣量測試是進行含氣性評價不可或缺的重要參數。尤其是頁巖氣儲層,由于含氣量相對較低,在測試過程中對精度的要求更高?,F行所用的人工U型管排水法,方法簡便,但具有一定缺點,如測定過程憋壓對頁巖氣的解析有抑制作用,無法連續分析解析氣的氣體組分等問題。經工作人員調研,國內外的相關儀器基本采用類似方法,不能從根本上解決上述難題。為此,該中心成立攻關小組,開展自主研制工作,歷經一年半時間的努力,終于完成第一代“NCM型頁巖含氣量全自動測試儀”。在此成果基礎上,該中心還在申請兩個發明專利和兩個實用新型專利。

                      通過近年來的努力,實驗中心目前具有實驗分析項目161項。2012年,通過國家實驗室認可復評審+擴項評審,將煤層氣、頁巖氣的實驗項目納入到認可范圍,由2009年的5類57項認可項目增加到10類140項。至此,該中心在中國石化的非常規實驗技術方面處于領先位置,并初具專業規模。

                      開放管理提升技術能力

                      在非常規實驗的管理方面,實驗中心延用60年經驗,從項目建立之初就按國家實驗室認可的要求實行統一管理,關注影響分析結果的每一個細節,嚴把質量關。

                      在頁巖脈沖滲透率測試過程中,測試人員發現由于曲線波動較大,測試一個樣品一般需要1~2天,情況較為異常。設備廠家對此解釋是頁巖樣品特殊性質所致,但經實驗人員分析,這是由于溫度波動造成測試氣體壓力的微小變化引起的。為此,實驗人員創新性地定做恒溫箱,將溫度波動控制在0.5℃以內,測試曲線很快處于穩定,測試時間大幅縮減。這一技術后被納入到中國石化企業標準中,用以規范業內的操作。

                      為培養人才,提升技術能力,該中心還提出開放管理的發展理念,歡迎全國各地高校、企業來實驗中心進行開放式交流。此舉吸引了國內外大量油氣公司、科研院所前來參觀學習。中心先后與道達爾、雪佛龍、中石油、中聯煤、中科院、中國地質大學等國內外11家科研院校、重點實驗室開展技術合作,不斷總結經驗,完善非常規實驗技術體系,逐漸形成煤層氣實驗評價技術和頁巖實驗評價技術兩大系列,形成頁巖含氣性評價、頁巖GRI物性評價、微觀孔隙結構評價、煤巖敏感性評價、長巖心二氧化碳驅油物理模擬五大核心技術,并引領上述實驗技術不斷向前推進。

                      實驗中心還推行實驗研究一體化,加強實驗成果的總結提升。迄今為止,在非常規頁巖氣、煤層氣領域,主持(參與)編制《頁巖含氣量測定方法》等石油天然氣行業標準3個、《頁巖巖心孔隙度、滲透率分析方法》等中國石化企業標準7個。申請專利10項,獲得授權5項。與此同時,承擔中石化先導項目《頁巖氣含氣量測試技術方法研究》等實驗科研項目,在核心刊物發表論文20余篇。

                      優質高效贏多方贊譽

                    成立5年來,華東分公司石油勘探開發研究院非常規油氣資源實驗研究中心為國內1/3的頁巖氣市場提供實驗技術服務支撐。 攝影/沈志軍

                      由于實驗技術全面、專業突出,實驗中心優質高效的服務贏得了各方贊譽。2013年11月,頁巖氣探井N1井直井鉆探完畢,為盡快拿出實驗數據,中心工作人員用五天六夜的時間高效完成1000余項分析測試,為及時進行水平井鉆探設計提供了重要的實驗數據支撐。

                      2014年上半年,在中國神華集團招標中,雖然實驗中心的商務報價高出其他實驗室近18%,但憑借雄厚的技術能力、良好的業內口碑等優勢最終中標。截至目前,中心已為西南油氣分公司、江漢油田等多家系統內單位提供技術支持,并參與國土資源部頁巖氣招標三分之一的區塊,包括重慶南川、湖南保靖、湖北鶴峰、江西修武盆地等7個區塊,涉及寒武系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系五套層系頁巖。已完成35口頁巖氣井、98口煤層氣井的現場含氣量和地質評價系列實驗分析工作。

                      近年來,實驗中心的分析工作量始終處于超飽和狀態。2011年突破2萬項,2013年3.2萬余項,2014年預計可達近4萬項,其中外部市場占到近50%。

                      華東分公司石油勘探開發研究院副院長何希鵬表示,研究院將繼續遵循“唯是創新,加油爭氣”的發展理念,創新科研思路,開拓非常規油氣資源市場,打造非常規特色技術研究院。實驗方面將引進FIB-SEM、納米CT、三軸力學3項技術,提升5項核心技術,培育頁巖敏感性評價、頁巖儲層保護及入井液傷害評價、頁巖滲流特征物理模擬實驗3項頁巖氣開發實驗技術。建立信息化實驗平臺、開放合作實驗平臺、實驗研究一體化平臺3個平臺,形成實驗測試、綜合評價、基礎研究一體化的非常規綜合評價服務團隊,努力建成一流的非常規實驗室,為中國石化和中國的煤層氣、頁巖氣勘探開發事業服務。

                      責任編輯:趙 雪

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