蘇53-4：可復(fù)制的典范

○ 文／董旭霞

蘇53-4：可復(fù)制的典范

○ 文／董旭霞

共有38口水平井的蘇53-4區(qū)塊，是蘇里格氣田第一個(gè)水平井整體開(kāi)發(fā)區(qū)塊。按常規(guī)開(kāi)發(fā)模式，該區(qū)塊大約需要300口井才能達(dá)到同等開(kāi)發(fā)效果。其開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)正被復(fù)制到其他區(qū)塊。

春節(jié)后上班的第一天，陽(yáng)光暖暖地照在蘇里格53-78-40H井場(chǎng)，天然氣從井底汩汩涌出，以每天16.9萬(wàn)立方米的速度通過(guò)管道傳輸匯入陜京管線(xiàn)，溫暖著京津地區(qū)的千家萬(wàn)戶(hù)。

在方圓124公里的蘇53-4區(qū)塊，像蘇53-78-40H井一樣的水平井共有38口，造就了蘇里格氣田第一個(gè)水平井整體開(kāi)發(fā)區(qū)塊。按常規(guī)開(kāi)發(fā)模式，這種區(qū)塊大約需要300口井才能達(dá)到同等開(kāi)發(fā)效果。在2011年底召開(kāi)的中國(guó)石油第七屆天然氣年會(huì)上，與會(huì)高層領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此這樣評(píng)價(jià)：“發(fā)揮集團(tuán)公司整體優(yōu)勢(shì)的典范，地質(zhì)與工程結(jié)合的典范，規(guī)模開(kāi)發(fā)的典范，效益開(kāi)發(fā)的典范！”

挑戰(zhàn)“磨刀石”

蘇里格氣田是已探明的世界級(jí)整裝大氣田，卻一度是一塊啃不動(dòng)的“硬骨頭”。原因在于，鄂爾多斯盆地屬于特有的辮狀河流相沉積體系，儲(chǔ)層之間不連通或連通性極差，為找準(zhǔn)儲(chǔ)層帶來(lái)了極大困難。低滲透率也是蘇里格氣田儲(chǔ)量難動(dòng)用的主要原因之一。國(guó)際石油界用毫達(dá)西作為反映滲透率的基本單位。通常，滲透率小于50毫達(dá)西的油氣田被稱(chēng)為低滲透油氣田，滲透率低于1毫達(dá)西被稱(chēng)為超低滲油氣田，而蘇里格氣田的儲(chǔ)層滲透率就小于1毫達(dá)西，被業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)為“磨刀石”。

所有這些特性，為蘇里格氣田開(kāi)發(fā)設(shè)置了重重障礙。作為低壓、低滲、低孔和低豐度的蘇里格氣田，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)一度成為世界級(jí)難題。盡管水平井開(kāi)發(fā)可以達(dá)到少井高產(chǎn)、充分動(dòng)用儲(chǔ)量的理想效果，但一系列難以破解的問(wèn)題讓一批批開(kāi)發(fā)者對(duì)蘇里格水平井開(kāi)發(fā)望而卻步。2005年以前，奮戰(zhàn)在這里的科技工作者采用水平井、欠平衡鉆井和空氣鉆井等技術(shù)，最終都沒(méi)有收到令人滿(mǎn)意的效果。

2006年初，參與蘇里格氣田合作開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)城鉆探率先在此開(kāi)始了水平井開(kāi)發(fā)試驗(yàn)。盡管在這之前長(zhǎng)城鉆探已擁有成熟的水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)，但在蘇里格地區(qū)集成應(yīng)用這一技術(shù)依然遇到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

為油氣打井，為效益施工——早在合作之初，長(zhǎng)城鉆探就明確定位，主動(dòng)為甲方增儲(chǔ)上產(chǎn)擔(dān)當(dāng)先鋒。在這樣的條件下，長(zhǎng)城鉆探率先挑戰(zhàn)這一世界級(jí)開(kāi)發(fā)難題，為蘇里格氣田開(kāi)發(fā)方式轉(zhuǎn)變做“第一個(gè)吃螃蟹的人”。

磨亮“撒手锏”

長(zhǎng)期以來(lái)，蘇里格氣田單井成本高、控制儲(chǔ)量少、產(chǎn)量遞減快，只能采用“多井低產(chǎn)”的模式開(kāi)發(fā)。水平井加壓裂技術(shù)，則被認(rèn)為是開(kāi)發(fā)這一難動(dòng)用儲(chǔ)量的“撒手锏”。2006年開(kāi)始，長(zhǎng)城鉆探科研人員歷時(shí)3年，開(kāi)展3次重要階段試驗(yàn)。

第一期試驗(yàn)是圍繞水平井自然產(chǎn)能試驗(yàn)展開(kāi)的。開(kāi)發(fā)蘇里格氣田最基礎(chǔ)和關(guān)鍵的一步，就是前期的地質(zhì)研究。基于對(duì)蘇10區(qū)塊的再認(rèn)識(shí)，長(zhǎng)城鉆探采用有效儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)、井位優(yōu)選和地質(zhì)導(dǎo)向等優(yōu)勢(shì)技術(shù)，打破了“蘇里格開(kāi)發(fā)井沒(méi)有自然產(chǎn)能”這一咒語(yǔ)。2007年投產(chǎn)的蘇10-28-37井，射孔后實(shí)現(xiàn)自噴，3毫米油嘴日產(chǎn)氣2.2萬(wàn)立方米。這次試驗(yàn)印證了該地區(qū)具備水平井開(kāi)發(fā)的前提條件。

第二期試驗(yàn)是探索水平井段壓裂改造技術(shù)。就是通過(guò)特殊工藝靠外力對(duì)致密巖層采取人工裂縫的辦法，擴(kuò)大氣藏的裸露面積，從而提高水平井產(chǎn)量。這是蘇里格低滲氣藏開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)之一，也是亟待解決的問(wèn)題之一。為探索水平井段壓裂改造技術(shù)，2008年8月，長(zhǎng)城鉆探在引進(jìn)長(zhǎng)慶油田水力噴射壓裂技術(shù)基礎(chǔ)上，又引進(jìn)了國(guó)外水平井裸眼分段壓裂技術(shù)，對(duì)蘇10-31-48H井分4段壓裂改造，投產(chǎn)后日產(chǎn)氣10萬(wàn)立方米。至此，蘇里格氣田首口水平井分段壓裂試驗(yàn)取得重大突破。

雖然見(jiàn)到曙光，水平井單井產(chǎn)量得到大幅度提高，但長(zhǎng)城鉆探仍然面臨一個(gè)重要問(wèn)題：由于開(kāi)發(fā)中鉆井周期過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致建井投資過(guò)大，同樣影響著經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)。2009年，長(zhǎng)城鉆探科技工作者有針對(duì)性開(kāi)展了水平井鉆完井技術(shù)集成研究，強(qiáng)化生產(chǎn)組織管理，著重解決影響鉆井提速的瓶頸問(wèn)題，這僅是第三期試驗(yàn)。通過(guò)強(qiáng)化地質(zhì)研究，提高儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)精度；優(yōu)化鉆井液體系，防止泥巖掉塊垮塌；優(yōu)選與地層匹配的PDC鉆頭，提高機(jī)械鉆速；加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理，減少非生產(chǎn)時(shí)間。2009年蘇10區(qū)塊完鉆4口水平井，鉆井周期均控制在60天以?xún)?nèi)。

●長(zhǎng)城鉆探用區(qū)塊水平井整體開(kāi)發(fā)的模式，為蘇里格這片廣袤的沙漠帶來(lái)了勃勃生機(jī)。 攝影/李秉正

有人形容，在蘇里格開(kāi)發(fā)天然氣，猶如沙子里面撿芝麻。蘇53區(qū)塊的開(kāi)發(fā)就印證了這一點(diǎn)。從總面積2161平方公里的三個(gè)合作區(qū)塊中篩選出富集區(qū)——面積為124平方公里的蘇53-4井區(qū)，作為水平井整體開(kāi)發(fā)區(qū)塊，長(zhǎng)城鉆探科技人員付出的艱辛可見(jiàn)一斑。

成功破解水平井開(kāi)發(fā)難題，長(zhǎng)城鉆探獲得這樣的啟示：少井高產(chǎn)、少井高效也適用于蘇里格氣田其他區(qū)塊。而這是長(zhǎng)城鉆探參與合作開(kāi)發(fā)蘇10、蘇11、蘇53區(qū)塊過(guò)程中，地質(zhì)認(rèn)識(shí)不斷加深，工程技術(shù)不斷進(jìn)步，開(kāi)發(fā)思路不斷轉(zhuǎn)變的結(jié)晶。在這樣的背景下，長(zhǎng)城鉆探開(kāi)始了更具挑戰(zhàn)性的謀劃，蘇53-4區(qū)塊水平井整體開(kāi)發(fā)方案出爐：建成10億立方米天然氣生產(chǎn)能力穩(wěn)產(chǎn)10年。原來(lái)整體開(kāi)發(fā)蘇53區(qū)塊需部署直井710口，階段采出程度為17%，換成水平井只需122口，階段采出程度達(dá)到60%。

2010年初，蘇53-4區(qū)塊正式投產(chǎn)，實(shí)際結(jié)果比預(yù)期的還要好。截至2011年12月底，蘇53-4區(qū)塊投產(chǎn)水平井38口，平均水平段長(zhǎng)963米，有效儲(chǔ)層鉆遇率超過(guò)60%，平均單井日產(chǎn)氣8.2萬(wàn)立方米，是普通直井的3~5倍。長(zhǎng)城鉆探目前完鉆投產(chǎn)的38口井能夠?qū)崿F(xiàn)10億立方米的產(chǎn)能目標(biāo)。

為此，中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)評(píng)價(jià)說(shuō)：“對(duì)于專(zhuān)門(mén)從事油氣田開(kāi)發(fā)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)城鉆探是一面鏡子！”

經(jīng)驗(yàn)可復(fù)制

誰(shuí)也不曾料到，僅僅6年時(shí)間，蘇里格氣田會(huì)“長(zhǎng)”出一片水平井，以區(qū)塊水平井整體開(kāi)發(fā)的模式為這片廣褒的沙漠帶來(lái)勃勃生機(jī)。

如今，蘇53-4區(qū)塊已經(jīng)建成了10億立方米產(chǎn)能——與長(zhǎng)城鉆探先前開(kāi)發(fā)的蘇10區(qū)塊的300口直井相當(dāng)。從300口直井到38口水平井，井?dāng)?shù)的變化令人感慨萬(wàn)千。

當(dāng)年，蘇里格氣田豐厚的儲(chǔ)量與難以開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀形成了一對(duì)矛盾。這讓參與合作開(kāi)發(fā)的各個(gè)項(xiàng)目部顧慮重重。

在一片質(zhì)疑聲中，長(zhǎng)城鉆探工程公司總經(jīng)理張鳳山認(rèn)為，蘇里格項(xiàng)目可以通過(guò)合作形式進(jìn)入能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，在嘗試新領(lǐng)域、新業(yè)務(wù)的同時(shí)，用自己的生產(chǎn)能力建井、建站、建裝置、建基地，形成100%的有效資產(chǎn)和生產(chǎn)能力，走出既有內(nèi)涵又有外延的發(fā)展道路，這才是真正意義的總承包。

這是一場(chǎng)以科技創(chuàng)新為主導(dǎo)，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的深刻變革。合作開(kāi)發(fā)既是挑戰(zhàn)，又是一次難得的機(jī)遇。在初期前景并不明朗的情況下，長(zhǎng)城鉆探自覺(jué)并主動(dòng)地?fù)?dān)當(dāng)起合作開(kāi)發(fā)的先鋒。難能可貴的是，蘇53-4區(qū)塊水平井整體開(kāi)發(fā)，為蘇里格氣田高效開(kāi)發(fā)探索出的新路，成為長(zhǎng)城鉆探諸多亮點(diǎn)工作的點(diǎn)睛之筆。

兩年來(lái)，長(zhǎng)城鉆探根據(jù)蘇里格氣田特征，形成長(zhǎng)城鉆探獨(dú)有的經(jīng)驗(yàn)和方法。從直井到叢式井，再到水平井，長(zhǎng)城鉆探帶來(lái)的不僅是開(kāi)發(fā)方式的轉(zhuǎn)變，而且是在蘇里格合作開(kāi)發(fā)隊(duì)伍中掀起了一場(chǎng)“思維風(fēng)暴”。后者，引領(lǐng)蘇里格氣田實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

兩年來(lái)，長(zhǎng)城鉆探破解蘇里格水平井一系列的施工難題，水平井整體技術(shù)實(shí)力得到進(jìn)一步提升，為長(zhǎng)城鉆探打造水平井技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力提供了舞臺(tái)。

兩年來(lái)，長(zhǎng)城鉆探摸索出一套適合蘇里格氣田水平井生產(chǎn)的高效管理模式。截至1月8日，蘇53-4區(qū)塊日產(chǎn)量穩(wěn)定在311萬(wàn)立方米以上。目前，長(zhǎng)城鉆探蘇53-4區(qū)塊水平井整體開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)正被成功復(fù)制到合作開(kāi)發(fā)的其他區(qū)塊。