立體開(kāi)發(fā)打開(kāi)增產(chǎn)新空間

文／戴 瑩

近日，國(guó)內(nèi)首個(gè)頁(yè)巖氣三層立體開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井組——焦頁(yè)66號(hào)擴(kuò)井組試氣成功。中部氣層焦頁(yè)66-Z1HF井和焦頁(yè)66-Z2HF井日產(chǎn)量分別為12萬(wàn)立方米和20.8萬(wàn)立方米；下部氣層加密井焦頁(yè)66-3HF井和焦頁(yè)66-4HF井日產(chǎn)量分別為16.9萬(wàn)立方米和17.3萬(wàn)立方米。

這是中國(guó)石化江漢油田涪陵頁(yè)巖氣公司為提高氣田采收率和保供能力，針對(duì)焦石壩主體區(qū)塊儲(chǔ)量豐度高、動(dòng)用不充分的有利區(qū)，實(shí)施的精細(xì)立體式開(kāi)發(fā)調(diào)整。這標(biāo)志著通過(guò)精細(xì)部署井網(wǎng)加密，開(kāi)展上部、中部和下部氣層分層立體開(kāi)發(fā)井組試驗(yàn)取得了良好效果，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)先河，為氣田高效開(kāi)發(fā)打開(kāi)了新的空間。

●涪陵頁(yè)巖氣田利用先進(jìn)的壓裂新技術(shù)和新裝備征服頁(yè)巖氣。 攝影/李占軍

立體開(kāi)發(fā)再升級(jí)

焦石壩區(qū)塊是涪陵頁(yè)巖氣田的主體區(qū)塊，也是氣田儲(chǔ)量的高豐度區(qū)。主力氣層——龍馬溪組如同肉夾饃，層層疊疊，層層有“肉”。

氣田開(kāi)發(fā)初期，涪陵頁(yè)巖氣公司主攻儲(chǔ)量最豐厚的龍馬溪組下部氣層，部署了大量開(kāi)發(fā)井，氣井水平段均在下部?jī)?yōu)質(zhì)小層穿行。通過(guò)規(guī)?；瘜?shí)施龍馬溪組下部氣層開(kāi)發(fā)，促進(jìn)了開(kāi)發(fā)效益最大化，2015年底建成50億立方米產(chǎn)能。

然而，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)受自然遞減規(guī)律影響，產(chǎn)量逐年降低。在尋找接替陣地的同時(shí)，如何把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量最大限度動(dòng)用起來(lái)，提高采收率，成為涪陵頁(yè)巖氣公司一直思考的問(wèn)題。

2015年以來(lái)，涪陵頁(yè)巖氣公司瞄準(zhǔn)龍馬溪組上部氣層開(kāi)發(fā)組織聯(lián)合攻關(guān)，重點(diǎn)開(kāi)展了上部氣層產(chǎn)能評(píng)價(jià)、不同穿行層位評(píng)價(jià)、不同井距開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)、與下部氣層井空間關(guān)系評(píng)價(jià)等，明確上部氣層開(kāi)發(fā)井網(wǎng)適應(yīng)性及上部?jī)?chǔ)層儲(chǔ)量動(dòng)用范圍，利用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的頁(yè)巖氣立體開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氣田龍馬溪組上部和下部氣層同時(shí)動(dòng)用，使采收率實(shí)現(xiàn)了翻倍，目前已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

“頁(yè)巖氣就像儲(chǔ)存在地下一層層的樓房里。第一層樓搬得差不多了，再搬第二層樓。這樣可以大幅提高搬家速度和效益?！备⒘觏?yè)巖氣公司技術(shù)中心主任方棟梁比喻說(shuō)。

2020年以來(lái)，為進(jìn)一步動(dòng)用地下儲(chǔ)層，技術(shù)人員大膽提議：能否讓“二層樓”變成“三層樓”，實(shí)現(xiàn)立體開(kāi)發(fā)再次升級(jí)？

涪陵頁(yè)巖氣公司經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，認(rèn)為三層立體開(kāi)發(fā)可行，并優(yōu)選焦頁(yè)66擴(kuò)平臺(tái)作為三層立體開(kāi)發(fā)平臺(tái)，部署了焦頁(yè)66-Z1HF井、焦頁(yè)66-Z2HF、焦頁(yè)66-3HF、焦 頁(yè)66-4HF井4口 評(píng) 價(jià) 井，主要評(píng)價(jià)中部氣層頁(yè)巖氣產(chǎn)能和適應(yīng)性工程工藝技術(shù)，探索上、下二層立體開(kāi)發(fā)變?yōu)樯稀⒅?、下三層精?xì)立體開(kāi)發(fā)的可行性，努力探索提高氣田采收率新途徑，為實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)億方儲(chǔ)量、百億方產(chǎn)量”打下良好的資源和技術(shù)基礎(chǔ)。

確保優(yōu)快鉆井

中部氣層對(duì)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的領(lǐng)域，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，存在著標(biāo)志層不清楚、小層識(shí)別難度大、控制精度高、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度小、產(chǎn)狀變化較快、防碰風(fēng)險(xiǎn)高等諸多困難。近2000米的長(zhǎng)水平段井眼軌跡控制更是一個(gè)難題。

“中部氣層厚度薄，井眼軌跡不但長(zhǎng)，還像蚯蚓一樣復(fù)雜多變。要想鉆頭在幾千米的地下準(zhǔn)確穿過(guò)儲(chǔ)層，無(wú)疑是在地下穿針引線，難度很大?！备⒘觏?yè)巖氣公司技術(shù)中心氣藏地質(zhì)所所長(zhǎng)徐向說(shuō)，“我們必須嚴(yán)陣以待，確保井眼軌跡在目的層準(zhǔn)確穿行?！?/p>

通過(guò)對(duì)目的層電性、巖性、地化等參數(shù)進(jìn)行細(xì)化分析，從地質(zhì)基礎(chǔ)研究、優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)選設(shè)備等方面入手，深入開(kāi)展鄰井資料、地震剖面、靶點(diǎn)精準(zhǔn)著陸、軌跡控制等研究，不斷優(yōu)化施工方案，精細(xì)鉆井過(guò)程控制，總結(jié)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，建立和完善適應(yīng)中部氣層開(kāi)發(fā)的小靶框、多靶框、多層系及三開(kāi)長(zhǎng)水平段精準(zhǔn)控制技術(shù)，為優(yōu)快鉆井打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

●攝影/向 陽(yáng)

涪陵頁(yè)巖氣公司成立專門地質(zhì)導(dǎo)向小組，技術(shù)人員每天忙碌著開(kāi)展小層對(duì)比，計(jì)算地層傾角，不斷增斜降斜……

2020年4月23日，焦頁(yè)66-Z2井進(jìn)入三開(kāi)關(guān)鍵的地質(zhì)節(jié)點(diǎn)。地質(zhì)導(dǎo)向小組成員徐向、盧坤輝從下午就開(kāi)始緊盯屏幕，仔細(xì)查看井眼軌跡，一直熬到凌晨3點(diǎn)，保證了井眼軌跡完美地在目的層穿行。

焦頁(yè)66號(hào)平臺(tái)處于氣田立體開(kāi)發(fā)的“鬧市區(qū)”，光鄰井就有10口，井眼軌跡防碰和防干擾的風(fēng)險(xiǎn)很大。技術(shù)人員充分利用先進(jìn)的三維繞障防碰技術(shù)，在密集的井網(wǎng)中左閃右躲，成功“突圍”，避免與鄰井井眼軌跡相碰。

最終，涪陵頁(yè)巖氣公司出色地完成了焦頁(yè)66號(hào)擴(kuò)三層立體開(kāi)發(fā)井組鉆井任務(wù)。2口中部氣層井實(shí)現(xiàn)三開(kāi)“一趟鉆”，三開(kāi)平均機(jī)械鉆速較氣田2020年三開(kāi)平均機(jī)械鉆速提升83%，目的層穿行率100%。

運(yùn)用壓裂新技術(shù)

壓裂是頁(yè)巖氣生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，是氣井獲得高產(chǎn)的“臨門一腳”。通俗地說(shuō)，壓裂就是為地層強(qiáng)烈造縫。開(kāi)展裂縫布縫優(yōu)化，可以使“羊腸小道”與“高速公路”合理分布在井眼四周，形成四通八達(dá)的頁(yè)巖氣逸出通道。

涪陵頁(yè)巖氣公司針對(duì)首次開(kāi)展的中部氣層壓裂儲(chǔ)層改造工作，加大科研力度，與各專業(yè)科研、施工單位通力合作，采用井工廠同步交叉壓裂模式，利用先進(jìn)的壓裂新技術(shù)和新裝備，助力氣田三層立體開(kāi)發(fā)取得實(shí)效。

在壓裂過(guò)程中，同步對(duì)焦頁(yè)66擴(kuò)平臺(tái)4口井進(jìn)行立體微地震監(jiān)測(cè)，為壓裂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)提供各段壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展形態(tài)，分析壓裂工藝適應(yīng)性，并提供優(yōu)化壓裂參數(shù)建議，創(chuàng)造了涪陵氣田單次微地震監(jiān)測(cè)段數(shù)最多、時(shí)間最長(zhǎng)紀(jì)錄。

“壓裂微地震工作就類似于醫(yī)學(xué)上的胃鏡檢查。通過(guò)檢查診斷，給醫(yī)生提供治療方案的最佳依據(jù)，減少走彎路，還可以降低經(jīng)濟(jì)成本?！备⒘觏?yè)巖氣公司壓裂專家介紹說(shuō)。

焦頁(yè)66號(hào)擴(kuò)三層立體開(kāi)發(fā)井組的試驗(yàn)成功，為涪陵頁(yè)巖氣田老區(qū)三層立體開(kāi)發(fā)儲(chǔ)備了技術(shù)，為60多平方公里的高豐度區(qū)資源充分利用提供了新思路，預(yù)計(jì)可部署中部氣層井100余口，新建產(chǎn)能15億立方米，新增經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量70億立方米至80億立方米，實(shí)施后立體開(kāi)發(fā)區(qū)采收率有望提高到50%左右，持續(xù)保持行業(yè)領(lǐng)先。