川西氣田，強(qiáng)勢(shì)崛起

薛婧

川西氣田走出了一條創(chuàng)新路。 攝影/李 晉

3月11日，中國(guó)石化西南石油局川西氣田全面建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)天然氣20億立方米，同時(shí)產(chǎn)出13萬(wàn)噸硫黃，為我國(guó)西南地區(qū)及川氣東送沿線提供更多清潔能源。

川西氣田位于四川省彭州市境內(nèi)，探明地質(zhì)儲(chǔ)量超千億立方米，是國(guó)家千億立方米級(jí)天然氣生產(chǎn)基地和西南地區(qū)“氣大慶”建設(shè)的重要組成部分，被列為國(guó)家產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)重點(diǎn)督辦項(xiàng)目和四川省重點(diǎn)項(xiàng)目。

揭開(kāi)新類型氣藏

四川盆地天然氣資源豐富。2000年，中國(guó)石化開(kāi)始川東北深層海相油氣勘探。在礁灘相領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)普光氣田，指引著油氣勘探工作者向更深的地下探索。

2006年，西南石油局進(jìn)軍川西深層海相層系，部署22條、1931公里區(qū)域地震大剖面，給五六千米以下的地層做了一次高清CT，仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)了氣藏的蛛絲馬跡。同時(shí)，油氣地質(zhì)條件研究認(rèn)為，川西地區(qū)海相有比較好的成藏條件，勘探潛力大。

2010年，川科1井在雷口坡組頂測(cè)試獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流，日產(chǎn)天然氣86.8萬(wàn)立方米。2014年，彭州1井在雷四段測(cè)獲日產(chǎn)天然氣121.05萬(wàn)立方米。龍門山前構(gòu)造帶海相勘探取得新突破，展示出海相巨大的勘探潛力。

2015年，按照主攻金馬—鴨子河構(gòu)造帶、落實(shí)氣藏規(guī)模、力爭(zhēng)發(fā)現(xiàn)海相大氣藏的勘探思路，西南石油局在彭州1井向北15公里處部署了鴨深1井、向西南19公里處部署了羊深1井。實(shí)鉆揭示，鴨深1井、羊深1井雷四段白云巖儲(chǔ)層累計(jì)厚度達(dá)100米以上，分別測(cè)獲日產(chǎn)天然氣48.5萬(wàn)立方米、60.8萬(wàn)立方米，實(shí)現(xiàn)龍門山前帶雷口坡組勘探重大突破。

科研人員通過(guò)連續(xù)取心、整體系統(tǒng)研究，加大單井沉積相分析和橫向?qū)Ρ?。新類型——潮坪相白云巖氣田躍然于世。

彼時(shí)，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)系統(tǒng)研究。西南石油局成立了川西海相研究攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，以尋找大規(guī)模氣藏為目標(biāo)，聚焦制約四川盆地雷口坡組油氣勘探發(fā)現(xiàn)的難題，將勘探與研究結(jié)合、地質(zhì)與物探結(jié)合，通過(guò)構(gòu)造—沉積—成儲(chǔ)、成盆—成烴—成藏、地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)三方面的系統(tǒng)深入研究，形成了“川西雷口坡組潮坪相碳酸鹽巖天然氣成藏富集規(guī)律研究”成果。該成果入列中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)2021年度“十大地質(zhì)科技進(jìn)展”。

優(yōu)快鉆井成效顯著

川西氣田構(gòu)造位于川西坳陷龍門山構(gòu)造帶中段，主力氣藏埋深約6000米，屬潮坪相白云巖薄互層新類型儲(chǔ)層，低孔隙度低滲透率，氣水關(guān)系復(fù)雜，龍門山前逆沖推覆構(gòu)造帶復(fù)雜，工程難度大、井壁穩(wěn)定性差、建井成本高，開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益處于邊界效益。

“雷口坡組氣藏要實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)，就要用長(zhǎng)水平段水平井，提高單井產(chǎn)能及儲(chǔ)量動(dòng)用程度，實(shí)現(xiàn)少井高產(chǎn)?！蔽髂鲜途止こ坦芾聿扛苯?jīng)理唐宇祥說(shuō)。

按照“少井高產(chǎn)”原則，科研人員開(kāi)展地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)一體化研究，為川西氣田量身打造“一臺(tái)多井立體開(kāi)發(fā)井網(wǎng)設(shè)計(jì)”方案——利用一個(gè)井場(chǎng)打多口大位移大斜度開(kāi)發(fā)井，把地下多套儲(chǔ)層連通成一個(gè)整體，減少井場(chǎng)數(shù)量，增加井軌跡的泄流面積，從而提高單井產(chǎn)能。

2019年，西南石油局首批部署了11口開(kāi)發(fā)井，平均井深6900米、水平段長(zhǎng)671米。2021年，川西氣田優(yōu)化方案部署井6口，井更深、段更長(zhǎng)，平均井深達(dá)7900米、水平段長(zhǎng)1628米。其中，彭州6-6D井完鉆井深8206米、水平段長(zhǎng)1893米，創(chuàng)下紀(jì)錄。

井眼從陸相到海相地層，巖性復(fù)雜多樣，地層壓力系統(tǒng)交互疊加，“過(guò)路”氣層多而活躍，氣水關(guān)系復(fù)雜。雷口坡組儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定性差，沿最小主應(yīng)力方向打井，極易發(fā)生卡鉆故障，上翹軌跡控制難度大，工程難度大，鉆井任務(wù)艱巨。

面對(duì)世界級(jí)挑戰(zhàn)，川西氣田創(chuàng)新聯(lián)合監(jiān)管模式，實(shí)行專家駐井制，成立生產(chǎn)技術(shù)、地質(zhì)跟蹤、安全環(huán)保3個(gè)保障團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)化甲乙方一體化，打通管理壁壘，縮短決策鏈條，整合技術(shù)力量，暢通溝通渠道。

強(qiáng)化地質(zhì)、工程一體化。地質(zhì)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工方案，在靶點(diǎn)和軌跡設(shè)置上充分考慮工程難度。工程上，“以快制勝”安全高效施工，通過(guò)“定測(cè)錄導(dǎo)”一體化長(zhǎng)穿優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層井眼控制等技術(shù)，盡最大可能達(dá)到地質(zhì)目的。

開(kāi)展校企聯(lián)合攻關(guān)，成功應(yīng)用鉆井液、裂縫性氣層井控控制等關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)多壓力系統(tǒng)、復(fù)雜地層、長(zhǎng)裸眼段特點(diǎn)，研發(fā)應(yīng)用復(fù)合鹽強(qiáng)抑制鉆井液體系，解決高地壓地層穩(wěn)定性差的問(wèn)題，保障二開(kāi)陸相長(zhǎng)裸眼井段井筒安全。

加強(qiáng)多鉆機(jī)一體化管控，解決高含硫超深叢式井組一臺(tái)多機(jī)模式下多專業(yè)、多隊(duì)伍立體交叉作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控難題，完成并逐步升級(jí)鉆完井工程推薦做法，完善工藝細(xì)節(jié)，固化經(jīng)驗(yàn)成果。

走環(huán)保低碳之路

彭州市境內(nèi)，工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，人口密集。川西氣田坐落于此，環(huán)保低碳又是一大挑戰(zhàn)。

走環(huán)保低碳和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的路子，川西氣田用“兩條腿走路”。

處理一般固廢，一方面與中國(guó)節(jié)能環(huán)保集團(tuán)有限公司合作，將固廢制備燒結(jié)磚；一方面與彭州市亞?wèn)|水泥廠合作，利用固廢制成水泥。

油基鉆屑等危廢專項(xiàng)處置費(fèi)用高，運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)大。川西氣田引入西南石油大學(xué)“油基巖屑隨鉆綜合利用裝置”進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)。在彭州4-4D井進(jìn)行的油基巖屑隨鉆一體化減量先導(dǎo)試驗(yàn)獲得成功。處置后的剩余固相、石油烴類含量極低，可大幅降低外運(yùn)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。干餾油可直接用于現(xiàn)場(chǎng)配漿，最大限度實(shí)現(xiàn)了對(duì)油基廢棄物的資源化利用。

在點(diǎn)火放噴前的試氣階段，川西氣田采用酸壓返排液實(shí)時(shí)除硫工藝技術(shù)，綜合掉雜質(zhì)、異味、殘酸，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、減排降碳。

除此之外，中國(guó)石化自主設(shè)計(jì)施工川西氣田地面工程，分散式設(shè)脫硫站，創(chuàng)新鉆井、采輸、凈化同平臺(tái)模式，實(shí)現(xiàn)分散脫硫、分散脫水，確保酸氣酸水不出站，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)脫硫和硫黃回收。

3月20日，川西氣田硫黃成型裝置成功投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了外輸產(chǎn)品氣達(dá)到國(guó)標(biāo)一類氣標(biāo)準(zhǔn)，天然氣總硫回收率超99.9%，硫黃產(chǎn)品達(dá)到一等品標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)廢水“零”排放。

值得一提的是，川西氣田創(chuàng)新智能應(yīng)用，集成安全風(fēng)險(xiǎn)智能化管控平臺(tái)，建立智能運(yùn)維管理平臺(tái)，確保全過(guò)程安全環(huán)保、減排降碳。

“川西氣田的全面建成投產(chǎn)，為超深層油氣資源規(guī)模效益開(kāi)發(fā)提供了成功經(jīng)驗(yàn)?！敝袊?guó)石化西南石油局執(zhí)行董事、黨委書(shū)記郭彤樓說(shuō)。

責(zé)任編輯：陸曉如

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中國(guó)石化在四川盆地的第三個(gè)千億立方米海相大氣田——川西氣田全面建成投產(chǎn)。