在四川北部,參與建成我國首個超深高含硫生物礁大氣田——元壩氣田;在川南,助力探明我國首個儲量超千億方的深層頁巖氣田——威榮氣田,並加速推進30億立方米産能;在川西,助力建成投産又一個千億方大氣田——川西氣田;在重慶,參與建成我國第一個商業開發的國家級頁巖氣田——涪陵頁巖氣田,並實現我國頁巖氣工程技術從起步到領跑的跨越……在四川盆地,2014年至今的十年時間裏,中石化石油工程公司用優質高效的服務保障,紮實貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,踐行着“我為祖國獻石油”的責任擔當。
四川盆地天然氣資源量居全國之首,一條條“氣龍”蟄伏於深地之下。為得“長纓”在手、縛住“氣龍”,石油工程鐵軍敢為天下先、敢克世界難,以創新驅動打造硬核實力,針對不同氣藏條件、不同施工難點集成攻關石油工程技術、研發攻克配套裝備,全方位提升服務能力,為保障國家能源安全提供了強力支撐。
“公司持續深化‘提速、提效、提質、提産、降本’系統工程,五年來在氣井平均井深增加21.9%的情況下,鑽井周期縮短8.6%,壓裂效率提高117.8%,工程成本年均降低4.43%,支撐動用天然氣地質儲量5840億方、産氣1668億方。”石油工程公司董事長、黨委書記吳柏志介紹説。
快,更快——攻克瓶頸難題推動天然氣高效開發
四川盆地的天然氣藏種類多、儲層類型多,決定了氣藏認識難度大,高效開發技術難。
“通俗地講,四川盆地不像其他區域,可能也難,但一旦突破,一把鑰匙基本可以開所有門。但在四川盆地,好不容易配好了一把鑰匙,一試發現只能開一扇門,走到下一扇門前,又要重新配鑰匙。”公司首席鑽井專家周愛照説,“我們沒有經驗可循,只能靠自己”。
從元壩高含硫生物礁氣田、涪陵頁巖氣田,再到中江緻密砂岩氣藏、川西海相氣田,公司堅持問題導向、生産倒逼,協同各油氣田分公司、地區工程公司、直屬科研院所,針對不同氣藏、儲層開展一體化攻關,科研攻關-現場應用-優化提升同步推進,技術體系不斷迭代提升,形成了元壩深層水平井、涪陵頁巖氣、川西緻密氣優快鑽井技術等,成功打出福1井、楓1井、雷頁1井、新頁1井等一批重點探井,其中焦頁18-S12HF井以4286米刷新國內頁巖氣井水平段最長紀錄,元深1井以完鑽井深8866米創中國石化四川盆地最深紀錄,有力地支撐了四川盆地氣田産能建設。
在四川元壩氣田,攻克“一井多礁”鑽井技術,實現安全穿越多壓力地層,一個井眼蛇形長穿過2至3個礁灘體,9口井實現“十個月完鑽,一年建産投産”,單井平均可採儲量16億方,13口單井累産超10億方,助力元壩氣田穩産8年、累産氣305億方。
在重慶涪陵頁巖氣田,開展頁巖氣工程技術革命性攻關,攻克了頁巖氣長水平井優快鑽進等核心技術難題,自主研發高性能鑽井液、定向PDC鑽頭等關鍵技術和裝備,形成了頁巖氣優快鑽完井技術序列,在打破國外技術壟斷的同時,實現了頁巖氣鑽探提速降本,相較2014年産建之初,鑽井周期降幅75%以上,單口井開發投資下降60%,有力助力了上游增儲上産降本。
在川西合興場氣田,創新形成深層高應力緻密砂岩氣藏鑽完井關鍵技術,助力甲方一舉打破持續33年“有儲量無産量、有氣無田”的沉悶局面,千億方難動用緻密氣儲量如今高效建産。
優,更優——創新工藝技術打造中國壓裂樣板
隨着油氣勘探開發進入非常規時代,中國約85%的油氣資源開發都需要通過壓裂來開發,四川盆地頁巖氣資源量均居全國之首,更需要公司不斷創新探索壓裂工藝技術、更新迭代技術體系,當好壓裂技術的先行者、引領者。
涪陵頁巖氣田的十年磨礪,為公司打造中國天然氣壓裂樣板奠定了堅實基礎。2013年,面對國家重大戰略需求,針對國外技術壟斷等難題,公司從零起步,從機理到工程進行研究,創新形成了以壓裂雙甜點識別與評價、水平段段簇設計為核心的地質工程一體化設計方法、壓裂工藝,在焦頁9&&、焦頁42&&完成了國內頁巖氣首次“井工廠”“同步壓裂”施工,有力推動了頁巖氣商業化開發。隨着對頁巖氣壓裂改造機理、工藝技術模式和現場實踐認識的深入,公司更新迭代技術體系,構建了中國石化電動壓裂V1.0、V2.0、V3.0實施方案,於2021年7月在焦頁11東&&打造了國內電動壓裂標準化井場示範工程,成為國內首家掌握頁巖氣壓裂試氣全技術鏈的油服公司。
隨着四川盆地天然氣勘探開發的深入,中深層頁巖氣、深層天然氣成為重點攻關方向。公司緊跟開發重點,在普光氣田、川西氣田等區塊推廣涪陵經驗轉化應用,加快攻克勘探開發難題與挑戰,有力推動天然氣壓裂跨越式發展。
在普光氣田,應用酸化壓裂與加砂壓裂複合交替改造工藝,解決長興組碳酸鹽岩穿透距離短、裂縫複雜程度低、縫控體積小、剩餘儲量動用難等問題,在大灣407-1H井壓後日産氣10萬方,較前期2口斜井産量提升400%。
川西氣田,採用多級定點分流酸化壓裂工藝,全井段均衡改造後,實現單井平均無阻流量每天206萬方,較籠統酸化壓裂效果提高52.6%。川西須家河區塊,採用超高壓體積壓裂技術,實施差異化壓裂改造後,實現少井高産,支撐新場須二難動用氣藏提交1330億方探明儲量。
公司井下作業首席專家盧雲霄&&,四川盆地天然氣規模快速上産,為壓裂業務快速增長提供了良好發展環境,公司將繼續圍繞打造技術先導型企業,發揮“大兵團”作戰優勢,在儲層改造的關鍵核心技術領域持續發力,深化集成化、信息化、智能化研究,實現全鏈條最優化和最終可採儲量最大化,以“領跑者”的姿態持續保障頁巖油氣大突破、大發展。
新,更新——裝備升級提升效能
今年1月10日,全球首套175兆帕壓裂裝備在重慶綦頁深1井成功應用,標誌着公司超深層壓裂裝備邁入“世界第一方陣”。公司針對5000米超深層頁巖氣儲層改造難題,升級配套175兆帕系列壓裂裝備,實現了“壓得開、擴得出、加得進”,初期測試日産氣2.4萬方,進一步助力我國超深層頁巖氣勘探。
壓裂施工壓力高、複雜縫網形成難度大等世界級難題,是制約我國超深層頁巖油氣增儲上産的“攔路虎”,研製開發超高壓壓裂設備成為油氣行業重大技術攻關方向。公司聯合甲方、石化機械等單位,升級改造了全套175兆帕壓裂裝備,施工壓力比前期裝備增加25%,能有效形成溝通地下頁巖氣的立體縫網,為超深層頁巖氣出井修建了“高速公路”,從地縫裏掘“金”增效益。
不僅在壓裂裝備方面,公司聚焦高質量服務四川盆地增儲上産,強化裝備攻關,持續推進裝備提擋升級,加強自動化鑽機、高壓泥漿泵、超高壓壓裂橇等核心裝備配套升級。“十四五”以來,累計投入190億元升級天然氣産區電動化自動化鑽機、電動壓裂橇等核心裝備,加大旋轉導向系統等“卡脖子”工具攻關,為保障國家能源安全貢獻更多“硬核”利器。
旋轉地質導向系統是石油工程領域最前沿、最高端的技術裝備,它可以在鑽柱旋轉時控制鑽頭,實時調整鑽進方向,像“巡航導彈”一樣自動尋找目標、多靶點命中,是實現石油勘探開發地質目標、提高油氣鑽遇率、降本增效的關鍵利器。長期以來,旋轉地質導向技術被國外油服公司壟斷,只租不賣,且按小時收取高昂服務費用。為解決這一“卡脖子”難題,公司集聚優勢資源,加快突破矢量控制、動態測量、雙向通信等技術瓶頸,形成大推靠力高精度動態測量與閉環控制、高穩定網絡化電源載波總線和系統通信等4大創新成果、9項核心技術,整體達到國際先進水平,其中導向頭工具面測量精度、方位電阻率測量精度達到國際領先水平。與國內外油服同類産品相比,實現國內首家非常規頁巖油氣藏、海上和灘淺海油氣田、複雜結構井等全場景應用。截止目前,旋轉導向系統已累計應用240口井、進尺30萬米,工作時間3.6萬小時,創國産旋導“一趟鑽”進尺3210米最高紀錄,充分展現了該系統過硬的適用性、可靠性和先進性。
公司還打破國外技術壁壘,實現混合鑽頭全系列國産化,形成以“個性化鑽頭+低速大扭矩等壁厚螺桿”為核心的複合鑽井技術,難鑽地層由23趟鑽縮短到12趟鑽,機械鑽速同比提速111%,國産化後成本降低70%。
公司總經理張建闊&&,下一步,將緊密圍繞七年行動計劃部署,堅決貫徹深化上游一體化發展暨難動用儲量效益開發會精神,找準動用氣藏、解放氣藏、經營氣藏重要參與者的職責定位,強化關鍵核心技術攻關,強化核心裝備升級,強化資源統籌優化,以一體化大協同推進天然氣大發展。