涪陵页岩气田开发缘何跑出“加速度”
2021-10-18 11:13:25来源:重庆日报编辑:付意菲责编:石丽敏

  原标题:不断刷新中国页岩气开发新纪录 涪陵页岩气田开发缘何跑出“加速度”

  如果把页岩气的储层想象成一个鱼池,页岩气开发就是“钓鱼”。想钓得多、钓大鱼,就必须具备高超的技术。

  位于重庆的涪陵页岩气田明显钓到了“大鱼”——10月8日,该气田累计生产页岩气400亿立方米。自2012年12月启动开发建设到实现累产200亿立方米,该气田用了近6年;从200亿立方米到300亿立方米,用了19个月;从300亿立方米到400亿立方米,只用了17个月。

  涪陵页岩气田不断刷新中国页岩气开发新纪录,是什么支撑着该气田跑出“加速度”,成为了全球页岩气开发的“中国样本”?

  在优质“鱼池”钓“大鱼”

  在江汉油田采油院采气工艺研究所所长李远照看来,先进且完善的技术体系是涪陵页岩气田开发取得成功的关键。

  “以压裂为例,页岩气储层非常致密,必须用桥塞把长水井段一段段隔开,分段压裂。如何精细分段一直是行业难题。”李远照说,涪陵页岩气田要在优质“鱼池”钓“大鱼”,就必须形成特色压裂技术。

  由此,采油院和涪陵页岩气公司合作,根据水平段井眼穿行轨迹的起伏情况,细分井段,在复杂井段加密段间距,在平缓井段相应加长段间距。“类似加工带鱼,根据鱼身形状合理切段,鱼身粗就切短点,鱼身细就切长点,才能让鱼更加入味,更加鲜美。”

  去年以来,采油院累计为气田37口井进行精细水平段分段,每口井都获得了高产。

  除了开发长水平段特色压裂技术,涪陵页岩气田在开发过程中,还形成了“井工厂”压裂技术、压裂液示踪剂等特色技术。

  8月30日,焦页42号平台,国内首次页岩气4口井同步压裂施工取得圆满成功,创造了国内页岩气单平台压裂连续压裂施工段数最多、总加砂量最多、总加液量最多等7项施工纪录。

  目前,涪陵页岩气田已形成具有自身特色、可复制推广的气藏综合评价、水平井优快钻井、长水平井分段压裂、试采开发配套及绿色开发配套五大技术体系。得益于这些自主创新技术,中国也成为了继美国、加拿大之后第三个完全掌握页岩气开发成套技术和实现页岩气商业开发的国家。

  打破国外垄断的“万能作业机”

  银白色的钢管一圈圈缠绕在滚筒上,在阳光下发着暗哑的光,这就是在涪陵页岩气田大名鼎鼎的国产连续油管作业机。

  在气田,工人们更喜欢称它为“万能作业机”。它细长的油管可在不用压井的情况下钻进数千米的地底,灵巧地进行钻磨桥塞、下放桥塞、射孔、打捞工具等许多井下复杂作业。如今,连续油管作业技术已成为改变油气工业生产方式的“杀手锏”技术。

  页岩气田要实现高效优质开发,实现设备和材料国产化也是一大关键。涪陵页岩气田充分利用产业链完整的优势,加强装备工具研发攻关。经过大量前期试验与研发,江汉石油工程公司决定采用国产连续油管作业机。但由于涪陵页岩气水平井集井筒压力高、水平井段长、井筒状况复杂、需钻除的桥塞数量多,连续油管钻塞时经常遇到井筒倾角变化带来的阻力,严重时会发生自锁现象,即使加大钻压,连续油管也很难再继续钻进……这些困难,给连续油管钻塞作业带来极大挑战。

  对此,技术人员采取边应用边改进的办法,在连续油管车原有的基础上,加装视频监视系统,使施工过程实现“现场直播”;为注入头加装计数系统,使起下油管的数据更准确;加装操作室报警系统,提升设备操作的安全性;指重传感器由液压型改进为电子型,避免由于液压油温导致的数据不准。

  在不断改进的基础上,技术人员还大胆创新,研制“迷宫捞筒”,在国内首次成功应用于产气剖面测试,成为产气剖面测试通井打捞的必备工具;研制“强磁打捞器”,可有效清理连续油管钻塞后残留在井筒内的金属碎屑,最多一次打捞出11公斤的金属碎屑,将井筒清理干净,便于后序施工。

  目前,涪陵页岩气田所有关键开发技术100%实现国产化。国产桥塞与多级射孔、油基钻井液、牵引器测井、地质导向等4项国产化技术的应用,降低施工成本70%。按100口井测算,与国外油服公司相比,降低工程造价6.09亿元。

  大小创新比比皆是

  一来到涪陵页岩气田3号和4号脱水站,李东的心情就十分愉悦。经过他和小伙伴的共同努力,这两个脱水站再也看不到长期放空的熊熊火炬了。

  李东是江汉油田采气一厂采气技术服务部副经理,该部门管理着涪陵页岩气田30座集气站、4座脱水站,是涪陵页岩气田重要的上产阵地。过去,李东心头一直有件事情放不下,那就是脱水站的放空燃烧问题。

  由于页岩气特殊的生产模式,容易造成脱水站设备和管线憋压,要保证安全生产,就必须对设备和管线内的页岩气及时进行放空燃烧。当脱水站处理量大时,放空燃烧能源浪费也大,且对周边环境也会造成一定的影响。

  李东总想消灭“长明灯”。他成立青年创新工作室,决定先从气田处理量不大的3号、4号脱水站入手研究技术难点。经过10多项技术改进,3号、4号脱水站“长明灯”的问题终于解决了。目前,李东正在想办法消灭处理量更大的1号、2号脱水站的“长明灯”问题。

  “这样的创新在我们气田比比皆是。”涪陵页岩气公司技术中心负责人表示,近期该中心在压裂中运用新型电动压裂机组,相比柴油压裂机组可以减少燃料成本49%,降低噪声13%,减少施工人员50%。此外,中心研发的增压开采技术目前运用于气田12个集气站27口气井,日增气达98.5万立方米,累计增气5657万立方米。

  为加快成果转化,涪陵页岩气田依托中国科学院、中国工程院院士等专家团队的人才资源,成立了国内该行业内首家院士专家工作站;与重庆市涪陵区政府、重庆市科委、重庆市国土房管局投资共建重庆页岩气产业技术研究院,全力打造开放式高端研发平台。气田开发单位参与的“涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发”获得国家科技进步一等奖,承担的国家科技重大专项进展已过半。(重庆日报记者 白麟)

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