苏53-4:可复制的典范

2012-11-23 06:17董旭霞
中国石油石化 2012年7期
关键词:里格气田水平井

○ 文/董旭霞

苏53-4:可复制的典范

○ 文/董旭霞

共有38口水平井的苏53-4区块,是苏里格气田第一个水平井整体开发区块。按常规开发模式,该区块大约需要300口井才能达到同等开发效果。其开发经验正被复制到其他区块。

春节后上班的第一天,阳光暖暖地照在苏里格53-78-40H井场,天然气从井底汩汩涌出,以每天16.9万立方米的速度通过管道传输汇入陕京管线,温暖着京津地区的千家万户。

在方圆124公里的苏53-4区块,像苏53-78-40H井一样的水平井共有38口,造就了苏里格气田第一个水平井整体开发区块。按常规开发模式,这种区块大约需要300口井才能达到同等开发效果。在2011年底召开的中国石油第七届天然气年会上,与会高层领导对此这样评价:“发挥集团公司整体优势的典范,地质与工程结合的典范,规模开发的典范,效益开发的典范!”

挑战“磨刀石”

苏里格气田是已探明的世界级整装大气田,却一度是一块啃不动的“硬骨头”。原因在于,鄂尔多斯盆地属于特有的辫状河流相沉积体系,储层之间不连通或连通性极差,为找准储层带来了极大困难。低渗透率也是苏里格气田储量难动用的主要原因之一。国际石油界用毫达西作为反映渗透率的基本单位。通常,渗透率小于50毫达西的油气田被称为低渗透油气田,渗透率低于1毫达西被称为超低渗油气田,而苏里格气田的储层渗透率就小于1毫达西,被业内人士称为“磨刀石”。

所有这些特性,为苏里格气田开发设置了重重障碍。作为低压、低渗、低孔和低丰度的苏里格气田,如何实现经济有效开发一度成为世界级难题。尽管水平井开发可以达到少井高产、充分动用储量的理想效果,但一系列难以破解的问题让一批批开发者对苏里格水平井开发望而却步。2005年以前,奋战在这里的科技工作者采用水平井、欠平衡钻井和空气钻井等技术,最终都没有收到令人满意的效果。

2006年初,参与苏里格气田合作开发的长城钻探率先在此开始了水平井开发试验。尽管在这之前长城钻探已拥有成熟的水平井开发技术,但在苏里格地区集成应用这一技术依然遇到了严峻挑战。

为油气打井,为效益施工——早在合作之初,长城钻探就明确定位,主动为甲方增储上产担当先锋。在这样的条件下,长城钻探率先挑战这一世界级开发难题,为苏里格气田开发方式转变做“第一个吃螃蟹的人”。

磨亮“撒手锏”

长期以来,苏里格气田单井成本高、控制储量少、产量递减快,只能采用“多井低产”的模式开发。水平井加压裂技术,则被认为是开发这一难动用储量的“撒手锏”。2006年开始,长城钻探科研人员历时3年,开展3次重要阶段试验。

第一期试验是围绕水平井自然产能试验展开的。开发苏里格气田最基础和关键的一步,就是前期的地质研究。基于对苏10区块的再认识,长城钻探采用有效储层分布预测、井位优选和地质导向等优势技术,打破了“苏里格开发井没有自然产能”这一咒语。2007年投产的苏10-28-37井,射孔后实现自喷,3毫米油嘴日产气2.2万立方米。这次试验印证了该地区具备水平井开发的前提条件。

第二期试验是探索水平井段压裂改造技术。就是通过特殊工艺靠外力对致密岩层采取人工裂缝的办法,扩大气藏的裸露面积,从而提高水平井产量。这是苏里格低渗气藏开发的核心技术之一,也是亟待解决的问题之一。为探索水平井段压裂改造技术,2008年8月,长城钻探在引进长庆油田水力喷射压裂技术基础上,又引进了国外水平井裸眼分段压裂技术,对苏10-31-48H井分4段压裂改造,投产后日产气10万立方米。至此,苏里格气田首口水平井分段压裂试验取得重大突破。

虽然见到曙光,水平井单井产量得到大幅度提高,但长城钻探仍然面临一个重要问题:由于开发中钻井周期过长,导致建井投资过大,同样影响着经济有效开发。2009年,长城钻探科技工作者有针对性开展了水平井钻完井技术集成研究,强化生产组织管理,着重解决影响钻井提速的瓶颈问题,这仅是第三期试验。通过强化地质研究,提高储层认识精度;优化钻井液体系,防止泥岩掉块垮塌;优选与地层匹配的PDC钻头,提高机械钻速;加强现场生产管理,减少非生产时间。2009年苏10区块完钻4口水平井,钻井周期均控制在60天以内。

●长城钻探用区块水平井整体开发的模式,为苏里格这片广袤的沙漠带来了勃勃生机。 摄影/李秉正

有人形容,在苏里格开发天然气,犹如沙子里面捡芝麻。苏53区块的开发就印证了这一点。从总面积2161平方公里的三个合作区块中筛选出富集区——面积为124平方公里的苏53-4井区,作为水平井整体开发区块,长城钻探科技人员付出的艰辛可见一斑。

成功破解水平井开发难题,长城钻探获得这样的启示:少井高产、少井高效也适用于苏里格气田其他区块。而这是长城钻探参与合作开发苏10、苏11、苏53区块过程中,地质认识不断加深,工程技术不断进步,开发思路不断转变的结晶。在这样的背景下,长城钻探开始了更具挑战性的谋划,苏53-4区块水平井整体开发方案出炉:建成10亿立方米天然气生产能力稳产10年。原来整体开发苏53区块需部署直井710口,阶段采出程度为17%,换成水平井只需122口,阶段采出程度达到60%。

2010年初,苏53-4区块正式投产,实际结果比预期的还要好。截至2011年12月底,苏53-4区块投产水平井38口,平均水平段长963米,有效储层钻遇率超过60%,平均单井日产气8.2万立方米,是普通直井的3~5倍。长城钻探目前完钻投产的38口井能够实现10亿立方米的产能目标。

为此,中国石油勘探与生产公司有关领导评价说:“对于专门从事油气田开发的企业来说,长城钻探是一面镜子!”

经验可复制

谁也不曾料到,仅仅6年时间,苏里格气田会“长”出一片水平井,以区块水平井整体开发的模式为这片广褒的沙漠带来勃勃生机。

如今,苏53-4区块已经建成了10亿立方米产能——与长城钻探先前开发的苏10区块的300口直井相当。从300口直井到38口水平井,井数的变化令人感慨万千。

当年,苏里格气田丰厚的储量与难以开发的现状形成了一对矛盾。这让参与合作开发的各个项目部顾虑重重。

在一片质疑声中,长城钻探工程公司总经理张凤山认为,苏里格项目可以通过合作形式进入能源开发领域,在尝试新领域、新业务的同时,用自己的生产能力建井、建站、建装置、建基地,形成100%的有效资产和生产能力,走出既有内涵又有外延的发展道路,这才是真正意义的总承包。

这是一场以科技创新为主导,转变发展方式的深刻变革。合作开发既是挑战,又是一次难得的机遇。在初期前景并不明朗的情况下,长城钻探自觉并主动地担当起合作开发的先锋。难能可贵的是,苏53-4区块水平井整体开发,为苏里格气田高效开发探索出的新路,成为长城钻探诸多亮点工作的点睛之笔。

两年来,长城钻探根据苏里格气田特征,形成长城钻探独有的经验和方法。从直井到丛式井,再到水平井,长城钻探带来的不仅是开发方式的转变,而且是在苏里格合作开发队伍中掀起了一场“思维风暴”。后者,引领苏里格气田实现了跨越式发展。

两年来,长城钻探破解苏里格水平井一系列的施工难题,水平井整体技术实力得到进一步提升,为长城钻探打造水平井技术核心竞争力提供了舞台。

两年来,长城钻探摸索出一套适合苏里格气田水平井生产的高效管理模式。截至1月8日,苏53-4区块日产量稳定在311万立方米以上。目前,长城钻探苏53-4区块水平井整体开发经验正被成功复制到合作开发的其他区块。

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