油气增储上产“黑科技”

2022-12-11 21:57曲艺编辑白歌
中国电业与能源 2022年7期
关键词:黑科技气田深水

■本刊记者 曲艺/编辑 白歌

为保障国家能源安全,石油行业持续围绕“深度”做文章,瞄准深层、深海等领域,大力提升油气勘探开发力度。

《“十四五”能源领域科技创新规划》明确提出,加快发展深层油气勘探目标精准描述和评价技术、深层页岩气开发技术等,为深层油气勘探突破和增产提供支撑。

科技自立自强是国家强盛之基、安全之要。每一份增储上产捷报的背后,都离不开核心技术、装备的研发与创新。

“百米外穿针引线”

6月23日13时10分,中国石油在西南油气田双鱼001-H6井安全钻至9010米井深完钻,创造我国陆上最深气井纪录,标志着中国石油超深井钻井能力再上新台阶。

双鱼001-H6井,是双鱼石区块田坝里构造的一口超井深、超高温、超高压水平井。钻井日志显示,该井井温超过180摄氏度,地层压力超过130兆帕,硫化氢含量6克/立方米。

“超深井世界级难题,这口井我们都遇到了。这是中国陆上最深天然气井,兄弟伙都是第一次干,只有摸着石头过河。”中国石油川庆90011钻井队队长王坚直言,“这口井太难了,常常焦虑得睡不着觉,井场任何异常响动都令人异常紧张。”

水平段井眼轨迹控制是施工最大难关,首先要精准判断深埋于地下数公里外几米厚的储层在哪里,必须中靶“甜点区”才能保证找到油气。中国石油川庆钻探采用自主研发国际先进的“CQ-IGS水平井一体化地质导向技术”,精细化控制实时钻井轨迹在地下近8000米处的储层中稳定高效穿行超过1000米。

储层“甜点区”定好位了,如何确保钻头一直在储层中前进?在双鱼001-H6井水平段施工中,钻头通过一根根钻具从地面延伸至地下9000米。要想控制9000米外149.2毫米直径的钻头沿着储层走,难度不亚于“百米外穿针引线”。中国石油川庆钻探依靠先进成熟的定向井技术,水平段井眼轨迹平滑稳定。

钻井液被誉为“钻井血液”,影响着钻井施工成功与否。中国石油川庆钻探创造性探索利用抗高温强封堵的油基钻井液体系加固体润滑剂玻璃微珠等方式,成功解决超深井定向脱压问题,为该井的顺利钻探提供了有力支撑。

“我们都憋着一股劲,一定要安全打过9000米。以前川渝地区从来没有打过这么深的井,这个第一我们一定要争。现在实现了,创造了新纪录,感觉非常激动。”中国石油川庆钻探90011钻井队实习技术员宋东东说。

中国石油积极探索“三高”(高温、高压、高含硫)气井高效勘探开发模式,强化科技创新驱动,通过采用我国自主研发的9000米超深井电动钻机、全过程精细控压钻完井等核心技术和装备,一举在超深层油气勘探领域实现重大突破,对扩大油田含油气范围、寻找深部天然气资源具有十分重要的意义。

“在青藏高原上开山架桥”

6月30日,记者从中国石化新闻办获悉,中国石化部署在重庆綦江的新页1井试获日产页岩气53万立方米,标志着新场构造落实千亿立方米资源量。至此,中国石化川东南盆缘复杂构造带“新场南—东溪—丁山—林滩场”形成整体连片,整体资源量达到11930.5亿立方米,系中国石化继涪陵页岩气田后发现的第二个万亿立方米页岩气资源阵地,将为保障我国能源安全贡献重要力量。

新页1井完钻井深5756米,是中国石化勘探分公司部署在重庆綦江区新场构造的深层页岩气风险探井。新场构造在地质上属于川东南盆缘复杂构造带,此前研究表明,该构造带超深层页岩气有利面积大、资源量大,是中国石化页岩气增储上产的重要领域。

“新场南—东溪—丁山—林滩场”的平均深度都大于3500米,其中最深完钻的丁页8井气层达到4614米。通常而言,埋深超过3500米的页岩气,被定义为深层页岩气。深层页岩气穿过的地层多,存在着页岩埋深大、地应力复杂等多项世界级难题,对技术要求高,勘探开发难度大。

如果说浅层页岩气开发是将“羊肠小道”扩建为“高速公路”,那么深层页岩气开发无异于“在青藏高原上开山架桥”,修建复杂交错的“盘山公路”,难度之大可想而知。

2012年,中国石化在涪陵页岩气田取得重大勘探突破后,将目光转向川东南盆缘复杂构造带,成立深层页岩气技术攻关组,持续开展深层页岩气目标评价等技术研究,攻关形成了深层页岩气体积压裂技术,实现了优质页岩钻遇率100%,压裂装备、工具及材料全部实现国产化,大幅降低施工成本。2019年,取得深层页岩气勘探战略性突破。之后,进一步推进深层页岩气勘探,落实了万亿方页岩气资源阵地。

中国石化高度重视深层页岩气勘探攻关,经过多年综合攻关研究和勘探实践,形成深层页岩气地质理论认识,成功揭示深水陆棚相深层页岩孔隙发育与保持机理,明确深层页岩能够发育“高孔”优质储层和明确深层“甜点”目标的关键要素等;形成深层页岩气“甜点”预测技术,提出“优质页岩发育、高流体压力、发育微裂缝、低地应力”是深层“甜点”评价的关键要素,创新形成基于高精度地震勘探的“甜点”预测技术;形成深层页岩气压裂工程工艺技术,有效解决了深层页岩埋深大、塑性强、地应力高、压裂改造难度大等难题。

下一步,中国石化将加强新场构造目标精细评价,加强川东南“新场南—东溪—丁山—良村北”整体评价与部署,力争实现新的勘探突破。

遭遇5次台风依旧平稳运行

6月25日,我国首个自营超深水大气田“深海一号”投产一周年,累计生产天然气突破20亿立方米,累计外输凝析油超过20万立方米,成为我国“由海向陆”保供粤港澳大湾区和海南自贸港的主力气田。

2021年6月25日,位于海南岛东南部陵水海域的“深海一号”能源站上,平台火炬被缓缓点燃,我国迄今为止发现的平均水深最深、勘探开发难度最大的海上超深水气田成功投产,标志着中国海洋石油工业实现了从300米向1500米超深水的历史性跨越。

“在气田产量保持高位运行的状况下,我们不断完善生产管理举措,优化生产工艺流程,建立起完整的深水油气关键设备和重要作业操作方案,解决了许多对气田安全稳定生产存在影响的难题,预计2022年全年产量将达到30亿立方米。”“深海一号”大气田总监雷亚飞介绍说。

一年来,“深海一号”大气田所在海域遭遇了5次台风,生产运行平稳,验证了国内自主设计和建造装备的可靠性。现场作业团队在确保安全的基础上持续追踪深海油气处理关键设备,特别是国产设备在极端条件下的运行状态,记录相关运行参数,为自主关键核心技术的可靠性提升积累了真实、详尽的技术资料。

中国海油海南分公司副总经理李力表示,技术和装备先进性的有效发挥,依靠的是优秀的技术和管理团队。李力还告诉记者,中国海油通过建立南海万亿大气区提升保障国家能源安全的能力水平,目前已组建以“深海一号”大气田建设和运营技术人员为骨干的“深海二号”项目团队,加速推动我国首个深水高温高压气田“深海二号”(陵水25-1)的建设工作,力争实现深海油气资源高效接续开发。新建项目将完全融入现有的天然气供应体系,进一步扩大深水天然气产量规模,提高我国能源自给率。

《中国海洋能源发展报告2021》显示,2022年,我国海洋油气勘探开发投资将继续保持增长态势,在勘探方面,以寻找大中型油气田为目标,逐步加深深水、深层及高温高压的工作量和风险勘探的投入。■

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