來源:中國石化報 時間:2023-06-05 10:00
“5月20日,風險探井海頁1HF井日產(chǎn)頁巖油超50噸,自4月初投產(chǎn)以來累計產(chǎn)油超千噸,標志著華東油氣在蘇北盆地海安凹陷率先實現(xiàn)重要突破。華東油氣自2020年沙垛1斜井實現(xiàn)突破后,先后部署8口頁巖油井,累計產(chǎn)油近8萬噸,展現(xiàn)了蘇北盆地良好的頁巖油勘探開發(fā)前景?!比A東油氣勘探開發(fā)研究院副院長馬曉東說。
近幾年,華東油氣不斷深化頁巖油勘探開發(fā)理論認識和實踐創(chuàng)新,在蘇北盆地蹚出了一條頁巖油效益勘探開發(fā)之路。
地質(zhì)工作者并沒有拘泥于有機質(zhì)豐度這個單一要素,而是對“有機質(zhì)的豐富性、熱演化的充分性、儲集系統(tǒng)的優(yōu)越性、體積壓裂的可行性”等諸要素進行體系性識別,對“可生成、可保存、可動用”背后的機理進行抽象性思維,從層層迷霧和重重障礙中抽身,總結(jié)出符合蘇北盆地實際的頁巖油勘探客觀規(guī)律。
敢于創(chuàng)新 揭開頁巖油“面紗”
蘇北盆地頁巖油勘探起步較晚。20世紀70年代,蘇北盆地有多口鉆井在古近系阜寧組二段(阜二段)的頁巖中鉆遇油氣顯示,但由于當時普遍認為阜二段為生油層而非產(chǎn)油層,并未引起廣泛關(guān)注。
2012年,華東油氣加大了頁巖油選區(qū)評價力度,部署實施了北港1井,但未獲商業(yè)突破。
近年來,在強化基礎(chǔ)研究、對比國內(nèi)外頁巖油成藏條件及富集規(guī)律的基礎(chǔ)上,華東油氣開展了對蘇北盆地的老井復查和頁巖油形成條件分析,深化了頁巖油的“生-排-運-聚”機理研究。2020年以來,蘇北盆地突出頁巖油保存條件及可動性研究,按照“風險勘探求突破、平面展開控儲量、縱向評價求產(chǎn)能、不同井型試工藝”的部署思路,取得了阜二段頁巖油勘探開發(fā)重大突破。
2020年,華東油氣優(yōu)選蘇北盆地溱潼凹陷的深凹帶部署實施了沙垛1斜井,該井作為蘇北盆地第一口頁巖油專探井,在阜二段頁巖中獲高產(chǎn)油流,測試最高日產(chǎn)油量50.9噸,自噴生產(chǎn)兩年多,累計產(chǎn)油1.53萬噸,實現(xiàn)了蘇北盆地陸相頁巖油勘探重大突破。
沙垛1井突破以后,華東油氣針對阜二段不同層系先后部署實施溱頁1HF井、溱頁2HF井。溱頁1HF井實現(xiàn)了埋深超4000米頁巖油勘探新突破,阜二段I亞段試獲66.2噸/日高產(chǎn)油流;溱頁2HF井試獲113.1噸/日高產(chǎn)油流,日產(chǎn)原油量創(chuàng)蘇北盆地新高,實現(xiàn)了阜二段新層系II亞段勘探重大突破。
不滿于現(xiàn)有的頁巖油勘探成果,華東油氣從構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)轉(zhuǎn)探構(gòu)造復雜區(qū)。
蘇北盆地屬于典型的陸相斷陷盆地,經(jīng)歷多期構(gòu)造運動,構(gòu)造相對復雜,斷裂發(fā)育,水平井成井困難。2022年,部署于溱潼凹陷的紅201斜井和魯1側(cè)井,分別試獲日產(chǎn)79.1噸和34.3噸高產(chǎn)油流。
勇于嘗試 多井型勘探頁巖油
沙垛1斜井突破后,華東油氣緊接著從淺到深、從I亞段到II亞段、從構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)轉(zhuǎn)探構(gòu)造復雜區(qū)、從溱潼到海安強化部署,實現(xiàn)了不同埋深、層系、井型 、區(qū)帶的勘探突破。
溱頁1HF井為探索埋深超4000米深層頁巖含油性,建立阜二段標準剖面,評價1000米水平段產(chǎn)能,自噴生產(chǎn)17個月,累計產(chǎn)油1.86萬噸;帥頁3-7HF井利用老井探索小井眼地質(zhì)工程一體化技術(shù)降低成本,測試日產(chǎn)油36.4噸,自噴生產(chǎn)17個月,累計產(chǎn)油8459噸,推動頁巖油效益開發(fā)。
上述井的實施實現(xiàn)阜二段I亞段頁巖油勘探重大突破,2021年沙垛區(qū)塊阜二段I亞段提交頁巖油預測儲量3100多萬噸。
2022年,華東油氣立足溱潼凹陷深凹帶,按照“平面展開控儲量、縱向拓展求產(chǎn)能”的思路,持續(xù)深化地質(zhì)條件研究,明確趙家莊地區(qū)縫網(wǎng)發(fā)育、地應(yīng)力適中,為拓展頁巖油儲量規(guī)模,甩開評價深凹帶東部,部署溱頁2HF井;為落實構(gòu)造復雜區(qū)含油性、地應(yīng)力特征及合理的開發(fā)技術(shù)政策,在時堰次凹實施魯1側(cè)井和紅201X井。
溱頁2HF井測試獲日產(chǎn)超百噸高產(chǎn),目前已自噴生產(chǎn)6個月,累計產(chǎn)油1.34萬噸,證實蘇北盆地阜二段中下部頁巖具有較好的含油性,明確了深凹帶是頁巖油勘探的有利區(qū)帶。
高性能水基鉆井液助力降本增綠
今年正月初四,華東油氣部署在蘇北盆地海安凹陷的風險探井海頁1HF井順利完井?!暗诙咝阅茼搸r水基鉆井液SM-ShaleMud-II體系在海頁1HF井應(yīng)用再獲成功,為頁巖油效益、綠色開發(fā)作出貢獻,我感到非常自豪。”中國石化石油工程技術(shù)研究院鉆井工程技術(shù)研發(fā)中心主任師高書陽說。
鉆井液是鉆井的“血液”,其性能對鉆井速度、鉆井安全和油井投產(chǎn)后的產(chǎn)量有至關(guān)重要的影響。
油基鉆井液是頁巖油勘探開發(fā)的“寵兒”,可有效維持頁巖水平井井壁的穩(wěn)定性,保障順利成井,但其成本高,后期環(huán)保處理費用是水基鉆井液的4倍左右,給河道密布的蘇北地區(qū)帶來巨大的環(huán)保壓力。
大膽嘗試就是成功的一半。2021年1月,華東油氣邀請工程院技術(shù)人員就帥頁3-7HF井開展首次技術(shù)交流。華東油氣提出利用老井側(cè)鉆超小井眼水平井的施工方案。
通過充分討論,雙方的專家達成一致意見,并成立帥頁3-7HF井頁巖油超小井眼水平井水基鉆井液技術(shù)攻堅小組。技術(shù)人員在鉆井現(xiàn)場經(jīng)過4個多月挑燈夜戰(zhàn),共開展體系構(gòu)建、性能優(yōu)化、井壁穩(wěn)定性能評價等試驗300余組,獲取數(shù)據(jù)1000余個,最終完成了技術(shù)方案。
頁巖油氣高性能水基鉆井液SM-ShaleMud-II體系在頁巖油井帥頁3-7HF井開展首次試驗,完鉆井深5132.66米,水平段長1361.66米,創(chuàng)直徑118毫米井眼頁巖油井井深最深、水平段最長和高性能水基鉆井液鉆進裸眼段最長等8項國內(nèi)施工新紀錄。
鉆井專家介紹,帥頁3-7HF井成功完井,為蘇北頁巖油勘探開發(fā)探索出一種新模式——利用老井眼(停產(chǎn)井)實施側(cè)鉆小井眼水平井,比新鉆井成本降低60%。溱頁2HF井的成功,則驗證了“二開制+水基鉆井液”簡化井身結(jié)構(gòu)井的技術(shù)可行性。
儲層改造步入電動時代
2022年9月7日,華東油氣頁巖油井溱頁2HF井儲層改造完成了11段的施工;2023年4月1日,蘇北盆地海安凹陷首口頁巖油井海頁1HF井利用全電動泵完成了17段儲層改造。泰州采油廠近40公里電網(wǎng)專線提供了電力保障,標志著華東油氣頁巖油儲層改造步入電動時代。
相比傳統(tǒng)的3000型柴油驅(qū)動壓裂機組,電驅(qū)壓裂設(shè)備功率更大,噪聲降低20%以上,成本降低24%左右,可以24小時連續(xù)施工,環(huán)保、降本及提速提效效果明顯,電驅(qū)壓裂設(shè)備將有效促進頁巖油綠色高效立體開發(fā)。
2021年12月,華東油氣泰州采油廠調(diào)整出一個35千伏的電網(wǎng)出口供頁巖油儲層改造使用。電網(wǎng)線全長20.7公里,主線塔58個。2022年4月,電網(wǎng)開工建設(shè)。
安全是所有工作環(huán)節(jié)的生命線。在監(jiān)理公司常態(tài)化監(jiān)理的基礎(chǔ)上,采油廠建立“1+1”的工作模式,由現(xiàn)場管理小組和監(jiān)督中隊專人駐現(xiàn)場實施監(jiān)督管理?!拔覀兠刻觳坏?點就起床,一天跑三四個來回,要200多公里。”監(jiān)督中隊安全監(jiān)督胡曉剛說。
多方同心打下牢固基礎(chǔ)加上安全監(jiān)督有力保障,樁基施工工序不斷被優(yōu)化,多個作業(yè)面并行施工,最多的施工階段有20臺樁機同時施工。2022年7月,主體工程全部完工,提前計劃28天完成施工任務(wù),于8月21日正式通電,采油廠頁巖油儲層改造專用電網(wǎng)正式建成。
“電驅(qū)壓裂設(shè)備在施工過程中表現(xiàn)出連續(xù)平穩(wěn)及減少污染、降低成本、提高效率等優(yōu)點,必將助力頁巖油高效綠色開發(fā)?!爆F(xiàn)場施工技術(shù)人員說。(本報記者 沈志軍 通訊員 花彩霞)
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