中國石油石化商務網7月27日訊,7月16日消息,鄂爾多斯盆地煤巖氣儲量資源豐富,有望成為我國天然氣增儲上產的重要增長極。長慶油田突破傳統認識禁區,攻關技術體系,創新作業模式,從煤藏里“淘”氣——
■推薦理由
煤巖氣是鄂爾多斯盆地重要的資源接替領域。如何效益開發?本報聯合《長慶石油報》,深入分析了長慶油田勇闖“深部禁區”,克服重重難關,進一步深化地質認識,攻關關鍵技術,變革作業模式的創新實踐,為開發鄂爾多斯盆地煤巖氣資源提供了“長慶方案”。
截至7月9日,長慶油田近3年已完鉆煤巖氣井156口,建成生產能力超11億立方米。
煤巖氣,是一種深藏地下的非常規天然氣資源。鄂爾多斯盆地煤巖氣儲量資源豐富,有望成為我國天然氣增儲上產的重要增長極。作為鄂爾多斯盆地煤巖氣開發的鏈長單位,長慶油田將推動煤巖氣增儲上產作為重要使命任務,突破傳統認識禁區,從煤藏里“淘”氣,用科技密碼喚醒鄂爾多斯盆地里“愛生氣的煤”。
一、深化地質認識
從“揭蓋漏氣”到“密封煲湯”
一深帶萬難。國際學界曾盛行“深部煤巖無商業價值”的論斷,業界傳統觀念也一度認為,當埋深超過1500米后,煤層含氣量低且開發成本高昂,并不具備開發條件。
深處的氣難道就無法動用了嗎?
長慶油田科技工作者解放思想、知難而進,一方面組建由首席專家領銜、跨專業聯合的攻關團隊,用“最強大腦”攻克堵點、突破卡點、化解難點,推動盆地煤巖氣地質理論和工程技術突破;另一方面借鑒致密氣、頁巖氣生儲成藏機制,將煤巖作為儲層整體勘探。2022年,長慶油田在鄂爾多斯盆地東部上古源內地層勘探取得突破,日產氣量達到5萬立方米。
“過去我們總以為煤層氣是‘揭蓋漏氣’——煤層埋藏淺、斷裂破壞多,就像煮飯時掀開鍋蓋,氣都散光了,只剩中間一點吸附氣。現在發現煤巖氣根本是‘密封煲湯’,深層煤巖像高壓鍋一樣密閉。”長慶油田盆地東部天然氣評價項目組副經理崔子岳形象地說。
觀念的轉變帶來了認知的革新——通過重構認知體系,完善對煤巖氣成藏富集規律的理論認識,長慶油田逐漸揭開了煤巖氣的神秘面紗。長慶油田副總經理牛小兵說:“煤巖氣有望成為鄂爾多斯盆地天然氣勘探的重要接替領域。”
二、打出技術組合拳
在“地質迷宮”中“開F1賽車”
資源落實只是萬里長征第一步,真正的考驗在于如何讓地下2000多米的煤巖氣高質量產出。
中國科學院院士張水昌形象地比喻:“開采煤巖氣,就像在又松又軟又碎的介質中開辟高速公路,通過壓裂將氣體釋放,還需要沿著‘高速公路’將氣體運出來。這從工程技術的角度來說難度很大。”
在鄂爾多斯盆地這片“地質迷宮”中,煤巖氣開發猶如同時挑戰多項極限運動:既要讓鉆頭在煤層中完成上千米超長水平段的“橫穿”,又要在壓裂施工壓開巖層的同時避免引發坍塌。這種幾近苛刻的要求,讓傳統技術如繡花針在流沙上刺繡般難以企及。
鄂爾多斯盆地煤層里到處都是微小的褶皺,鉆頭稍微偏一點就可能撞上“塌方區”。長慶油田反復開展坍塌機理及坍塌壓力理論研究,經過800余次力學測試、CT切片等室內評價,制定“剛性+可變形+成膜”多元封堵防塌對策,研發出專打煤巖氣井的CQ-MYQⅠ強封堵防塌鉆井液體系,在井下形成保護膜,猶如使用了502膠水,使煤層坍塌周期延長近6倍,達到27天。
4月,長慶油田采用水平井優快鉆完井技術2.0,鉆出了國內煤巖氣領域最長的水平井。地層深處,垂直鉆進的鉆頭逐漸由直變平,硬生生拐了個2500米長的“大彎”。由此,長慶油田深層煤巖氣開發迎來里程碑時刻——我國陸上煤巖氣超長水平段、水平段一趟鉆和最長裸眼段3項紀錄被一一刷新。
“如果說普通鉆井是騎自行車,我們現在的水平井優快鉆完井技術2.0就是開F1賽車。”長慶油田盆地東部天然氣評價項目組鉆井現場鉆井工程師王成指著三維地質模型解釋說。圖紙上的一個個數據,展現了水平井優快鉆完井技術2.0是如何打破3項全國紀錄的。
面對鉆井風險高等難題,科研人員經歷兩年63口井5輪技術迭代升級,自主研發強封堵防塌鉆井液,強化“鉆頭+鉆具+鉆參”組合,多措并舉開展提高固井質量等技術攻關,定型了煤巖氣水平井優快鉆完井技術2.0這一套技術組合拳,單日最長進尺從285米提升至563米,使鉆井周期由89天降至27天內,煤巖氣鉆完井技術實現國內領跑。
三、變革作業模式
“少水壓裂”收獲“綠色效益”
效益是企業生存之本。蘇里格氣田是“三低”效益開發的典范。煤巖氣開發不僅要在產量上再打造一個蘇里格,更要在效益上對標蘇里格氣田。長慶油田通過鉆井提速、適度規模改造、低成本材料應用、返排液重復利用、工廠化作業等措施,建立造價指標與技術進步聯動控降機制,使鉆井速度、成本不斷逼近致密氣。
管理出效益,精細管理出大效益。長慶油田充分發揮全鏈條成本管控優勢,推動煤巖氣“鉆錄測試”全鏈條降本。通過優選3個平臺12口水平井,推行工廠化作業模式,使煤巖氣單井投資控制在目標范圍內。
在算好經濟效益賬的同時,長慶油田更加注重算好“綠色效益”這筆賬。通過“液態二氧化碳增能+泡沫挾砂”工藝,突破煤層吸附性強、水資源缺乏的雙重瓶頸,形成“以碳換氣、以氣養綠”的黃土高原開發新模式,從“愛生氣的煤”中收獲生態紅利。
5月中旬,長慶油田對一口煤巖氣井實施二氧化碳泡沫壓裂試驗,注入二氧化碳7967立方米,單井壓裂用水減少65%,節約用水1.5萬立方米。這不僅破解了黃土塬區水資源匱乏的難題,更讓“少水壓裂”成為現實。
針對煤巖氣壓裂用水量大、返排液量大、礦化度高的特點,長慶油田攻關返排液重復利用技術,應用化學絮凝沉淀返排液處理技術,實現壓裂返排液循環利用。
在煤巖氣試氣現場,長慶油田盆地東部天然氣評價項目組試氣副經理賈建鵬指著兩瓶液體:一瓶未做處理的液體;另一瓶經過電化學絮凝設備處理,顏色與礦泉水相近。賈建鵬介紹,通過對返排液循環利用,單井可實現有效降低成本,并為水資源的節約利用和安全環保奠定基礎。



