重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实

重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实

焦石坝，重庆涪陵区一个山区小镇。在这里，我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生，被命名为“页岩气开发功勋井”。今年3月24日，中国石化正式宣布，计划在2017年把涪陵页岩气田建成国内首个年产能100亿立方米的页岩气田，相当于一个1000万吨级大型油田。

重大突破

页岩气田进入商业开发

在中国石化勘探南方分公司岩芯库，保存着一筒采自焦页1HF井3000多米深处的深灰色页岩。“在焦石坝地底下，这些页岩就像一床大棉被，包裹着丰厚的页岩气。”分公司地质专家夏维书说。

撕开这床大棉被的“第一钻”在2012年2月14日晚8时开钻。11月28日，一个振奋人心的消息从焦石坝传来：焦页1HF井当天钻获20.3万方高产页岩气，这标志着我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生了。

页岩气是一种重要的非常规天然气，被认为是继常规天然气之后，又一种可以大规模开发的优质清洁能源。近年来，全球特别是北美地区，页岩气开发步伐明显加快。美国由于页岩气的大规模开采，甚至可能从油气输入国变为油气输出国。

在我国，常规天然气储量有限，而页岩气储量相对丰富。页岩气如果能得以大规模开发，对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度意义重大。

2011年，我国将页岩气列为独立矿种；2012年，出台《页岩气发展规划（2011—2015年）》；2013年，国家能源局正式批准涪陵页岩气田为国家级页岩气产能建设示范区。

继焦页1HF井后，环绕其周边数公里区域内，几口评价井也相继部署开采。2013年7月2日，焦页1—3HF井投产，测试产量20多万方/日；9月29

日，焦页6—2HF井投产，测试产量达35万方/日；10月9日，焦页8—2HF井投产，测试产量再创新高，达55万方/日。

“到这时，我们已吃上了定心丸：焦石坝区块页岩气藏不是一点，而是一片；这里不仅有页岩气，而且是高产气藏。”江汉油田涪陵工区项目部经理习传学说。

截至今年5月17日，在涪陵页岩气田280平方公里一期产建区，已开钻页岩气井82口，完钻47口，投产27口，平均单井日产气11万方以上。今年内，该区域将规划投产100口井左右。

“涪陵页岩气田进入商业开发，是我国页岩气开发的重大突破。”业内专家指出，我国页岩气资源潜力大、分布面积广、发育层系多，一旦形成产能，将对满足我国不断增长的能源需求、促进节能减排、优化能源结构、保障能源安全和促进经济社会发展具有重大战略意义。

技术创新

让

页岩气挣脱束缚

科学界有句

话叫“上天容易入地难”。油气开发，离不开先进理论、技术和设备的支撑。页岩致密度高、孔隙小、渗透率低，一般页岩气散失比常规油气难得多。这是否意味着找到优质页岩，就一定富集页岩气？

南方分公司勘探团队通过无数次试验和实践发现，与北美相比，我国南方地区页岩气形成、富集、保存有一定差异性。分公司总经理郭旭升形象地说，北美地质条件稳定，地表平整，就如一个光滑大盘子；而我国南方地质条件复杂，则如这个盘子摔碎在地上，还被踹一脚，碎片更凌乱。在这种地质条件下，即使存在优质页岩，如果保存条件不好，页岩气也会慢慢流失。

保存条件如何判定？他们提出：良好的地质储藏条件、适中的埋深、远离开启断裂等是保存关键。

近年来，南方分公司又摸索出一整套“甜点”预测技术，建立了一系列核心参数判别标准，可准确识别页岩层分布、厚度、埋深、含气性等特性。“利用这套技术，已成功捕捉到焦石坝区块89米厚页岩体，并确定了其中38米厚优质页岩层位置。”找气难，开采也难。“常规油气储存在砂岩或灰岩中，孔隙大，渗透率高，一口井打下去，油气就往外冒。页岩气隐藏于致密的页岩层，孔隙微细到以纳米计量。”江汉涪陵页岩气分公司副经理刘尧文感慨，“如果将常规油气开采比作静脉采血，那页岩气开采就是毛细血管采血，一个字，难！”

页岩革命出现，得益于两项关键技术，一是水平钻井，二是分段压裂。记者在焦石坝现场了解到，钻头先从地表垂直向下钻，找到页岩层后，折个弯，再沿页岩层水平穿行，可长达一两千米，大大扩展采气面。

更关键的技术是分段压裂。在几乎“密不透风”的页岩中，页岩气极难流通，必须通过外力将大体量压裂液压注进钻井，挤压井壁四周岩体使其碎裂，夹带在压裂液中的细砂进入裂缝，支撑起一条条四通八达的通道，让油气释出。

为实现最佳压裂，一方面需加大外力强度，我国自主研发的3000型压裂车已在焦石坝正式投用，每分钟能将14方左右压裂液注入钻井，达到了世界压裂装备领先水准。

另一方面则是缩小每一次的压裂面，需将数千米长的水平井分段隔离进行压裂。“我们已完全掌握最核心的长水平井分段压裂技术，可以建成畅通的气流‘高速路’。”刘尧文说，焦页12—4HF井成功完成了长2130米水平井、26段超大型压裂，创造了国内井段最长、分段数最多、单井液量最大等新施工纪录。

时代精神

激发巨大能量

自进入井场以来，江汉钻井一公司西南分公司70765JH钻井队队长瞿强梁就没睡

过一个安稳觉。“今年过年没空回家，老婆就带着孩子来井队陪我，可那一段我整天呆在井场，根本顾不上他们，走的时候也没送。去年老婆动手术，我也没能陪在她身边。”说话间，这位石油汉子揉了揉眼睛。

奋斗、忘我、奉献、拼搏……这些代代传承的崇高品质和精神风貌，依然闪耀在地质和石油工作者群体中。新的时代，又为这些宝贵精神注入新的内涵。

比如科学精神。我国页岩气开发在2010年前后形成第一个热潮，但实际效果并不理想，2012年开始进入低谷，一度出现不少怀疑和悲观的论调。

勘探南方分公司页岩气项目部主任魏志红说，早在上世纪70年代，这里就曾开展过天然气勘查，2000年又进行过二维地震勘测，2006年开展了构造评价研究。“对所有这些，包括挫折与失败，我们都一遍遍拿来咬烂嚼碎，消化吸收。”为彻底摸清家底，专家和技术人员在野外和井场一呆就几个月，开展实时跟踪研究，终于找到了南方地区页岩气形成的条件和分布规律。

再比如生态理念。焦石坝区块属喀斯特地貌，地下多溶洞暗河。为最大限度降低污染，勘探开采队伍对近地表暗河、溶洞分布情况进行精确勘测，按照既满足地质条件又避开暗河溶洞要求确定井位；钻进过程中，中浅层钻井采用清水钻进；钻过地下水层后，用套管将水层严密封固……“与空气钻、泡沫钻相比，清水钻要慢一点。但宁可慢一点、稳一点，也不能污染环境。”江汉钻井公司西南分公司副经理熊礼方说。

展望未来

5—10年形成价值4000亿元的产业链

焦石坝的突破如何变成中国页岩气开发的突破？明确资源量并向储量转化，以及核心技术自主化，是决定因素。

郭旭升告诉记者，下一步他们将按照三个层次继续扩大页岩气储量规模：“战略展开”焦石坝所在的川东南，持续落实有利含气面积；“战略突破”川东北和川西南，开辟新阵地；“战略准备”外围区域，优选有利勘探区。

焦石坝实战，也推动我国页岩气资源评价、工艺技术体系实现突破，并在装备研发制造特别是国产化上取得重大进展。以此为基础，探索和建立一套适