天然氣，決戰“低滲透”
中國石油新聞中心
[ 2011-04-07 08:55 ]
經(jīng)過(guò)多年的普及和使用，天然氣的好處已經(jīng)逐漸被國人熟知，市場(chǎng)規模不斷擴大，產(chǎn)量也以每年兩位數的速度遞增。這些產(chǎn)量幾乎有一半來(lái)自“低滲透”氣藏，這一點(diǎn)卻是很多人不了解的。中國石油人獲取天然氣的奮斗歷程和艱辛就只有更少的人知道了。
有一個(gè)真實(shí)的故事在油田流傳。上世紀80年代，中國石油長(cháng)慶油田的工作人員拿著(zhù)滲透率只有1毫達西的油層巖芯來(lái)到美國一個(gè)權威的實(shí)驗室進(jìn)行檢測，負責檢測的專(zhuān)家直搖頭，連說(shuō)：“No！No！”在他們看來(lái)，要在這樣孔隙細密的巖層里摳出“金子”來(lái)，簡(jiǎn)直比登天還難。
如今中國人不僅讓這些“毛細血管”流出了有開(kāi)采價(jià)值的原油和天然氣，而且低滲透氣藏已經(jīng)成為我國油氣勘探開(kāi)發(fā)的主戰場(chǎng)。
低滲透氣藏是我國石油人的習慣說(shuō)法，在國外被稱(chēng)為致密氣藏，一般指孔隙度、地下滲透率、含氣飽和度非常低，含水飽和度較高的砂巖層中的天然氣藏。按照中國石油專(zhuān)家提出的低滲透氣藏分類(lèi)標準，蘇里格氣田大多為低滲透氣藏，其中相當大的部分為特低滲透區塊和致密區塊。如果按美國上世紀80年代對致密砂巖氣層的分類(lèi)評判，蘇里格氣田則屬于無(wú)法開(kāi)采的氣田。
或許，只有經(jīng)歷了“蘇里格之戰”的中國石油人，才能真正領(lǐng)悟喜悅與失落之間的距離有多大，才知道向“低滲透”要氣有多難，才懂得什么叫屢敗屢戰。
2000年8月，蘇里格地區蘇6井獲得日產(chǎn)120萬(wàn)立方米高產(chǎn)工業(yè)氣流。在勘探階段，蘇里格氣田10口探井試氣，平均日產(chǎn)無(wú)阻流量達到50萬(wàn)立方米。當時(shí)，人們樂(lè )觀(guān)地認為蘇里格氣田將是一個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)氣田。
但在接下來(lái)的動(dòng)態(tài)評價(jià)過(guò)程中，試驗結果卻令人失望。蘇里格氣田出現氣井油套壓下降快、延續流量下降快的現象，關(guān)井一段時(shí)間后，壓力很難恢復到原始地層壓力。難道蘇里格是一個(gè)單井控制儲量小、非均性強、連通性差的氣田？石油人的情緒，剎那間從高峰跌落到低谷。
開(kāi)發(fā)人員決定通過(guò)水平井連通多個(gè)砂體，提高單井產(chǎn)量，但是沒(méi)有成功。于是，開(kāi)發(fā)人員又寄希望于通過(guò)大規模壓裂來(lái)連通含氣砂體提高單井產(chǎn)量，結果仍沒(méi)有實(shí)現預期目標。到了2003年，開(kāi)發(fā)人員在試驗區部署了12口加密解剖井，同時(shí)開(kāi)展地震攻關(guān)、欠平衡鉆井、小井眼鉆井、二氧化碳壓裂等一系列新技術(shù)和新工藝，結果再次“戰敗”，產(chǎn)量沒(méi)有突破。
知己知彼，方能百戰不殆。“戰敗”并不等于失敗。從一次次“戰敗”中，中國石油人逐漸認識了蘇里格氣田的巨大儲量，也認識了蘇里格氣田“低滲、低壓、低豐度”的特質(zhì)，積累了寶貴的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗。
2005年，中國石油人在蘇里格再次擺開(kāi)戰場(chǎng)，開(kāi)展了井下節流、廢舊油管淺埋、鉆井提速、井間串接和高精度二維地震等一系列重大試驗，并形成了對付蘇里格“低滲透”的新技術(shù)和新戰略，初戰告捷。
隨后，長(cháng)慶油田根據氣田建設進(jìn)程和當時(shí)的技術(shù)力量，提出了更符合蘇里格氣田開(kāi)發(fā)的“新四化”，即技術(shù)集成化、建設標準化、管理數字化、服務(wù)市場(chǎng)化的開(kāi)發(fā)方略和建設目標。
在新戰略的指引下，開(kāi)發(fā)人員依靠新技術(shù)，逐步攻克了開(kāi)發(fā)初期三維地震與二維地震效果一樣、大規模壓裂與小規模壓裂效果一樣、水平井與直井效果一樣等一系列技術(shù)難題。井位優(yōu)選技術(shù)不再選擇砂體而是選擇有效儲層，鉆井技術(shù)發(fā)展到PDC鉆頭快速鉆井，儲層改造實(shí)行分壓合采，井下節流從傳統的防治水合物發(fā)展到地面簡(jiǎn)化……12項開(kāi)發(fā)配套技術(shù)攻克了開(kāi)發(fā)難題，降低了開(kāi)發(fā)成本，蘇里格的I+II類(lèi)井從評價(jià)初期的50%提高到80%。“低滲透”的“封鎖”終于被突破。2007年，蘇里格氣田產(chǎn)量增加到18億立方米，“低滲透”已經(jīng)不再是油氣戰場(chǎng)上的“銅墻鐵壁”。
在蘇里格，中國石油人針對“低滲透”打了一場(chǎng)漂亮的攻堅戰。今天，蘇里格已經(jīng)成為我國陸上最大的產(chǎn)氣區之一。但這只是一場(chǎng)局部“戰爭”，我國的“低滲透”戰斗還在繼續。
除鄂爾多斯盆地外，我國渤海灣盆地、松遼盆地、四川盆地、準噶爾盆地、吐哈盆地等天然氣田均為“低滲透”砂巖氣藏分布的盆地。然而，它們與蘇里格有著(zhù)不同的特點(diǎn)，“蘇里格上產(chǎn)之戰”的經(jīng)驗并不能復制過(guò)來(lái)直接使用。要成功開(kāi)發(fā)每一個(gè)低滲透氣田，石油人只能在實(shí)踐中不斷摸索、不斷積累，以打持久戰的心態(tài)與 “低滲透”對決。
盡管困難重重，中國石油人還是取得了一個(gè)又一個(gè)勝利。在四川盆地的八角場(chǎng)、鄂爾多斯盆地的榆林、長(cháng)北氣田，東濮凹陷的白廟、李屯，不斷戰勝“低滲透”，不斷完善低滲透砂巖巖性氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)，氣田產(chǎn)量不斷攀升。
我國的天然氣蘊藏量十分豐富，資源總量位列世界第五、亞洲第一，探明的天然氣可采資源總量達到14萬(wàn)億立方米至22萬(wàn)億立方米。但是，資源評價(jià)研究結果顯示，我國陸上待發(fā)現的天然氣資源中，超過(guò)50%的資源存在于低滲透和致密儲層中，特別是近幾年新增探明油氣儲量中，低滲透油氣更是達到80%，而當前我國新建產(chǎn)能氣藏中，85%為低滲透、超深、超高壓等類(lèi)型的氣藏。
目前，我國的天然氣總資源探明率只有15%左右，產(chǎn)能提高主要依靠?jì)訅毫言霎a(chǎn)技術(shù)。由此，我們可以得出這樣的判斷：與低滲透氣藏的戰斗才剛剛天始。
科技攻堅“低滲透”
上世紀80年代以來(lái)，中國石油陸續在鄂爾多斯、松遼、四川、準噶爾、塔里木等盆地發(fā)現了一大批地質(zhì)儲量超億噸油氣當量的低滲透油氣田。中國最大的低滲透天然氣田——蘇里格氣田，是其中最具代表性的發(fā)現。蘇里格氣田2008年儲量達到了2.2萬(wàn)億立方米，目前勘探范圍仍在擴大。
中國石油在低滲透油氣開(kāi)發(fā)中經(jīng)過(guò)堅持不懈的探索與實(shí)踐，陸續在鄂爾多斯盆地的安塞和蘇里格、松遼盆地長(cháng)垣外圍、塔里木盆地的塔河、三塘湖的牛東等油氣田實(shí)現了經(jīng)濟有效開(kāi)發(fā)，形成了一整套先進(jìn)的具有完全自主產(chǎn)權的開(kāi)發(fā)配套技術(shù)，為近幾年中國原油產(chǎn)量的穩定增長(cháng)和天然氣產(chǎn)量的快速上升，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
長(cháng)慶油田在開(kāi)發(fā)低滲透氣藏的“攻堅戰”中，創(chuàng )造了安塞模式、蘇里格模式，為我國低滲透(致密)油氣開(kāi)發(fā)積累了技術(shù)和經(jīng)驗。
與此同時(shí)，吉林油田、新疆油田和大慶油田也針對本油區低滲透油氣藏特性展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)，取得了不同程度的突破。目前，中國石油已經(jīng)形成了一套具有自主知識產(chǎn)權的低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，為低滲透油氣的經(jīng)濟有效開(kāi)發(fā)奠定了堅實(shí)的基礎。
目前，我國在低滲透油氣藏領(lǐng)域已經(jīng)形成了具有世界先進(jìn)水平的勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)系列。這些技術(shù)包括分類(lèi)評價(jià)與相對富集區優(yōu)選技術(shù)、特低滲透滲流機理與井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)、超前注水技術(shù)、儲層壓裂改造技術(shù)、水平井與規模叢式井開(kāi)發(fā)技術(shù)、低成本提高單井產(chǎn)量及采收率技術(shù)、地面簡(jiǎn)化集輸處理技術(shù)等。實(shí)踐證明，這些技術(shù)的成功研發(fā)與應用，對低滲透油氣的增儲上產(chǎn)發(fā)揮了十分重要的作用。
應該說(shuō)，開(kāi)發(fā)低滲透氣藏還需要我們繼續發(fā)揮科技優(yōu)勢，圍繞提高單井產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益兩個(gè)目標，破解難題。需要我們用科技利刃，持續開(kāi)展地質(zhì)規律與儲層預測技術(shù)、非達西滲流理論與建立有效驅動(dòng)壓力系統技術(shù)、有效補充地層能量技術(shù)及注二氧化碳等新的開(kāi)發(fā)方式、低傷害長(cháng)效儲層改造技術(shù)、水平井與小井眼鉆采技術(shù)、數字化高效管理技術(shù)，以及市場(chǎng)機制的建立與完善等關(guān)鍵環(huán)節的研究與探索。
近年來(lái)，低滲透氣藏在年新增探明儲量中的比例已經(jīng)占到80%以上，低滲透氣藏將成為未來(lái)中國油氣勘探開(kāi)發(fā)的主流。應該說(shuō)，大規模低滲透油氣藏的發(fā)現為近幾年中國油氣探明儲量的快速增長(cháng)發(fā)揮了重要作用。在這個(gè)現實(shí)面前，我們要決勝低滲透，就必須緊握科技利劍。(金江山)
