在我國剩余的油氣資源里,80%為低品位資源,開發(fā)難度大,對工程技術(shù)要求高,尤其是以頁巖氣和致密油為代表的非常規(guī)資源。為進一步加快非常規(guī)油氣資源開發(fā)步伐,中國石油今年新鉆5000米以上深井、超深井500余口,新建水平井1500口,同時提出鉆井提速“四個15%”(深井提速15%,事故復(fù)雜減少15%,鉆機等停減少15%,利用率提升15%)和工廠化壓裂提速30%的目標(biāo)。
此外,中油油服也在成都召開本年度第四次頁巖氣和致密油開發(fā)專題研討會,討論如何全面加快頁巖氣和致密油氣等非常規(guī)資源鉆井壓裂提質(zhì)提速提產(chǎn)提效。
這是中國石油進一步打好勘探開發(fā)進攻仗,加大重點油氣田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)效益開發(fā)的又一重大部署。
為什么瞄準(zhǔn)非常規(guī)資源
近年來,隨著我國高品質(zhì)資源逐步開采消耗,剩余的常規(guī)油氣資源品質(zhì)整體降低。根據(jù)自然資源部最近一輪全國油氣資源評價,目前我國油氣資源中80%為低品位類型。其中,超過35%的剩余石油資源分布在低滲儲層,25%為致密油和稠油;超過35%的天然氣資源分布在低滲儲層,25%為致密氣。
相比常規(guī)資源,非常規(guī)資源勘探開發(fā)潛力大。自然資源部數(shù)據(jù)顯示,全國埋深4500米以淺頁巖氣地質(zhì)資源量預(yù)計在122萬億立方米。而2018年4月,頁巖氣探明儲量才剛剛過萬億立方米。致密油總資源量則超過151億噸,是原油產(chǎn)量的重要接替區(qū)。
川渝壓裂現(xiàn)場
對于中國石油來說,頁巖氣和致密油氣等非常規(guī)資源是增儲上產(chǎn)最現(xiàn)實的資源和主要增長點。2017年中國石油新增探明儲量中,低滲、特低滲原油儲量占比94%。目前,頁巖氣集中開發(fā)區(qū)域——川渝地區(qū),致密油集中區(qū)域——鄂爾多斯、準(zhǔn)格爾盆地和新疆瑪湖,都有中國石油主要油氣田企業(yè),進一步加快非常規(guī)資源開發(fā)已是必然之舉。
非常規(guī)資源開發(fā)提速面臨哪些挑戰(zhàn)
提速非常規(guī)資源開發(fā)迫在眉睫,僅頁巖氣2020年中國石油產(chǎn)量目標(biāo)就要達(dá)到120億立方米。
對于工程技術(shù)來說,目前提速非常規(guī)資源開發(fā)主要面臨4個方面的挑戰(zhàn):
一是資源保障壓力較大。今年中國石油國內(nèi)上游動用鉆機達(dá)到1980臺,明年還需增加440臺;壓裂水馬力已經(jīng)站在310萬高位,明年預(yù)計還需要100萬水馬力;在頁巖氣區(qū)塊方面,明年新開鉆、完鉆和壓裂井?dāng)?shù)在今年工作量的基礎(chǔ)上還要增長近三成。屆時,鉆機、壓裂車、連續(xù)油管等設(shè)備需求量將再次刷新。
科研攻關(guān)
二是技術(shù)瓶頸需要突破。國內(nèi)非常規(guī)地質(zhì)的復(fù)雜特殊性,很多技術(shù)難題幾乎沒有經(jīng)驗和成熟技術(shù)可借鑒。在頁巖氣區(qū)塊,主要有卡鉆、漏失和套變?nèi)N事故,不僅增加了鉆井周期,也帶來了安全風(fēng)險。
三是設(shè)備性能也面臨較高要求。實現(xiàn)工廠化鉆井提速和強化參數(shù)鉆井,意味著大鉆壓、大排量、大扭矩和高轉(zhuǎn)速、高泵壓,對設(shè)備持久性、穩(wěn)定性都提出了挑戰(zhàn)。循環(huán)泵、固控等系統(tǒng)保持長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)也需要相應(yīng)設(shè)備更新。
四是生產(chǎn)組織如何更加高效。大量設(shè)備和隊伍陸續(xù)云集川南、瑪湖地區(qū),如何提高生產(chǎn)組織效率,縮短鉆機井均占用時間,是一個更大的問題。在頁巖氣工廠化鉆井壓裂中,問題愈加不容忽視。前9個月,中油油服井均占用鉆機時間117天,除去鉆井完井周期79天,還有近40天消耗在了鉆前準(zhǔn)備以及搬家、拆裝、轉(zhuǎn)場上。
目前已經(jīng)采取了哪些有效舉措
圍繞規(guī)模效益開發(fā)目標(biāo),中國石油加大重點油氣田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)力度,油田突出新理念、新技術(shù)、新體制機制。長慶油田積極推進地質(zhì)工程一體化,突出多學(xué)科評價優(yōu)選“甜點”、優(yōu)化長水平鉆井技術(shù)、優(yōu)化細(xì)切割體積壓裂,實現(xiàn)提速增效。西南油氣田精細(xì)地質(zhì)建模、鎖定“黃金靶體”,優(yōu)化井位部署設(shè)計和鉆井工藝,最大限度動用資源。新疆油田推進平臺布井設(shè)計,大幅度降低用地面積節(jié)省成本,并為大平臺工廠化作業(yè)提供條件。
為了提升非常規(guī)區(qū)塊作業(yè)運行效率,中國石油提出鉆井提速“四個15%”(深井提速15%,事故復(fù)雜減少15%,鉆機等停減少15%,利用率提升15%)和工廠化壓裂提速30%的目標(biāo),盡快實現(xiàn)90%以上鉆井隊一年“五開五完”和“四開四完”。
為此,中國石油大力推進工廠化作業(yè)模式,建立油服層面統(tǒng)一的技術(shù)研究、地質(zhì)工程一體化研究和后勤保障體系,打破“誰鉆井誰壓裂”的概念,打破公司和區(qū)域概念,實現(xiàn)“多個專業(yè)協(xié)同,一個大腦思考”,提升整體工廠化作業(yè)運行效率。
今年,中國石油在頁巖氣區(qū)塊開展了6口井平臺雙鉆機工廠化鉆井作業(yè),實現(xiàn)了按照油、水基界面,開展批鉆作業(yè)試驗。然而,要實現(xiàn)全面鋪開還有許多工作要做。
此外,加大對核心工具和技術(shù)難題的攻關(guān)研究??碧介_發(fā)研究院和工程技術(shù)研究院加大科技創(chuàng)新攻關(guān)力度,集中精力解決泥漿、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向和操作的問題,在技術(shù)組合和集成配套上下功夫,形成整體功能提升。
川慶鉆探鉆井液公司二級專家李茂森表示,我國頁巖氣不同區(qū)塊地質(zhì)個性化差異大,對泥漿的針對性研發(fā)提出更高要求。目前,油基泥漿不能完全滿足要求,高性能水基泥漿尚處于試驗階段,更多價低性優(yōu)的泥漿研制需要沉下心從基礎(chǔ)研究做起。
中油油服11月2日已經(jīng)正式立項,開展旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向集中研發(fā),項目團隊完成組建,研發(fā)人員全部集結(jié)完畢。研發(fā)團隊將力爭形成中國石油自主產(chǎn)權(quán)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng),進一步做好非常規(guī)資源開發(fā)保障,提高核心競爭力。
知識鏈接
非常規(guī)油氣資源是指在成藏機理、賦存狀態(tài)、分布規(guī)律或勘探開發(fā)技術(shù)等方面有別于常規(guī)油氣資源的烴類資源,可分為非常規(guī)石油資源和非常規(guī)天然氣資源。非常規(guī)石油資源包括:油頁巖、油砂、重油、天然瀝青;非常規(guī)天然氣資源包括:煤層氣、致密砂巖氣、天然氣水合物、淺層生物氣、無機成因氣、水溶氣等。