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——专访中国石油大港油田公司总经理赵贤正

2020-02-24陆晓如

中国石油石化 2020年2期
关键词:开发技术甜点黏土

文/本刊记者 陆晓如

肇始于美国的“页岩革命”正深刻改变着全球能源格局。有种观点认为,世界页岩油储量可达到常规石油储量的数倍。当前仍处于页岩油勘探开发的机遇期。把握住机遇,提前介入,就有可能占得先机。

中国石油大港油田公司把握机遇,历经多年探索研究,率先在渤海湾盆地实现了陆相页岩油工业化开发。此间几多坎坷,几多收获?前路又将如何?

有资源有需求

中国石油石化:赵总,您好!近年来,大港油田加强了页岩油的勘探开发。这是出于什么考量?

赵贤正:页岩油最大的优势是分布稳定、厚度大、面积广,一个盆地往往发育一套甚至多套这样的页岩层系。有资料研究表明,滞留在生油岩中的油气资源量预计是常规资源量的数倍。

美国率先实现了页岩油的规模化商业开采。目前美国页岩油年产量已达2.4亿吨,占年总产量的51%。随着页岩油的大规模商业开发,页岩油等非常规油气正迅速改变着世界能源格局。

我国页岩油资源比较丰富,但以陆相页岩油为主,勘探开发起步晚,研究程度低。相对常规资源来说,页岩油勘探开发钻井压裂周期长,施工费用高,动用成本高。但是,我国作为全球第二大石油消费国,原油对外依存度已突破70%。在常规油产量下滑的现实面前,为保障国家能源安全,亟需找到新的有规模的原油资源。页岩油规模商业化开发是我国原油产量增长的重要资源来源和重要途径,而且页岩油勘探开发技术提升空间大,勘探开发前景好。

作为国内油气勘探开发的主力企业,中国石油高层积极贯彻落实习总书记关于加大国内油气勘探开发力度,保障我国能源安全的重要批示精神,高度重视页岩油的勘探开发,加大了风险勘探投入,在渤海湾盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地等大型沉积盆地开展了先导试验,力求推动陆相页岩油领域全面发展,让陆相页岩油早日成为石油储产量的重要接替领域。大港页岩油被列为重点示范区,倍感重任在肩。

有实践有创新

中国石油石化:大港油田在陆相页岩油勘探开发方面有怎样的尝试?

赵贤正:大港油田沧东凹陷孔二段页岩层系一直被当做生油层看待,但并未作为重要目的层进行深入研究。2013年以来,按照页岩油勘探开发一体化的新思路,对页岩层系进行了500米连续取心、12000余块次分析化验测试。结合测录井资料,系统开展了页岩油富集规律的精细研究,搞清了页岩层系中垂向甜点段和平面甜点区,纵向上识别出7个甜点段,每个甜点段分布面积200平方公里,7个甜点体展开后面积超过1000平方公里。

2017年针对一号甜点体部署实施2口水平井,实施拉链式体积压裂后自喷,日产油最高达75.9立方米。目前日产油稳定在11~19立方米,实现了高产稳产,累产油18240立方米。2019年部署3口水平井,目前累产油3460.44立方米。证实沧东凹陷孔二段页岩油增储建产的潜力巨大,是大港油田原油产量500万吨上产重要领域之一。

中国石油石化:除了产量,在此过程中还有什么收获?

赵贤正:通过研究,我们取得了三项创新性的认识。

一、页岩层系不只是传统意义上的塑性地层,它也可能是“酥脆饼”。我们发现沧东凹陷孔二段陆相页岩黏土矿物含量低,脆性物质含量高,改变了以往陆相页岩塑性均质泥岩的认识,使页岩层系高效压裂改造成为可能。

二、页岩层系不是传统意义上的“铁板”,它也是多孔“海绵体”。沧东凹陷孔二段细粒段纹发育属于典型的陆相页岩层系,有机与无机孔隙群集式分布,为页岩油储集与渗透提供了重要的空间和通道。

三、页岩层系具有“吸附性”。源内生成的石油只有满足自身吸附后多余的部分才能形成超越效应,才可动。超越吸附的那部分页岩油富集层是可供工业开采的甜点。

针对陆相页岩油持续开展攻关,我们创新形成了效益开发技术树,包含岩心整理分析联测、页岩油富集规律、甜点综合评价、水平井优快钻井、差异化体积压裂段簇设计技术、页岩油裂缝监测技术、缝网压裂效益增产技术等19项页岩油勘探开发配套技术。

供图/大港油田

有挑战有目标

中国石油石化:在您看来,未来我国陆相页岩油勘探开发面临着哪些挑战?

赵贤正:通过实践和研究发现,未来我国陆相页岩油的勘探开发还有很多路要走,还有很多挑战要面对。仅技术方面,就有三大挑战。

一是多类型页岩甜点富集层评价优选的挑战。

我国陆相盆地类型多样,针对不同盆地、不同沉积环境、不同组构岩性,目前没有全面系统的评价方法,需要根据不同类型页岩,研发针对性的评价方法,实现多类型页岩甜点富集层的准确识别。这是页岩油地理评价的基础。

二是高黏土含量页岩体积压裂提产的挑战。

高黏土含量页岩水敏性较强,水基压裂易引起黏土膨胀,导致支撑剂无法注入,压裂改造效果差。还需研发无水压裂液体系,提高支撑剂导流能力,实现高黏土页岩高效改造和大幅提产。

三是未熟—低熟页岩油原位改质对技术经济的挑战。

页岩油地下原位转化可称之为“地下炼厂”,是利用水平井电加热轻质化技术,持续对埋深300~3000米的富有机质应用层段加热,使重油、沥青等有机物质大规模向轻质油和天然气转化,实现低熟页岩油的高效开发利用。未熟—低熟页岩油原位改质周期长、产量低、投入产出比低,需研发耐高压、耐高温、抗酸碱腐蚀的加热器和新型的导热技术、低温生烃催化剂等,延长其使用时效,降低成本,以降低能耗,提高经济性。

中国石油石化:面对这样的挑战,大港油田将如何推进陆相页岩油勘探开发?

赵贤正:我国陆相页岩油资源丰富,是保障国家能源安全的重要接替领域。大港油田依靠理论认识和技术创新实现了页岩油勘探开发工业化突破,未来还将努力朝着形成国内领先水平页岩油开发技术系列和开发方式,建成中国陆相页岩油效益开发示范区的战略目标挺进,力争到2025年实现年产页岩油50万吨以上。

由于陆相页岩油的复杂性,仅靠一两家企业是远远不够的。需要不同行业多学科联合攻关,形成更有效的勘探开发技术,才能共同推动我国陆相页岩油革命,保障国家能源安全。

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