第二个万亿方页岩气阵地找到了

文／贺 彦

中石化勘探分公司着力破解深层页岩气勘探理论和技术瓶颈，持续取得勘探重大突破。

●深层页岩气勘探开发的大场面已经展开。 供图/中石化勘探分公司

6 月18 日，从重庆万盛传来喜讯————新页1 井在3800 米的深层页岩中试获日产页岩气53 万立方米，创造了川东南盆缘复杂构造带深层页岩气井最高日产纪录。

这是继东页深2 井和丁页7 井相继突破日产40 万立方米后，中石化勘探分公司的又一次重大突破。这标志着继涪陵页岩气田之后，中国石化第二个万亿立方米页岩气资源阵地诞生了。

解码超压富气

涪陵页岩气田发现后，中石化勘探分公司提出寻找“第二个涪陵页岩气田”，扩大页岩气储量。

“我们在四川盆地的勘探区块就那么几个。中浅层的页岩气目标都打过了，而深层页岩气资源量占到探区页岩气资源总量的70%以上，走向深层是必由之路。”中石化勘探分公司代表、党委书记胡东风说。

与涪陵页岩气藏约2500 米的埋深相比，深层海相页岩气埋深接近或超过4000 米，具有高温、高压、高应力的特点。勘探难度更大，突破口在哪？

利用涪陵页岩气田发现井————焦页1HF 井，攻关团队精细解剖钻井、露头和地震等资料，发现近500 公里长的川东南盆缘复杂构造带上，发育10 多个大大小小的页岩气富集区。他们逐一深入开展地质研究，初步落实丁山、东溪和新场等5 个重点区域。

2013 年12 月，丁页2HF 井试获日产页岩气10.5 万立方米。“产量虽不高，但证实深层页岩气具有良好的勘探前景，解放了川东南1000 多平方千米的区带，意义很大。”胡东风说。

这一可喜开端极大鼓舞了攻关团队。他们着手解决“三高”带来的深层页岩气富集规律不清、甜点预测和压裂技术不适应等难题，并得到了中国石化集团公司的鼎力支持。2017 年，中国石化设立东溪深层页岩气攻关试验区。

依托“海相深层页岩气富集规律及开发机理”国家级科研项目和“四川盆地深层与复杂构造区海相页岩气富集规律及选区评价”等中国石化科研项目，攻关团队设立了20 余项企业科研项目，开展深层页岩气地质理论攻关。

多轮次的认识——实践——认识，攻关团队发现深层优质页岩气层普遍具有压力系数高、孔隙发育、游离气含量高等特征，由此建立了深层页岩气“超压富气”富集模式，为中国石化第一口深层页岩气攻关试验井————东页深1 井及后续井位论证奠定了理论基础。

2019 年，东页深1 井喜获日产31.18万立方米高产页岩气流，取得了深层岩气勘探战略性突破。此后喜讯频传，从丁山到东溪，先后有9 口探井获得中高产页岩气流。

“此次新页1 井的重大突破，证实中国石化川东南盆缘复杂构造带新场——东溪——丁山——林滩场深层优质页岩整体连片，资源量达到11930.5 亿立方米。继涪陵页岩气田之后，我们找到了第二个万亿立方米页岩气资源阵地。”胡东风说。

精准锁定甜点

勘探人习惯把油气富集且易于开发的区域或层段称为甜点。找到了甜点，就有了精准的钻探目标。

在中石化勘探分公司首席专家陈祖庆看来，埋深2500 米左右的涪陵页岩气层如同一块易破裂的钢化玻璃，而受“三高”影响的深层页岩就是一块软化了的玻璃。页岩含气性和塑延性等发生了明显变化，要找到甜点参数及其变化规律难度大大增加。

为了摸清深层页岩含气性以及压力、应力、脆性等影响甜点预测的关键参数，攻关团队依托国家科技重大专项“页岩气勘探地球物理技术研究”，以及“四川盆地深层页岩气地震预测技术研究”等中国石化重点科技攻关项目，针对“三高”难题，实施地质、地球物理和工程一体化攻关。

一方面以目标为导向，设计全方位、强耦合的地震采集观测系统，通过采集及目标精细处理攻关，奠定了良好的数据基础；另一方面联合高校、科研院所，创新发展深层页岩气甜点地震预测及评价等7 项核心技术。

经过无数次的精细推敲、现场会诊和反复论证，攻关团队逐渐弄清了优质页岩、高流体压力、微裂缝发育、低地应力等甜点评价关键要素的物探描述方法，创新形成了基于高精度地震勘探的甜点预测技术，实现了深层页岩气甜点预测技术从无到有、从有到精的跨越。页岩气含气量预测相对误差小于5%，水平应力差预测吻合度大于80%。

这些技术在东溪、丁山地区的勘探实践中不断完善，最终在丁页7 井、新页1 井完美呈现————裂缝预测、应力预测结果均与实钻高度一致。

锻造压裂金钥匙

为了把蕴藏在深层优质页岩中的页岩气采出来，勘探工程的大神们使出了杀手锏————压裂。

中石化勘探分公司安全总监、页岩气压裂专家李文锦认为，丁页2HF 的压裂堪称奇迹。因为地层温度高达146℃，井底压力高达140MPa，而当时国内外施工工具最高抗压能力仅105MPa。合作的外国公司撂挑子，说干不了。

重压之下，中石化勘探分公司联合中国石化工程技术研究院等单位组成现场技术攻关组，根据实际条件改进压裂工艺，重新设计加工耐高温、抗高压的工器具，在丁页2HF 井创造了应用一项新技术、实现三个首次、刷新四项纪录的佳绩。

尽管从压裂工艺、压裂液配方、压裂工器具等方面进行了改进，但压裂完工后裂缝体系并没有完全建立起来，导致丁页2HF 井的测试产量不高且不稳定。发展深层页岩气压裂工艺技术任重道远。

2013 年起，攻关团队潜心研究深层页岩气破岩模式及缝网形成机理，开展压裂装备改进攻关，精心优化压裂工艺。从水平段分段、压裂液配方、压力大小选择、压裂液注入量等决定压裂效果的参数入手，开展各参数配伍关系研究和室内模拟，在模拟成功后开展现场攻关。近10 年来，他们在20 多口井进行了500多段的现场攻关试验。

功夫不负有心人。打开深层页岩气的金钥匙逐渐锻造成型。2016 年，攻关团队在东页深1 井成功应用密切割、增净压、促缝网、保充填压裂工艺技术，实现单井稳定高产。而后持续开展现场攻关，创新形成了多段少簇密切割、大液量、高排量、中强加砂、双暂堵、一体化滑溜水变黏交替注入的深层页岩气体积压裂技术。

打通深层页岩的奇经八脉，页岩气源源不断奔流而出。从东页深1 井日产突破30 万立方米，到东页深2 井和丁页7 井日产突破40 万立方米，再到新页1井日产突破50 万立方米大关，单井稳定产量连破大关，标志着深层页岩气压裂技术走向了成熟。