苏北页岩油春天来了——江苏油田页岩油勘探开发跑出加速度

文/图 潘月斌 本刊资深主笔 高凡婷

“在页岩油勘探开发领域，江苏油田是跟跑者，但我们要跑出加速度，以起步即冲刺的使命感，奋起直追，争取用一两年时间实现勘探突破。”江苏石油勘探局执行董事、党委书记，油田分公司代表方志雄一年前的这段话掷地有声。

如今，苏北盆地高邮凹陷三口页岩油探井花页1HF、花2侧HF、花页3HF井先后获得突破。江苏油田已华丽转身为页岩油勘探赛道上的竞跑者。

背水一战，转向页岩油开采

作为我国东部老油田，江苏油田在素有“地质家考场”之称的苏北盆地已深耕了47个春秋，为国家累计生产原油5000多万吨。

近年来，油田常规油气勘探“越找越小，越找越贫，路子越走越窄”的问题日益凸显。“人多油少”的困境犹如一块大石头，压得干部员工喘不过气来。

尽管通过不断创新和新技术广泛应用，油田产量止跌回升，经营形势向好，但是困扰油田高质量发展的资源问题并没有解决。

“油田还能开发多少年？”“老区勘探还有希望吗？”类似的质疑不断消磨着干部员工对油田未来发展的信心。

“无论是站在保障国家能源供应或是自身发展的角度，江苏油田只能背水一战，挑战页岩油开采，并且实现低成本开采，才能扭转资源逐渐枯竭的命运”，中国石化江苏油田勘探管理部副总经理钱诗友表示。

2020年3月，江苏油田决策层在职代会上对广大干部员工进行战前动员，提出由常规油藏勘探向“油气并举、常非并进”转变，重点加强非常规区带评价和甜点预测，勇闯页岩油勘探难关。

“域外优质区块等不来、盼不来，唯一能够把握的就是页岩油，这是打赢增储上产翻身仗的关键”，方志雄对页岩油勘探提出了明确目标，“要加快页岩油地质工程基础研究和科学试验，创新工程工艺，形成江苏油田特色页岩油勘探开发技术体系，实现从跟跑到领跑的转变、力争页岩油‘一年见成效、两年大发展、三年上规模、五年成接替’。”

其实，早在2011年，江苏油田就开始了页岩油方面的研究。此后的8年时间，经过不断夯实资料基础、加强页岩油理论与技术攻关，油田对近千米岩芯精细描述、上万块次岩芯样品实验室分析，一直持续推进页岩油基础地质条件和资源潜力评价研究，并初步判断出苏北盆地的高邮凹陷、金湖凹陷可能是页岩油的“藏身之地”。然而，油田页岩油勘探在当时可以说是“一穷三白”，不仅没有系统取芯井，而且存在地质资料空白、理论基础空白、技术手段空白等问题，因此始终没有实施钻探。

苏北盆地页岩油潜力到底有多大？将来能否成为江苏油田的资源接替领域？这成为江苏油田转战页岩油勘探开发必须要解决的首要问题。

打虎上山，勘探路柳暗花明

向“油气并举、常非并进”战略转变 ——江苏油田领导挂帅，成立了页岩油领导小组、技术小组、项目组，加快了向页岩油进军的步伐。

“油田领导顶着巨大的压力鼓励我们，搞勘探就是面对未知和不确定性的探索，不要怕冒险、怕失败”，江苏油田勘探开发研究院副院长段宏亮回忆道：“正是油田领导的鼓励和信任，让所有研究人员干劲儿十足。”

面对油田页岩油勘探开发现状，研究人员以绣花女飞针走线的慧心，从观察历史钻井的泥页岩岩心入手，对基础资料精雕细刻。同时，通过地质工程“甜点”精细刻画和预测，优选中高成熟区、有异常高压且断裂发育程度相对较低的高邮深凹-内坡带花庄南地区，实施页岩油钻探。

据介绍，整个花庄地区有132口井，为了找到合适的地层，研究人员从2021年1月就开始了多轮次的老井岩心复查。在60多天的时间里，大家对76口泥页岩取心井共1840余米岩心进行了细致观察描述，共完成地化、储层、岩矿等各类实验分析测试16000余项次。对缺少取心资料的关键井，大家就利用岩屑按1-2米1个样进行加密分析，最终建立起一个个完整的单井六性“铁柱子”，完成了10余项课题，进一步明确了页岩油藏类型、有利勘探层系和区带，查明了苏北盆地具有11亿吨的页岩油资源储量，并依据对页岩“六性”综合评价，优选了阜二段为首选勘探目的层。

紧跟着，“首口探井究竟应该打在哪里？”“水平井段如何设计？”“压裂施工时如何实现地质工程一体化？”一系列勘采问题又摆在了研究人员的面前。

“苏北盆地页岩油地层埋深大多在3500米以上，在该区进行页岩油开发既要考虑页岩层含油丰度和水平井段有效长度，还要顾

6月29日1时，钻头按照预设轨迹顺利钻入甜点段。两个半小时后，花页1井槽面和振动筛持续见大量原油，至30日9时10分共返出原油25.6吨。现场人员取综合录井仪管线处气样点火，火焰呈天蓝色，火焰高度30厘米。

消息传来，群情振奋。10年的潜心研究终于见到成果了。

花页1井H F井的好消息，加速了花2侧HF井的实施。花2侧HF井是利用原直井老井眼进行开窗侧钻打水平井，因其所处及后期压裂造缝效果”，江苏油田勘探开发研究院非常规勘探开发室党支部书记杨艳这样描述勘采难度。

地上一块田，地下一条线。研究人员在进行地质、地震、工程“甜点”综合预测与识别的基础上，结合地下目标进行多轮次地面踏勘、筛选和多项条件比对，率先部署了花页1井。

2021年5月28日，花页1井（导眼井）开钻。位置、地层埋深，还是套管直径等，均符合页岩油勘探所需条件，更重要的是当年在钻探过程中，油井明显有油气显示，并试出少量原油。

2021年11月20日，花2侧 井 开 始 加深钻探导眼井，当进入目的层后，一度钻遇良好油气显示，气测异常升高至100%。

今年2月7日，农历虎年第一个工作日，江苏油田第一口页岩油探井——花页1H F井喷出高产工业油流，花庄页岩油先导示范区也在漫天飞雪中揭牌。

瑞雪兆丰年。随着第一口页岩油井的放喷，花页3HF、坤页1HF、花页5HF、铜页1井等页岩油探井陆续开钻。

5月24日，花2侧HF井压裂后用3毫米油嘴放喷求产，在喷出26.6立方米的液量后见油。目前，花2侧H F井日产油超过40吨。30多年的老井终于华丽变身为页岩油“新兵”。

多点突破，低成本“效益开发”

找到甜点层和成功利用相应的开发技术，是经济高效打出页岩油的关键。

页岩油钻探涉及钻井轨迹把控、钻井参数选择、个性化钻头优选、钻井液体系优化、固井工艺创新等众多环节。任何一个环节没有做到位，就可能出现问题。在花页1H F井钻探的过程中，虽然收集了很多不同页岩层的技术数据，但由于缺乏判断的经验和依据，从中很难确定真正的甜点层。

对此，科技人员通过一系列针对性的后续实验，最终建立了准确判断甜点层的模型和方法，彻底解决了水平井穿越断层后寻找甜点层的难题，为后续油井降低开采成本，奠定了坚实的理论基础。

苏北盆地页岩属于断块型混积页岩地层，必须有与之相适应的钻井工艺与钻井参数。在钻井液体系上，研究人员研发出一套强封堵白油基钻井液体系，确保钻井过程井壁稳定，解决了井壁失稳及大摩阻托压难题。为了解决地层长水平段钻井导向稳定问题，研究人员采用旋转导向系统，成功化解了复杂的三维钻井轨迹控制难度大、滑动钻进托压、随钻地质参数质量不高等问题。

在花页1-1H F井的钻探中，通过多种技术组合，平均机械钻速提高了70%，页岩油层钻遇率达到了100%，先后创造了江苏油田大井眼最高日进尺等多项新纪录、中国石化6000米页岩油井最短钻井周期纪录。

为了让钻头准确地穿行在甜点层，江苏油田还建立导向室对钻井曲线特征与导眼井进行横向对比，再结合地层微量元素，准确判断水平井段轨迹。为了确保后期大型压裂施工的顺利进行，在固井环节则采取泡沫水泥浆固井工艺，成功解决了固井漏失、气窜等技术难题，提高了固井质量。

油田第二口页岩油井花2侧H F井采用这一工艺后，固井质量达到优质，20段1077米压裂施工中未出现“环空带压”的质量问题。

“页岩油勘探开发的成本构成主要包括钻井和压裂两大部分。压裂施工，一般来说，把页岩压的越碎，范围越大，页岩油的产量就越高，而页岩油水平井段每压裂100米长度的页岩，费用超过100万元”，中国石化集团公司高级专家王掌洪说：“技术问题解决了，如何降低成本又成为页岩油勘探开发的另一个难点。”

为了降低成本，油田专家围绕钻井提速进行技术攻关：将井身结构由“三开制”瘦身为“导管+二开制”，减少大井眼进尺，提高机械钻速；钻井过程中优选个性化钻头和大扭矩螺杆，配备高压泵，采用“大排量、高泵压、高转速”高压喷射钻井，实现日进尺千米；造斜段采用旋导工具，变滑动钻进为旋转钻进，精准控制井眼轨迹，提高钻井效率。通过持续推进技术创新，油田初步形成了页岩油优快钻井技术，可缩短钻井周期50%。

同时，油田在井场空闲土地上见缝插针地建起了风力、光伏发电站，将压力施工动力进行“油”改“电”，动力费降低20%。

今年4月20日，江苏油田第一次在苏北盆地应用全电驱压裂模式，对花2侧H F井进行了压裂作业，随后又对花页3H F井、花页5H F井进行了全电驱压裂，大大降低了页岩油生产成本。

截至目前，江苏油田在苏北盆地先后部署实施了9口页岩油井。其中，花页1HF井、花2侧HF井、花页3HF井、花页5H F井均成功放喷投产，合计日产油超90吨；花页1-1HF井压裂后排液，铜页1HF 井正在压裂施工，花页4-1H F井、花页4-2HF井已完钻待压裂，花页7HF井正在钻进，江苏油田页岩油勘探开发呈现出蓬勃向上的良好态势。