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【天然气】一口井打破7项纪录
2020年07月19日 10:41   来源于:中国石油石化   作者:王孝祥 贺 彦   打印字号
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  黔北遵义市道真县,与重庆市綦江区接壤,地处四川盆地向云贵高原抬升的斜坡带。

 

  两千年前,汉代名儒尹珍(字道真)怀揣文化兴黔的梦想在黔北一带办学授业,成为贵州文化教育的开创人。为铭记他的教化之恩,道真县以他的字命名。

  两千年后的2020年2月19日,中国石化勘探分公司在道真县河口镇部署实施的第一口页岩气探井——真页1井,试获日产页岩气5.03万立方米,打开了深埋地下数亿年的宝藏。革命老区道真县在走向全面小康的路上迎来了新的经济增长点——页岩气。

  揭开道真构造神秘面纱

  勘探分公司提出并运用海相页岩气“二元富集”理论在四川盆地发现了国内首个大型页岩气田涪陵气田,随后又发现了丁山—东溪气田。

  这些气田的页岩气均来自奥陶系五峰组—龙马溪组的优质页岩层。这套页岩自四川盆地内向东南延伸,在盆地外围的重庆、贵州、湖北等地均有残留。勘探分公司的科研人员说,地壳运动对盆外构造的改造相对盆内更强烈,致使油气保存更加复杂,因此在盆外寻找有利的页岩气勘探目标难度更大。

  由于盆内持证勘探区块不多,勘探分公司早在2015年就成立科研攻关组开展盆外页岩气地质研究。通过系统的地面地质调查,对已有勘探资料的综合分析研究以及与盆内页岩气层的对比研究分析,探索建立了针对盆外残留构造的页岩气保存模型和三种类型的页岩气富集模式。

  利用这些新认识,对盆外页岩气进行整体评价,2017年底,落实了道真、武隆、彭水等14个有利勘探目标。

  兵法云:远其强而攻其弱,避其众而击其寡。勘探如打仗,需从最易突破的目标入手。14个目标中哪一个最容易突破?

  攻关组通过深入对比研究发现,地壳运动对道真向斜的改造相对较弱,地层相对平缓,构造整体稳定,面积较大,页岩层埋藏较深且盖层完好,还未被“掀过盖头”,是“藏在深闺”人未识的处女地。

  围绕是否是“最有利”目标,攻关组重点对道真构造五峰组—龙马溪组页岩层的规模、展布、封闭性以及页岩气滞留富集状况,进行了深入刻画、精细描述。

  经过多轮次的研究论证,攻关组终于揭开了道真向斜的神秘面纱:发育深水陆棚相优质页岩,页岩品质好,地层上倾方向受逆掩断裂遮挡,保存条件好,是最有利的勘探目标。

  2018年4月,真页1井通过中国石化总部论证专家组审查。2018年12月22日,道真地区首口页岩气井导眼井正式开钻。

  水平井设计、施工皆完美

  打好水平井,是页岩气井成功的关键。而做好水平井设计,精准确定水平井轨迹,确保水平段全部落在优质页岩层中,又是打好水平井的根本保证。

  2019年4月27日,真页1井导眼井完钻。勘探分公司攻关组紧锣密鼓开展水平井设计。

  此时,又一只“拦路虎”挡在了前头:道真地区没有精细的三维地震资料,只有稀疏的几条二维地震测线,且受地表条件限制,导眼井井点不在二维测线上,很难精准确定水平井方位轨迹。这犹如夜行人到了一个陌生的地方,没有指南针,只能凭经验确定方位。

  攻关组经过认真研讨后,决定背靠背精细编制构造图设计水平井轨迹。他们把科研人员分成物探和地质两个小组,利用已有的二维测线资料、该井直井段钻探资料和临近地区已钻页岩气井资料,背靠背进行构造描述和轨迹设计。两个小组的设计方案出来后,又一起研究,取长补短,使最终的设计方案尽可能接近地下实际情况。

  在水平井施工过程中,勘探分公司成立现场技术攻关组,应用先进的R成像加旋转导向水平井轨迹控制技术,顺利完成1869米长的水平段施工。

  更让人惊喜的是,水平井设计时推测的地下情况与实钻情况几乎没有出入,从而保证了水平段100%的优质页岩钻遇率,为压裂测试成功奠定了基础。

  压裂施工一次性成功

  水平段压裂施工,是页岩气井勘探的“临门一脚”。这一脚踢好了,获得有效产量,勘探就成功了。

  四川盆地页岩气层压力系数一般在1.5以上,为高压页岩气。而道真等盆外地区由于构造改造强烈,页岩气层压力系数只有1左右,为常压页岩气。

  常压页岩气压力系数低,采用国内成熟的压裂工艺技术很难获得良好的压裂效果。主要原因是压裂液中,砂含量高了压不进地层,砂含量低了又打不开气层通道。

  为了打掉这只“拦路虎”,勘探分公司未雨绸缪。2019年初派出考察组到北美考察学习压裂技术。考察组边学习边进行对比研究,发现影响国内常压页岩气压裂效果的主要原因是压裂液不过关。

  在真页1井压裂施工中,勘探分公司引进国外先进的压裂液,借鉴国外先进的压裂工艺技术和施工经验,创新形成了密切割射孔、高砂比、高强度连续铺砂、单段多簇射孔、投球暂堵压裂工艺技术。

  应用这一工艺技术后,真页1井压裂测试施工一次性成功,并获得了日产气5.03万立方米。同时,该井压裂施工创造了同深度井单段综合砂比最大、单段加砂量最大、单段铺砂强度最大、压裂液含砂浓度最高、单段平均加砂量最大、全井综合砂比最高、全井平均铺砂强度最高等7项国内纪录。

  真页1井的突破揭示了道真向斜五峰组—龙马溪组具有较好的保存条件,证实了盆外残留向斜反向断层下盘为保存有利的构造样式,初步落实道真向斜五峰组—龙马溪组有利区面积368平方千米、资源量1914亿立方米。这对推动四川盆地东南缘残留向斜常压页岩气勘探开发,对推动革命老区道真经济社会发展的意义不言而喻。

  目前,勘探分公司正认真落实中国石化总部的要求,在认真抓好疫情防控的同时,精心组织试气施工,取全取准各项资料,加强道真向斜钻后评价和部署,实现道真向斜整体控制,加强盆外残留向斜新一轮整体评价,形成整体部署方案。

  责任编辑:陆晓如

  znluxiaoru@163.com

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