○ 文／馬獻珍 施長春 楊大超

油氣 “華北夢”的引擎—中石化華北石油局“尋油找氣60年”系列報道之二

○ 文／馬獻珍 施長春 楊大超

依靠科學(xué)理論指導(dǎo)和科技進步，華北石油局在60年勘探開發(fā)歷程中不斷突破瓶頸，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。

鄂爾多斯是塊神奇而又古老的土地，寓意蘊藏有豐富的石油與天然氣資源，具有“滿盆氣、半盆油”之說。

在這個屬于低滲致密油氣藏的盆地，中石化華北石油局、華北油氣分公司經(jīng)過長期勘探，用10年時間開發(fā)建成一座450萬噸油當量的中型油氣田。

“在不同的發(fā)展時期，我們均遇到各種瓶頸問題，華北人運用科技進步突破重重難關(guān)，形成一整套適應(yīng)低滲油氣田開發(fā)的油氣藏理論、工程工藝、采油氣工藝技術(shù)，使油氣田走上健康、有效、可持續(xù)發(fā)展的道路。” 華北石油局局長、華北油氣分公司總經(jīng)理周荔青如是說。

理論支撐油氣突破

盡管鄂爾多斯全盆地油氣資源總量約180億噸油當量，但因典型的致密低滲、特低滲油氣藏特性，難以實現(xiàn)效益開發(fā)。

上世紀70年代，華北局轉(zhuǎn)變思路，從尋找構(gòu)造圈閉油氣藏向探索盆地內(nèi)部巖性圈閉油氣藏轉(zhuǎn)移。盆地北部的天然氣資源雖然有了幾口井的重大突破，卻有著共同的致命弱點：低壓、低滲、低產(chǎn)，主力氣層隱蔽性強，不易被發(fā)現(xiàn)。

為此，華北局科技人員仔細分析，將二維地震處理解釋與沉積特征研究相結(jié)合，儲層預(yù)測與沉積微相分析相結(jié)合，以及科研與生產(chǎn)的緊密結(jié)合，在大牛地區(qū)域部署了第一口探井—大探1井。1999年，大探1井在兩個氣層獲得了工業(yè)氣流，成為重要的發(fā)現(xiàn)井。華北石油人當年提交探明儲量165億立方米。

進入21世紀，華北局整體并入中國石化集團，更加重視鄂爾多斯盆地的天然氣勘探開發(fā)，將其列為資源戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場，并在2001年明確提出“十五”末建成年產(chǎn)5億立方米的天然氣生產(chǎn)能力，擁有2500億立方米的天然氣探明儲量。

但華北人明白，由于這里單層平均豐度較低，他們必須擺脫思想禁錮，在立體勘探上做文章。根據(jù)鄂爾多斯盆地北部上古生界的天然氣特征，華北人探索出指導(dǎo)大牛地勘探的“主源定型、相控儲層、高壓封閉、近源成藏”地質(zhì)理論。該理論的重要意義是天然氣均聚集在高壓封閉的“封存箱”內(nèi)，箱頂、箱中、箱底都應(yīng)該有天然氣存在，要找到產(chǎn)氣高的層位，就要采取立體勘探的策略。

正是這一思路的指導(dǎo)，華北局2002年開始部署的探井均有主要的目的層、兼探其他次要層位，在大牛地部署的大15井和大16井，在箱頂?shù)暮?、盒3氣層分別試獲日產(chǎn)21萬立方米和16萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流。

“大15、大16井獲得高產(chǎn)氣流意義重大，指明了大牛地氣田開發(fā)的經(jīng)濟前景，突破了單井產(chǎn)量低這一制約氣田開發(fā)的瓶頸問題，真正堅定了華北局建立天然氣生產(chǎn)基地的信心和決心?！比A北分公司副總經(jīng)理、總地質(zhì)師郝蜀民說。

2004年，華北局正式提交2615億立方米探明儲量，提前一年完成中石化集團公司要求的目標，在“十五”末擁有2944億立方米探明儲量，年產(chǎn)10億立方米的天然氣生產(chǎn)能力。

工程提速成本直降

氣田開發(fā)初期，華北人面臨的最大困難是能否使氣田快速實現(xiàn)效益開發(fā)。

當年施工一口直井最快也要60多天。2003年，時任中石化集團公司高級副總裁牟書令到工區(qū)視察，要求鉆井隊一年要具備施工10口井以上的能力。一時間，工區(qū)各鉆井隊伍開始“優(yōu)快鉆井”攻關(guān)。當年，具有高效鉆井效率的PDC鉆頭試驗成功，一年施工10口井變成了現(xiàn)實。

同時，華北測井公司運用“大滿貫”組合式測井，一趟入井儀器可完成多項測井參數(shù)，單井測井作業(yè)由原來30多個小時壓縮到幾個小時。華北錄井自主研發(fā)了“定錄一體化”技術(shù)，在定向井、水平井鉆進過程中，及時調(diào)整井眼軌跡，讓鉆頭沿目的層鉆進，避免無效進尺，既提高了鉆井速度，又利于油氣成果的發(fā)現(xiàn)。

華北分公司副總工吳吉元介紹，2005年，大牛地氣田進入大規(guī)模開發(fā)。當年要施工233口開發(fā)井，正常情況需要40多支鉆井隊。經(jīng)過中石化集團公司與各油田協(xié)調(diào)，僅籌集到31臺套鉆機。正是鉆井及相關(guān)專業(yè)的施工速度的大幅度提升，才順利完成10億立方米產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)，并創(chuàng)造了當年開工、當年建設(shè)、當年供氣的“大牛地速度”。

氣田較為富集的氣層被開發(fā)后，華北局瞄準了更低品位儲層，這部分儲量占氣田探明儲量的1/3，常規(guī)直井無法實現(xiàn)效益開發(fā)，必須運用泄氣面積大的水平井技術(shù)。由于施工水平井難度大、成本高，2006年一口水平井最低耗時要100多天，耗資數(shù)千萬元。近年來，鉆井施工隊通過不斷探索攻關(guān)，水平井鉆井周期直線下降。同時，利于提高單井油氣產(chǎn)量的水平井分段壓裂技術(shù)也逐步成熟。2011年，部署在氣田低品位儲層的水平井DP27井，經(jīng)壓裂試獲得日產(chǎn)17.8萬立方米高產(chǎn)氣流，堅定了華北局運用水平井開發(fā)低品位儲層的信心。

2012年，大牛地氣田全部運用水平井開發(fā)，成為國內(nèi)首個全部運用水平井建產(chǎn)的氣田，并連續(xù)3年實現(xiàn)新建產(chǎn)能10億立方米，每年產(chǎn)氣量以5億～6億立方米遞增。單井施工成本連續(xù)3年實現(xiàn)遞減，平均每年遞減150萬元左右。

精耕細作 吃干榨凈

“氣田初期設(shè)計氣井的穩(wěn)產(chǎn)期為3至5年，而現(xiàn)在許多氣井已有10年壽命了，這是科學(xué)采氣工藝技術(shù)的成果?！比A北采氣一廠黨委負責(zé)人張文洪說。

氣田所采用的輸氣工藝是“高壓進集氣站，低溫分離水合物”，充分利用地層能量，讓天然氣自己跑出來，不但節(jié)省成本，也有利于氣井長壽。因氣井具備低壓、低滲特性，氣井合理配產(chǎn)至關(guān)重要。采氣廠通過實踐摸索，直井的配產(chǎn)按初期產(chǎn)量的1/5至1/7，水平井氣井的配產(chǎn)按初期產(chǎn)量的1/3至1/5，并根據(jù)氣井實際的井內(nèi)壓力做適時調(diào)整，施行“一井一策”，提高了可采儲量?，F(xiàn)在，氣井平均遞減率已被控制在10%以下，在同類氣田中保持較高水平。

為使氣田開發(fā)更加科學(xué)合理，華北分公司根據(jù)氣藏特性，在不同時期走不同的開采技術(shù)路線。2005年，公司運用“直井單采”技術(shù)，優(yōu)先動用“甜點”氣層；2006-2010年，運用“多層合采”技術(shù)，使相對較為富集的層位實現(xiàn)了效益開發(fā)；2011年之后，水平井技術(shù)的成功應(yīng)用，使更低品位儲層得到有效開采。同時，通過在老井場上部署“加密井”，以及叢式水平井井組，“吃干榨凈”氣田邊角料區(qū)塊的剩余儲量，不但節(jié)省了占用耕地，也使氣田的儲量動用率進一步提高。

周荔青表示，華北石油局將通過進一步強化地質(zhì)研究，優(yōu)化工程工藝技術(shù)，繼續(xù)挖潛大牛地氣田下古生界、鄰區(qū)的杭錦旗區(qū)塊和定北、富縣等區(qū)域的致密氣，為實現(xiàn)百億立方米大氣田的目標堅定技術(shù)自信和發(fā)展自信。

責(zé)任編輯：趙 雪

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●華北石油人用科技突破了一個個發(fā)展中的瓶頸。 攝影/胡慶明