國(guó)外頁(yè)巖油氣開發(fā)新啟示

　　有關(guān)中國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)的討論，國(guó)內(nèi)輿論經(jīng)歷了從狂熱到冷靜的逐步蛻變。的確，只有對(duì)理性的回歸才能引導(dǎo)我們找到符合實(shí)際的正確道路。因此，我們有必要借鑒國(guó)外頁(yè)巖油氣開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)，跟蹤世界最新理念和技術(shù)。

　　出席2013年夏季達(dá)沃斯年會(huì)的國(guó)際能源署（IEA）首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家法提赫·畢羅爾（Fatih Birol）9月13日表示，中國(guó)應(yīng)大力發(fā)展頁(yè)巖氣，但不宜操之過(guò)急。

　　的確，當(dāng)中國(guó)頁(yè)巖氣進(jìn)入開采階段、頁(yè)巖氣開發(fā)成為輿論焦點(diǎn)的時(shí)候，我們有必要冷靜下來(lái)，細(xì)致研究國(guó)外頁(yè)巖氣開發(fā)理念和技術(shù)的新變化。

　　“甜點(diǎn)”理念值得關(guān)注

　　新興技術(shù)需要追蹤

　　在北美，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層分布穩(wěn)定，但也存在核心價(jià)值區(qū)域。一方面，取得開發(fā)成功的地質(zhì)基礎(chǔ)是通過(guò)地球物理技術(shù)、地質(zhì)資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)等綜合應(yīng)用尋找核心區(qū)，即“甜點(diǎn)”。這對(duì)我國(guó)頁(yè)巖油氣資源開發(fā)利用具有重要的借鑒意義。

　　另一方面，頁(yè)巖油氣藏需要地質(zhì)與工程的緊密結(jié)合，提高技術(shù)驅(qū)動(dòng)效率。北美頁(yè)巖氣開發(fā)廣泛使用盆地分析、測(cè)井、地震、鉆井、儲(chǔ)層參數(shù)等，建立頁(yè)巖氣儲(chǔ)層地質(zhì)模型，為水平井井眼軌跡設(shè)計(jì)、儲(chǔ)產(chǎn)量預(yù)測(cè)、優(yōu)化井網(wǎng)等提供基礎(chǔ)，提高鉆井成功率，優(yōu)化開發(fā)方案，提高頁(yè)巖氣開發(fā)效益。同時(shí)，先進(jìn)的壓裂設(shè)計(jì)方法是保證壓裂成功的重要手段。將微地震裂縫監(jiān)測(cè)與壓裂裂縫模擬結(jié)合，也提高了壓裂設(shè)計(jì)的科學(xué)性和針對(duì)性。

　　目前，在工藝技術(shù)上，水平井壓裂的完井方式主要有兩種——套管固井完井和裸眼完井。常見的套管固井完井系統(tǒng)有以下幾種。

　　一是套管固井+復(fù)合橋塞分段＋多簇射孔系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是壓裂段數(shù)、簇?cái)?shù)可按方案優(yōu)化不受限制；井眼通道大，可以實(shí)施大砂量、大液量、大排量的體積壓裂；壓裂后通過(guò)鉆磨橋塞可保留全通徑生產(chǎn)井筒，方便后期措施作業(yè)。缺點(diǎn)是作業(yè)程序較復(fù)雜，占井時(shí)間長(zhǎng)。

　　二是套管水泥固井滑套系統(tǒng)。其特點(diǎn)是在套管柱上預(yù)置滑套，水泥固井完井，通過(guò)逐級(jí)打開預(yù)置滑套，實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓裂。優(yōu)點(diǎn)是完井管柱在固井前一次性下入，簡(jiǎn)便可靠，有助于減少完井周期；通過(guò)連續(xù)油管開關(guān)，指定滑套適應(yīng)局部出水的水平井生產(chǎn)要求。缺點(diǎn)是完井工具對(duì)水平井眼質(zhì)量要求較高，對(duì)固井質(zhì)量要求高。

　　三是裸眼封隔器+投球滑套系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是投球打滑套，縮短了各級(jí)間的轉(zhuǎn)換時(shí)間，大幅度提高了施工效率；完井管柱可以一次性下入，簡(jiǎn)便可靠，有助于減少完井周期，每口井可分壓20級(jí)以上，目前在美國(guó)已經(jīng)有達(dá)到60級(jí)以上的壓裂作業(yè)記錄。

　　此外，還有斯倫貝謝的HiWAY壓裂技術(shù)，可以通過(guò)脈沖加砂提高輸砂剖面，提高裂縫導(dǎo)流能力，降低流體滲流阻力；GASFRAC ENERGY SERVICES公司的LPG壓裂技術(shù)，能產(chǎn)生更為有效的裂縫導(dǎo)流能力等。

　　效率與效益并舉

　　創(chuàng)新突破成本瓶頸

　　國(guó)外的新理念與新技術(shù)的加速突破與應(yīng)用，為我們帶來(lái)許多啟示。

　　從設(shè)計(jì)理念上注重“改造”油氣藏。國(guó)外已經(jīng)從簡(jiǎn)單的單井單層壓裂逐步發(fā)展到多層多段“改造”油氣藏，直井壓裂立足多層全部動(dòng)用，水平井采用長(zhǎng)井段多段壓裂，使裂縫最大化接觸油氣藏，以期獲得最大泄油氣的能力，從而盡可能提高單井產(chǎn)量。它的基礎(chǔ)是深刻認(rèn)識(shí)油氣藏特征，挑戰(zhàn)了我們傳統(tǒng)分段裂縫優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念?！胺侄味啻亍鄙淇讓?shí)施應(yīng)力干擾，是實(shí)現(xiàn)體積改造的重要手段。

　　水平井分壓段數(shù)越來(lái)越多。國(guó)外注重分壓核心工具的研發(fā)，以頁(yè)巖油氣為代表的水平井普遍采用“千方砂、萬(wàn)方液”大規(guī)模多段壓裂模式，水平段長(zhǎng)度一般在1000米至2000米，分壓段數(shù)目前普遍在20段至30段。

　　“工廠化”作業(yè)為體積改造提供了高效運(yùn)行的模式。叢式井組、多井交叉作業(yè)，不僅有利于利用縫間干擾實(shí)施改變縫間應(yīng)力狀況，促使裂縫轉(zhuǎn)向以產(chǎn)生復(fù)雜縫網(wǎng)，而且有利于減少設(shè)備動(dòng)遷，大幅度提高了作業(yè)效率，壓裂液可以重復(fù)利用，降低了鉆井和儲(chǔ)層改造的時(shí)間和費(fèi)用。

　　水平井分壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)優(yōu)化。國(guó)外具備完整的水平井壓裂水力裂縫實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程控制技術(shù)。區(qū)塊壓裂初期一般都是采用井下微地震和測(cè)斜儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裂縫擴(kuò)展，監(jiān)測(cè)和解釋多在現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行，可以實(shí)時(shí)了解裂縫延伸狀況，實(shí)時(shí)根據(jù)情況調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)，及時(shí)指導(dǎo)施工，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　　低成本戰(zhàn)略是體積改造實(shí)現(xiàn)有效開發(fā)的關(guān)鍵。北美地區(qū)頁(yè)巖氣開發(fā)的技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促使鉆井與儲(chǔ)層改造費(fèi)用逐年下降，目前開發(fā)成熟區(qū)的1億立方米產(chǎn)能建設(shè)投資約折合人民幣2.5億至3億元，美國(guó)Barnett頁(yè)巖氣開發(fā)水平井單井費(fèi)用在250萬(wàn)至350萬(wàn)美元，其中鉆井、壓裂各占總建井費(fèi)用的40%左右，兩者占總成本的80%左右。正是生產(chǎn)成本的有效控制，保證了美國(guó)頁(yè)巖氣的持續(xù)有效開發(fā)。

來(lái)源：中國(guó)石油報(bào) 　

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