經過多年的普及和使用,天然氣的好處已經逐漸被國人熟知,市場規(guī)模不斷擴大,產量也以每年兩位數的速度遞增。這些產量幾乎有一半來自“低滲透”氣藏,這一點卻是很多人不了解的。中國石油人獲取天然氣的奮斗歷程和艱辛就只有更少的人知道了。
有一個真實的故事在油田流傳。上世紀80年代,中國石油長慶油田的工作人員拿著滲透率只有1毫達西的油層巖芯來到美國一個權威的實驗室進行檢測,負責檢測的專家直搖頭,連說:“No!No!”在他們看來,要在這樣孔隙細密的巖層里摳出“金子”來,簡直比登天還難。
如今中國人不僅讓這些“毛細血管”流出了有開采價值的原油和天然氣,而且低滲透氣藏已經成為我國油氣勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場。
低滲透氣藏是我國石油人的習慣說法,在國外被稱為致密氣藏,一般指孔隙度、地下滲透率、含氣飽和度非常低,含水飽和度較高的砂巖層中的天然氣藏。按照中國石油專家提出的低滲透氣藏分類標準,蘇里格氣田大多為低滲透氣藏,其中相當大的部分為特低滲透區(qū)塊和致密區(qū)塊。如果按美國上世紀80年代對致密砂巖氣層的分類評判,蘇里格氣田則屬于無法開采的氣田。
或許,只有經歷了“蘇里格之戰(zhàn)”的中國石油人,才能真正領悟喜悅與失落之間的距離有多大,才知道向“低滲透”要氣有多難,才懂得什么叫屢敗屢戰(zhàn)。
2000年8月,蘇里格地區(qū)蘇6井獲得日產120萬立方米高產工業(yè)氣流。在勘探階段,蘇里格氣田10口探井試氣,平均日產無阻流量達到50萬立方米。當時,人們樂觀地認為蘇里格氣田將是一個高產優(yōu)質氣田。
但在接下來的動態(tài)評價過程中,試驗結果卻令人失望。蘇里格氣田出現氣井油套壓下降快、延續(xù)流量下降快的現象,關井一段時間后,壓力很難恢復到原始地層壓力。難道蘇里格是一個單井控制儲量小、非均性強、連通性差的氣田?石油人的情緒,剎那間從高峰跌落到低谷。
開發(fā)人員決定通過水平井連通多個砂體,提高單井產量,但是沒有成功。于是,開發(fā)人員又寄希望于通過大規(guī)模壓裂來連通含氣砂體提高單井產量,結果仍沒有實現預期目標。到了2003年,開發(fā)人員在試驗區(qū)部署了12口加密解剖井,同時開展地震攻關、欠平衡鉆井、小井眼鉆井、二氧化碳壓裂等一系列新技術和新工藝,結果再次“戰(zhàn)敗”,產量沒有突破。
知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆。“戰(zhàn)敗”并不等于失敗。從一次次“戰(zhàn)敗”中,中國石油人逐漸認識了蘇里格氣田的巨大儲量,也認識了蘇里格氣田“低滲、低壓、低豐度”的特質,積累了寶貴的開發(fā)經驗。
2005年,中國石油人在蘇里格再次擺開戰(zhàn)場,開展了井下節(jié)流、廢舊油管淺埋、鉆井提速、井間串接和高精度二維地震等一系列重大試驗,并形成了對付蘇里格“低滲透”的新技術和新戰(zhàn)略,初戰(zhàn)告捷。
隨后,長慶油田根據氣田建設進程和當時的技術力量,提出了更符合蘇里格氣田開發(fā)的“新四化”,即技術集成化、建設標準化、管理數字化、服務市場化的開發(fā)方略和建設目標。
在新戰(zhàn)略的指引下,開發(fā)人員依靠新技術,逐步攻克了開發(fā)初期三維地震與二維地震效果一樣、大規(guī)模壓裂與小規(guī)模壓裂效果一樣、水平井與直井效果一樣等一系列技術難題。井位優(yōu)選技術不再選擇砂體而是選擇有效儲層,鉆井技術發(fā)展到PDC鉆頭快速鉆井,儲層改造實行分壓合采,井下節(jié)流從傳統的防治水合物發(fā)展到地面簡化……12項開發(fā)配套技術攻克了開發(fā)難題,降低了開發(fā)成本,蘇里格的I+II類井從評價初期的50%提高到80%。“低滲透”的“封鎖”終于被突破。2007年,蘇里格氣田產量增加到18億立方米,“低滲透”已經不再是油氣戰(zhàn)場上的“銅墻鐵壁”。
在蘇里格,中國石油人針對“低滲透”打了一場漂亮的攻堅戰(zhàn)。今天,蘇里格已經成為我國陸上最大的產氣區(qū)之一。但這只是一場局部“戰(zhàn)爭”,我國的“低滲透”戰(zhàn)斗還在繼續(xù)。
除鄂爾多斯盆地外,我國渤海灣盆地、松遼盆地、四川盆地、準噶爾盆地、吐哈盆地等天然氣田均為“低滲透”砂巖氣藏分布的盆地。然而,它們與蘇里格有著不同的特點,“蘇里格上產之戰(zhàn)”的經驗并不能復制過來直接使用。要成功開發(fā)每一個低滲透氣田,石油人只能在實踐中不斷摸索、不斷積累,以打持久戰(zhàn)的心態(tài)與 “低滲透”對決。
盡管困難重重,中國石油人還是取得了一個又一個勝利。在四川盆地的八角場、鄂爾多斯盆地的榆林、長北氣田,東濮凹陷的白廟、李屯,不斷戰(zhàn)勝“低滲透”,不斷完善低滲透砂巖巖性氣藏開發(fā)技術,氣田產量不斷攀升。
我國的天然氣蘊藏量十分豐富,資源總量位列世界第五、亞洲第一,探明的天然氣可采資源總量達到14萬億立方米至22萬億立方米。但是,資源評價研究結果顯示,我國陸上待發(fā)現的天然氣資源中,超過50%的資源存在于低滲透和致密儲層中,特別是近幾年新增探明油氣儲量中,低滲透油氣更是達到80%,而當前我國新建產能氣藏中,85%為低滲透、超深、超高壓等類型的氣藏。
目前,我國的天然氣總資源探明率只有15%左右,產能提高主要依靠儲層壓裂增產技術。由此,我們可以得出這樣的判斷:與低滲透氣藏的戰(zhàn)斗才剛剛天始。
科技攻堅“低滲透”
上世紀80年代以來,中國石油陸續(xù)在鄂爾多斯、松遼、四川、準噶爾、塔里木等盆地發(fā)現了一大批地質儲量超億噸油氣當量的低滲透油氣田。中國最大的低滲透天然氣田——蘇里格氣田,是其中最具代表性的發(fā)現。蘇里格氣田2008年儲量達到了2.2萬億立方米,目前勘探范圍仍在擴大。
中國石油在低滲透油氣開發(fā)中經過堅持不懈的探索與實踐,陸續(xù)在鄂爾多斯盆地的安塞和蘇里格、松遼盆地長垣外圍、塔里木盆地的塔河、三塘湖的牛東等油氣田實現了經濟有效開發(fā),形成了一整套先進的具有完全自主產權的開發(fā)配套技術,為近幾年中國原油產量的穩(wěn)定增長和天然氣產量的快速上升,發(fā)揮了至關重要的作用。
長慶油田在開發(fā)低滲透氣藏的“攻堅戰(zhàn)”中,創(chuàng)造了安塞模式、蘇里格模式,為我國低滲透(致密)油氣開發(fā)積累了技術和經驗。
與此同時,吉林油田、新疆油田和大慶油田也針對本油區(qū)低滲透油氣藏特性展開技術攻關,取得了不同程度的突破。目前,中國石油已經形成了一套具有自主知識產權的低滲透油氣田勘探開發(fā)技術,為低滲透油氣的經濟有效開發(fā)奠定了堅實的基礎。
目前,我國在低滲透油氣藏領域已經形成了具有世界先進水平的勘探開發(fā)配套技術系列。這些技術包括分類評價與相對富集區(qū)優(yōu)選技術、特低滲透滲流機理與井網優(yōu)化技術、超前注水技術、儲層壓裂改造技術、水平井與規(guī)模叢式井開發(fā)技術、低成本提高單井產量及采收率技術、地面簡化集輸處理技術等。實踐證明,這些技術的成功研發(fā)與應用,對低滲透油氣的增儲上產發(fā)揮了十分重要的作用。
應該說,開發(fā)低滲透氣藏還需要我們繼續(xù)發(fā)揮科技優(yōu)勢,圍繞提高單井產量、提高經濟效益兩個目標,破解難題。需要我們用科技利刃,持續(xù)開展地質規(guī)律與儲層預測技術、非達西滲流理論與建立有效驅動壓力系統技術、有效補充地層能量技術及注二氧化碳等新的開發(fā)方式、低傷害長效儲層改造技術、水平井與小井眼鉆采技術、數字化高效管理技術,以及市場機制的建立與完善等關鍵環(huán)節(jié)的研究與探索。
近年來,低滲透氣藏在年新增探明儲量中的比例已經占到80%以上,低滲透氣藏將成為未來中國油氣勘探開發(fā)的主流。應該說,大規(guī)模低滲透油氣藏的發(fā)現為近幾年中國油氣探明儲量的快速增長發(fā)揮了重要作用。在這個現實面前,我們要決勝低滲透,就必須緊握科技利劍。(金江山)