國外頁巖油氣開發(fā)新啟示

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

　　出席2013年夏季達沃斯年會的國際能源署（IEA）首席經(jīng)濟學(xué)家法提赫·畢羅爾（Fatih Birol）9月13日表示，中國應(yīng)大力發(fā)展頁巖氣，但不宜操之過急。

　　的確，當中國頁巖氣進入開采階段、頁巖氣開發(fā)成為輿論焦點的時候，我們有必要冷靜下來，細致研究國外頁巖氣開發(fā)理念和技術(shù)的新變化。

　　“甜點”理念值得關(guān)注

　　新興技術(shù)需要追蹤

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

　　另一方面，頁巖油氣藏需要地質(zhì)與工程的緊密結(jié)合，提高技術(shù)驅(qū)動效率。北美頁巖氣開發(fā)廣泛使用盆地分析、測井、地震、鉆井、儲層參數(shù)等，建立頁巖氣儲層地質(zhì)模型，為水平井井眼軌跡設(shè)計、儲產(chǎn)量預(yù)測、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，提高頁巖氣開發(fā)效益。同時，先進的壓裂設(shè)計方法是保證壓裂成功的重要手段。將微地震裂縫監(jiān)測與壓裂裂縫模擬結(jié)合，也提高了壓裂設(shè)計的科學(xué)性和針對性。

　　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)點是壓裂段數(shù)、簇數(shù)可按方案優(yōu)化不受限制；井眼通道大，可以實施大砂量、大液量、大排量的體積壓裂；壓裂后通過鉆磨橋塞可保留全通徑生產(chǎn)井筒，方便后期措施作業(yè)。缺點是作業(yè)程序較復(fù)雜，占井時間長。

　　二是套管水泥固井滑套系統(tǒng)。其特點是在套管柱上預(yù)置滑套，水泥固井完井，通過逐級打開預(yù)置滑套，實現(xiàn)多級壓裂。優(yōu)點是完井管柱在固井前一次性下入，簡便可靠，有助于減少完井周期；通過連續(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。缺點是完井工具對水平井眼質(zhì)量要求較高，對固井質(zhì)量要求高。

　　三是裸眼封隔器+投球滑套系統(tǒng)。優(yōu)點是投球打滑套，縮短了各級間的轉(zhuǎn)換時間，大幅度提高了施工效率；完井管柱可以一次性下入，簡便可靠，有助于減少完井周期，每口井可分壓20級以上，目前在美國已經(jīng)有達到60級以上的壓裂作業(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

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

　　從設(shè)計理念上注重“改造”油氣藏。國外已經(jīng)從簡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用，水平井采用長井段多段壓裂，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)是深刻認識油氣藏特征，挑戰(zhàn)了我們傳統(tǒng)分段裂縫優(yōu)化設(shè)計的理念?！胺侄味啻亍鄙淇讓嵤?yīng)力干擾，是實現(xiàn)體積改造的重要手段。

　　水平井分壓段數(shù)越來越多。國外注重分壓核心工具的研發(fā)，以頁巖油氣為代表的水平井普遍采用“千方砂、萬方液”大規(guī)模多段壓裂模式，水平段長度一般在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，降低了鉆井和儲層改造的時間和費用。

　　水平井分壓實時監(jiān)測、實時優(yōu)化。國外具備完整的水平井壓裂水力裂縫實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸與遠程控制技術(shù)。區(qū)塊壓裂初期一般都是采用井下微地震和測斜儀實時監(jiān)測裂縫擴展，監(jiān)測和解釋多在現(xiàn)場同時進行，可以實時了解裂縫延伸狀況，實時根據(jù)情況調(diào)整優(yōu)化設(shè)計，及時指導(dǎo)施工，并可實現(xiàn)遠程控制。

　　低成本戰(zhàn)略是體積改造實現(xiàn)有效開發(fā)的關(guān)鍵。北美地區(qū)頁巖氣開發(fā)的技術(shù)進步和市場競爭，促使鉆井與儲層改造費用逐年下降，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Barnett頁巖氣開發(fā)水平井單井費用在250萬至350萬美元，其中鉆井、壓裂各占總建井費用的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，保證了美國頁巖氣的持續(xù)有效開發(fā)。

來源：中國石油報 　

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