界面新闻记者 |
“截至去年底，该井累产超过1.6亿立方米，目前仍然保持每天产气1万立方米。”
6月25日，中石化涪陵页岩气田焦页1HF井管理人员，在接受界面新闻等媒体采访时作出上述表示。按照每户每天使用0.5立方米天然气计算，这口井可满足3.3亿户家庭一天的使用量。
焦页1HF井位于重庆市涪陵区焦石镇的大山深处，是中石化在焦石坝区块的第一口探井，也是涪陵页岩气田得以诞生的功勋井。
该井于2012年11月28日放喷测试获得20.3万立方米的高产工业气流，实现了中国页岩气勘探的重大突破。次年，焦页1HF井投入试采，正式拉开中国页岩气商业开发的序幕，并生产至今。
涪陵页岩气田的高产稳产气井不止焦页1HF井。截至去年年底，该气田累产超1亿立方米的气井高达208口，累计产量343.05亿立方米，占全部产气量的55.3%。
作为中国页岩气商业化开发的肇始之地，涪陵页岩气田连续上产长达九年。2013年该气田正式投产，当年产量为1.42亿立方米，2016年年产量突破50亿立方米，2021年达到85亿立方米，创历史最高纪录。
截至目前，涪陵页岩气田累计产量已突破650亿立方米，累计探明储量近9000亿立方米；建成焦石坝、江东、平桥、白马、凤来等五个产建区，以及白涛、复兴两个评价区。
中石化江汉油田油气产能建设管理中心副经理李远照介绍，去年涪陵页岩气田产气量为71.54亿立方米，占到同期国内页岩气总产量的29%左右。按照“十四五”规划，涪陵页岩气田到2025年将持续稳产70亿立方米。
日前，界面新闻等媒体采访团来到重庆涪陵，探寻涪陵页岩气田持续上产稳产的原因。
页岩气是一种非常规天然气资源，以游离态或吸附态赋存于泥页岩之中，开采时需要将页岩压碎，才能使气体通过空隙或裂缝逸出。
由于页岩气渗透率低，开采难度大，产量递减速度快，通常情况下一口井的稳产期只有一年时间，第二年产量就会衰减60%-70%，后续衰减会放缓。所以，如何实现页岩气长期稳产高效开发，是一个世界级难题。
凭借先进的水平井钻井技术和压裂技术，美国曾掀起了影响全球能源格局的“页岩气改革”。如今，美国成为最大的天然气生产国，以及最大的液化天然气出口国。
中石化提供的数据显示，中国页岩气可采资源量约为31.57万亿立方米，高于美国的24万亿立方米，居于世界首位。但是因为构造复杂、埋藏偏深、地表复杂等原因，勘探开发难度大于美国。
在面临“缺技术、缺经验、缺装备、缺人才”、叠加国外针对关键技术“卡脖子”的背景下，中石化涪陵页岩气田能在商业化领域拔得头筹，并实现持续上产稳产，与其自主创新理论认知、攻克技术难题、不断推动装备制造的国产化、自动化、智能化密不可分。
中石化2022年发布的《涪陵页岩气田勘探开发10周年社会责任报告》显示，为了攻克页岩气商业开发工程工艺技术难关，实现关键装备工具全部国产化，中石化累计投入科研资金25亿元。
截至目前，中石化不仅形成了南方海相页岩气“二元富集理论”，而且形成了页岩气层地质综合评价技术、页岩气水平井优快钻井技术、页岩气长水平井高效压裂技术等六大核心技术。
2022年10月，涪陵页岩气田超长水平段试验井焦页18-S12HF井完钻，完钻井深7161米，水平段长达4286米，刷新国内页岩气水平段最大纪录，标志着中国页岩气超长水平井钻探取得重大突破。
为了最大化的开发资源，中石化还首创了立体开发模式。
6月25日，在焦页22号平台钻井作业现场，江汉石油工程有限公司钻井一公司70562JH队经理李鹏超介绍称，该平台新部署的7口钻井均采用三层立体开发模式，即第一次先开发气藏量最大的最底层；第二次开发最上层，第三次开发中间层。这种模式有助于进一步提高采收率，将剩余资源“吃干榨净”。
目前，涪陵页岩气田三层立体开发井组采收率达到44.6%，达到国际先进水平。其立体开发井日产气量占气田总产量的52%，推动气田整体采收率从12.6%提高到23.3%。
去年11月，由江汉油田牵头制定的国内首个针对页岩气立体开发的行业标准——《页岩气开发调整方案编制技术要求》获国家能源局批准发布，并于今年4月11日实施。
为了更好地实现低成本开发，涪陵页岩气田不断改造设备性能。
李鹏超介绍称，焦页22号平台的7口新井均为“瘦身井”。相较于传统井型，“瘦身井”的井眼和下入套管尺寸更小，能有效提升机械钻速，并可大幅减少岩屑产生量和套管等投入，在降本和环保方面效果显著。
李鹏超表示，涪陵页岩气开发初期，一口井钻井周期普遍在70-80天，目前采用瘦身井施工周期为20.75天，普遍周期为30-40天。
涪陵页岩气田的开发还推动了钻井设备国产化、自动化和智能化进程。
据李鹏超介绍，焦页22号平台目前使用的钻机，属于现代型人机交互智能化钻机。该钻机配置了二层台排管机械手、钻台扶管机械手，液压吊卡等自动化设备，通过人机交互，实现了“一指一键”操作，不仅安全，而且降低了人工成本。
“此前起钻环节，国外进口的传统设备需要4个人操作，现在人机交互智能钻机只需要2个人完成。”李鹏超表示。
在压裂设备方面，涪陵页岩气田从此前耗能较大的压裂车，改为了更加低碳高效的电驱压裂撬。
6月25日下午，界面新闻记者在涪陵区江东街道天福村的焦页34平台上，看到12台红色的SCF5000型电驱压裂撬相向排列，正在为压裂作业做准备。
现场工作人员介绍称，与传统的柴油压裂车相比，电驱压裂撬不仅可以减少井场作业装备占地面积大约20%、降低施工噪声，而且可以减少碳排放。由于噪声小，采用电动压裂设备可实现24小时连续施工，效率得到较大提升。
据中石化介绍，涪陵页岩气开发十二年来，页岩气田的压裂设备实现了从技术引进到自主创新，从单机制造到机组集成，从机械化到自动化、电动化的转变，自主研制的5000型全电动压裂成套装备成为页岩气开发利器，在全国推广应用超过3500台。
在追求高效开发的同时，近年来中石化在页岩气低碳绿色开发方面也着力不少。
2020年10月，涪陵页岩气田建设的全国首个页岩气产出水处理工程正式投运。6月25日，界面新闻在现场看到，该处理厂将井底积液一部分进行分离过滤，处理成为合格的产出水，流入乌江；一部分加工成工业盐，进行再次利用。
涪陵页岩气田还将钻井、压裂施工由柴油驱动改为网电驱动，累计实施网电钻井605口，电驱压裂97口，减少柴油消耗20.88万吨，相当于减少二氧化碳排放当量14.23万吨，综合能耗减少19.95万吨标煤。
