鄂尔多斯盆地煤岩气储量资源丰富,有望成为我国天然气增储上产的重要增长极。长庆油田突破传统认识禁区,攻关技术体系,创新作业模式,从煤藏里“淘”气——
■推荐理由
煤岩气是鄂尔多斯盆地重要的资源接替领域。如何效益开发?本报联合《长庆石油报》,深入分析了长庆油田勇闯“深部禁区”,克服重重难关,进一步深化地质认识,攻关关键技术,变革作业模式的创新实践,为开发鄂尔多斯盆地煤岩气资源提供了“长庆方案”。
截至7月9日,长庆油田近3年已完钻煤岩气井156口,建成生产能力超11亿立方米。
煤岩气,是一种深藏地下的非常规天然气资源。鄂尔多斯盆地煤岩气储量资源丰富,有望成为我国天然气增储上产的重要增长极。作为鄂尔多斯盆地煤岩气开发的链长单位,长庆油田将推动煤岩气增储上产作为重要使命任务,突破传统认识禁区,从煤藏里“淘”气,用科技密码唤醒鄂尔多斯盆地里“爱生气的煤”。
深化地质认识
从“揭盖漏气”到“密封煲汤”
一深带万难。国际学界曾盛行“深部煤岩无商业价值”的论断,业界传统观念也一度认为,当埋深超过1500米后,煤层含气量低且开发成本高昂,并不具备开发条件。
深处的气难道就无法动用了吗?
长庆油田科技工作者解放思想、知难而进,一方面组建由首席专家领衔、跨专业联合的攻关团队,用“最强大脑”攻克堵点、突破卡点、化解难点,推动盆地煤岩气地质理论和工程技术突破;另一方面借鉴致密气、页岩气生储成藏机制,将煤岩作为储层整体勘探。2022年,长庆油田在鄂尔多斯盆地东部上古源内地层勘探取得突破,日产气量达到5万立方米。
“过去我们总以为煤层气是‘揭盖漏气’——煤层埋藏浅、断裂破坏多,就像煮饭时掀开锅盖,气都散光了,只剩中间一点吸附气。现在发现煤岩气根本是‘密封煲汤’,深层煤岩像高压锅一样密闭。”长庆油田盆地东部天然气评价项目组副经理崔子岳形象地说。
观念的转变带来了认知的革新——通过重构认知体系,完善对煤岩气成藏富集规律的理论认识,长庆油田逐渐揭开了煤岩气的神秘面纱。长庆油田副总经理牛小兵说:“煤岩气有望成为鄂尔多斯盆地天然气勘探的重要接替领域。”
打出技术组合拳
在“地质迷宫”中“开F1赛车”
资源落实只是万里长征第一步,真正的考验在于如何让地下2000多米的煤岩气高质量产出。
中国科学院院士张水昌形象地比喻:“开采煤岩气,就像在又松又软又碎的介质中开辟高速公路,通过压裂将气体释放,还需要沿着‘高速公路’将气体运出来。这从工程技术的角度来说难度很大。”
在鄂尔多斯盆地这片“地质迷宫”中,煤岩气开发犹如同时挑战多项极限运动:既要让钻头在煤层中完成上千米超长水平段的“横穿”,又要在压裂施工压开岩层的同时避免引发坍塌。这种几近苛刻的要求,让传统技术如绣花针在流沙上刺绣般难以企及。
鄂尔多斯盆地煤层里到处都是微小的褶皱,钻头稍微偏一点就可能撞上“塌方区”。长庆油田反复开展坍塌机理及坍塌压力理论研究,经过800余次力学测试、CT切片等室内评价,制定“刚性+可变形+成膜”多元封堵防塌对策,研发出专打煤岩气井的CQ-MYQⅠ强封堵防塌钻井液体系,在井下形成保护膜,犹如使用了502胶水,使煤层坍塌周期延长近6倍,达到27天。
4月,长庆油田采用水平井优快钻完井技术2.0,钻出了国内煤岩气领域最长的水平井。地层深处,垂直钻进的钻头逐渐由直变平,硬生生拐了个2500米长的“大弯”。由此,长庆油田深层煤岩气开发迎来里程碑时刻——我国陆上煤岩气超长水平段、水平段一趟钻和最长裸眼段3项纪录被一一刷新。
“如果说普通钻井是骑自行车,我们现在的水平井优快钻完井技术2.0就是开F1赛车。”长庆油田盆地东部天然气评价项目组钻井现场钻井工程师王成指着三维地质模型解释说。图纸上的一个个数据,展现了水平井优快钻完井技术2.0是如何打破3项全国纪录的。
面对钻井风险高等难题,科研人员经历两年63口井5轮技术迭代升级,自主研发强封堵防塌钻井液,强化“钻头+钻具+钻参”组合,多措并举开展提高固井质量等技术攻关,定型了煤岩气水平井优快钻完井技术2.0这一套技术组合拳,单日最长进尺从285米提升至563米,使钻井周期由89天降至27天内,煤岩气钻完井技术实现国内领跑。
变革作业模式
“少水压裂”收获“绿色效益”
效益是企业生存之本。苏里格气田是“三低”效益开发的典范。煤岩气开发不仅要在产量上再打造一个苏里格,更要在效益上对标苏里格气田。长庆油田通过钻井提速、适度规模改造、低成本材料应用、返排液重复利用、工厂化作业等措施,建立造价指标与技术进步联动控降机制,使钻井速度、成本不断逼近致密气。
管理出效益,精细管理出大效益。长庆油田充分发挥全链条成本管控优势,推动煤岩气“钻录测试”全链条降本。通过优选3个平台12口水平井,推行工厂化作业模式,使煤岩气单井投资控制在目标范围内。
在算好经济效益账的同时,长庆油田更加注重算好“绿色效益”这笔账。通过“液态二氧化碳增能+泡沫挟砂”工艺,突破煤层吸附性强、水资源缺乏的双重瓶颈,形成“以碳换气、以气养绿”的黄土高原开发新模式,从“爱生气的煤”中收获生态红利。
5月中旬,长庆油田对一口煤岩气井实施二氧化碳泡沫压裂试验,注入二氧化碳7967立方米,单井压裂用水减少65%,节约用水1.5万立方米。这不仅破解了黄土塬区水资源匮乏的难题,更让“少水压裂”成为现实。
针对煤岩气压裂用水量大、返排液量大、矿化度高的特点,长庆油田攻关返排液重复利用技术,应用化学絮凝沉淀返排液处理技术,实现压裂返排液循环利用。
在煤岩气试气现场,长庆油田盆地东部天然气评价项目组试气副经理贾建鹏指着两瓶液体:一瓶未做处理的液体;另一瓶经过电化学絮凝设备处理,颜色与矿泉水相近。贾建鹏介绍,通过对返排液循环利用,单井可实现有效降低成本,并为水资源的节约利用和安全环保奠定基础。(长庆石油报记者 赵晓庆 张涵 崔蓉)








