□ 文/長江大學石油工程學院教授 劉富
點評二為“井工廠”管理模式點贊
□ 文/長江大學石油工程學院教授劉富
中國頁巖氣資源非常豐富,據美國能源信息署(EIA)資料估計,中國頁巖氣技術可采資源量居世界首位,達到36萬億立方米,是美國的1.5倍多,而且中國的四川盆地、鄂爾多斯盆地和塔里木盆地等都可能均含有更易于壓裂的海相頁巖。對中國來說,北美頁巖氣革命引發的全球頁巖氣開發熱潮是開發國內頁巖氣資源的難得機遇。頁巖氣開發對于保障中國能源安全及經濟長期穩定發展,具有重要的意義,并順應了中國未來能源結構調整的方向。
按照行業標準,頁巖氣單井的成本主要由地面工程、鉆井、壓裂等部分組成,目前國內頁巖氣降成本的主要制約來源于壓裂。頁巖儲層具有低孔特征和極低的基質滲透率,因此壓裂是頁巖氣開發的主體技術。目前,北美頁巖氣逐漸形成了以水平井套管完井、分簇射孔、快速可鉆式橋塞封隔、大規模滑溜水或“滑溜水+ 線性膠”分段壓裂、同步壓裂為主,以實現“體積改造”為目的的頁巖氣壓裂主體技術。相比較,目前我國頁巖氣開發尚處于初期階段,關鍵技術尚未完全解決,比如:“工廠化”作業技術體系等關鍵技術尚處于大規模應用的初期階段,初步形成的相關頁巖氣開發技術體系有待進一步完善和改進。
因此,本期案例介紹的中國石化中原石油工程公司井下特種作業公司在生產實踐中探索、創新出的,針對我國四川盆地頁巖氣復雜儲層,完成的“提高時效、減少井場占地、加快施工速度、縮短投產周期、降低施工成本的頁巖氣壓裂‘工廠化’技術”具有十分廣闊的發展和推廣前景。
案例所展示的“井工廠”模式,通過實踐證明,在“大幅度提高壓裂設備的利用率,減少設備動遷和安裝,并降低壓裂罐拉運、清洗,降低工人的勞動強度等方面”,優勢十分明顯。
中國大多數頁巖資源埋藏深、分布散,并且與國外相比,中國頁巖氣與國外頁巖氣儲層品質的差異,中國在資源評價和水平井壓裂增產等方面尚未形成核心技術體系,系統成套技術和單相配套技術設備均需引進,而即便直接引進國外成熟技術,短時間內也難以對這些進行技術消化、實現本土化。另外,中國頁巖氣的地質條件更為復雜,頁巖層系時代久遠,熱演化度高,氣藏普遍埋藏較深,多分布于地下3000米以下,因而對開采技術的要求更高,美國的勘探技術并不適用,再加上開發頁巖氣耗水量巨大,因此對于工程技術服務企業來說也是一個巨大考驗。這些都要求企業必須有非常完善的組織機構、設計團隊和執行團隊,在施工中必須要有嚴格的質量控制體系,周密的安全環保措施,具備應對復雜問題、緊急情況的應急反應及處理能力。
我們在案例中看到,通過實施壓裂“井工廠”管理模式,能有效解決我國頁巖氣開發中存在的問題,最大程度提高經濟效益。尤其值得點贊的是,中國石化中原石油工程公司井下特種作業公司將“井工廠”管理模式公開與業界分享的做法。