○ 文/楊 敏 王佳川 曾 旖 楊萬洋
川慶物探 頁巖神探
○ 文/楊 敏 王佳川 曾 旖 楊萬洋
從無到有,從有到專,從專到精,川慶物探推動著中國頁巖氣的發展。
十年前,面對地層深處儲量豐富的頁巖氣,無數地質工作者只能望而興嘆。2016年,作為我國天然氣勘探開發的主力軍,西南油氣田率先提出在四川盆地建設“300億方大氣區”的“十三五”戰略目標,其中頁巖氣將實現產能120億立方米。
從鮮少涉足的專業詞匯,到耳熟能詳的清潔能源;從探索性技術研究,到商業化規模開采。短短10年,頁巖氣及其配套技術在我國能源結構中占據著越來越重要的地位。作為國內頁巖氣勘探研究的開拓者、先行者,中國石油川慶物探公司親歷并推動著這一偉大進步。
2008年,作為項目乙方,川慶物探公司在一次市場競爭中簽下了第一個頁巖氣研究項目——《蜀南地區志留系頁巖目標地震老資料處理解釋》,自此開啟了對包括頁巖氣在內的非常規天然氣勘探技術研究。
國內常規天然氣勘探開發雖正處上升期,但對于藏身于非常規氣藏里的頁巖氣卻還停留在理論研究層面。研究初期,項目人員發現全球頁巖氣儲量排名第一的中國,勘探開發技術幾乎空白,而國外成形的技術也無法照搬照用。頁巖氣開發各項配套技術的獲得只能靠自己。
充分調研國外技術并結合國內頁巖地質特征,項目人員最終確立了對現有常規技術進行創新,用常規手段應對非常規氣藏的技術思路。技術人員將川慶物探領先的斷層解釋、變速成圖及構造描述等技術大膽應用于項目研究,通過不斷摸索、不斷改進,形成了國內第一代符合頁巖地質特性的“頁巖氣二維區帶評價技術系列”。運用該技術,能夠從宏觀上劃分出優質頁巖的分布范圍、埋藏深度及儲層厚度等。這套技術的誕生,為川慶物探帶來了以《蜀南地區地震老資料連片解釋》為代表的一大批頁巖氣項目,使其率先邁進了國內頁巖氣研究的大門。
2010年至2012年,川慶物探對川渝地區近5萬公里的地震二維資料進行了精細處理解釋。多個生產、科研及目標處理解釋項目的實踐,推動著二維區帶評價技術的日漸成熟,也使得四川盆地優質頁巖有利區不斷清晰與擴大。在國家頁巖氣發展需求及技術底氣的驅動下,川慶物探先后優選出長寧、威遠、富順-永川3個有利區,支撐確定了威遠、長寧2個建產區。隨后幾年間,30余口技術評價井在川南大地矗立起井架,圍繞評價井的6塊三維地震勘探漸次鋪開,中國頁巖氣從選區評價正式步入了勘探開發階段。
隨著頁巖氣研究逐漸涉入開發領域,業界出現了一種聲音:打頁巖氣井,只要找準了目標井位,“隨便一鉆”就能鉆遇儲層。
這樣的觀點并非空穴來風。技術最先進的美國,由于其國內頁巖儲層厚、分布均勻,頁巖氣井確實可以稱得上“隨便鉆”。那么對于中國,頁巖氣后期開發到底還需不需要地球物探技術的支撐?考驗,再次擺在川慶物探面前。
先行一步的研究,讓川慶物探警醒地認識到:中國頁巖沉積環境與國外不同。海相沉積的四川盆地,具有構造形態復雜、儲層厚度薄、優質頁巖分布不均等特殊性,這意味著開發過程中會面臨鉆井難度大、開采成本高、產量不穩定等問題。川慶物探再次迎難而上,將研究目標鎖定在三維綜合“甜點體”預測技術上。
“甜點體”指的是能開采出具有經濟效益的頁巖氣區域。2012年,川慶物探承接了威201井區三維地震勘探項目,這也是我國第一塊頁巖氣三維地震勘探。項目進行中,技術人員將區帶評價、鉆井跟蹤和三維采集處理解釋一體化技術深度融合,三維地質“甜點體”預測技術應運而生。運用這套技術,項目人員能夠精準預測出優質頁巖的埋藏深度和有機碳濃度,為井位目標的選定提供可靠依據。
2014年底,川慶物探從物探研究中心挑選出21名技術骨干,正式組建頁巖氣地球物理技術研究所。“用專業的技術團隊去攻克專項的技術難題”的思想和舉措,為技術創新注入了活力。2015年11月,川慶物探成功研發出地質甜點和工程甜點相結合的三維綜合“甜點體”預測技術。這套包含了15項技術的頁巖氣一體化技術,能夠精準預測出地質甜點和工程甜點,有效解決勘探、開發及開采難題。
依靠這套技術,川慶物探先后兩次參與了長寧-威遠國家級頁巖氣示范區開發方案的編制工作。截止今年9月,川慶物探共為長寧-威遠國家頁巖氣示范區提供建議井位48口,經鉆探43口獲氣,獲氣率高達90%。
●頁巖氣開發從無到精,離不開物探人的努力。攝影/何山元
頁巖氣的及時出現,彌補了能源結構的不足。但不菲的開發成本、逐日增多的建產數量,對相關配套技術也提出了更高要求。
一口頁巖氣水平井的實際靶體最厚只有5米,脫靶或誤鉆意味著成本的增加甚至產能的流失。“要實現頁巖氣高效開發,儲層鉆遇率是關鍵,精細的地震資料和先進的物探手段是保障。”這一次,川慶物探將目光投向了多波多分量地球物理勘探技術。
2016年,貴州安頁1井部署中,研究人員抓住轉換波的剖面反射特征優于縱波的優勢,大膽采用轉換波處理技術,大幅提升了地震剖面質量及精度,為安頁1井鉆遇優質頁巖并實現規模化生產提供了技術支撐。
在日益逼近的頁巖氣高效開發階段,除了轉換波處理技術在內的多波技術系列,川慶物探還研發出了傾角預測、三維地質力學參數預測、頁巖產能預測等8項新型開發技術。這些技術的配合使用,直接為甲方解答了“哪個角度更好入靶”“壓裂參數怎么調整”“產能有多大”等難題,為四川長寧-威遠、重慶昭通等頁巖氣示范區的井位開發提供了優質、便捷的服務。
依靠日趨成熟的“區帶評價,甜點地震預測,水平井軌跡優化,高效開發地震預測,產能預測”等5項核心技術,川慶物探承擔了國內南方海相頁巖氣地震勘探70%的工作量。高效支撐了長寧、威遠和昭通國家級頁巖氣示范區的建成。
“十二五”期間,長寧-威遠國家級頁巖氣示范區預計產氣30億立方米,實際產氣47億立方米,所獲經濟效益遠遠超出建產預期。截止今年9月,長寧區塊正以每日360萬立方米的速度向川渝地區輸送著頁巖氣,在接下來的“十三五”,整個示范區產能預計將超過100億立方米。隨著頁巖氣開發的進一步深化,這樣的數據還會繼續刷新,為四川油氣田建設“氣大慶”目標的實現不斷加速。
盧凱瑞znshixingru@163.com