今年3月24日，中石化宣布頁巖氣勘探開發(fā)取得重大突破，將在2017年建成國內(nèi)首個(gè)百億方頁巖氣田——涪陵頁巖氣田。這不僅標(biāo)志著我國頁巖氣提前進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)階段，對(duì)緩解我國中東部地區(qū)天然氣市場供應(yīng)壓力也具有重要意義。

然而，受開采技術(shù)、裝備制造水平等因素制約，我國頁巖氣的開發(fā)建設(shè)過程并不順利，一度備受質(zhì)疑。作為國內(nèi)首個(gè)百億方頁巖氣田，重慶涪陵頁巖氣田在開發(fā)建設(shè)中遇到了哪些難題？作為涪陵頁巖氣開發(fā)的主體工程服務(wù)單位，中石化石油工程公司又是如何攻克技術(shù)難關(guān)、提升作業(yè)水平，達(dá)到國家級(jí)頁巖氣示范區(qū)要求的？

8月6日上午，記者一行沿著崎嶇山路，一路顛簸著越過重重山巒，終于抵達(dá)位于重慶涪陵焦石鎮(zhèn)的中原石油工程公司70117ZY鉆井隊(duì)正在施工作業(yè)的焦頁16HF井平臺(tái)。

“正在作業(yè)的是第三口井焦頁16-3HF，目前已經(jīng)完成鉆井，正在下套管，估計(jì)再過兩天就可以完鉆了。”剛剛從鉆井平臺(tái)巡視回來的平臺(tái)經(jīng)理馬永生向記者介紹說，焦頁16HF井平臺(tái)共有3口井，都屬于焦石壩區(qū)塊的邊緣井，而且每一口井的地下情況都不一樣，“雖然這已經(jīng)是鉆井隊(duì)在焦石壩區(qū)塊打的第8口井了，但這3口井打得真是步步驚心”。

馬永生回憶說，在打焦頁16-1HF井時(shí)，井斜打到40度時(shí)發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)A比設(shè)計(jì)軌跡圖提前了79米，這就意味著接下來的整個(gè)鉆井軌跡都得調(diào)整，而且隨時(shí)會(huì)有井漏的可能，“如果不能準(zhǔn)確地鉆到頁巖氣層，井漏堵不住的話，這口井就很可能會(huì)報(bào)廢，那損失就慘了”。憑著多年來積累的鉆井經(jīng)驗(yàn)，就這樣，邊鉆邊看“摸著石頭過河”，不僅順利完鉆，還創(chuàng)下了鉆井周期46天、全井段平均機(jī)械鉆速每小時(shí)7.44米的焦石壩區(qū)塊最高指標(biāo)。

據(jù)了解，頁巖氣開采比普通天然氣開采的難度大很多，而處在崇山峻嶺之中的涪陵焦石壩區(qū)塊，地表?xiàng)l件更為復(fù)雜。因此，與70117ZY鉆井隊(duì)一樣“摸著石頭過河”的鉆井隊(duì)并不在少數(shù)。

記者到江漢石油工程公司鉆井一公司50143JH鉆井隊(duì)采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，他們正在施工作業(yè)的焦頁30號(hào)平臺(tái)看上去比一般的鉆井平臺(tái)顯得“高大上”。“這是涪陵工區(qū)首個(gè)采用‘井工廠’模式施工的鉆井平臺(tái)。”50143JH鉆井隊(duì)平臺(tái)經(jīng)理曹華介紹說，過去鉆機(jī)從一口井轉(zhuǎn)場到另一口井，拆卸、搬遷、安裝，最快也要五六天，而這臺(tái)軌道移動(dòng)式鉆機(jī)采用液力推動(dòng)，完成一次轉(zhuǎn)場只需1個(gè)小時(shí)。

曹華坦言，盡管鉆機(jī)設(shè)備的升級(jí)給井隊(duì)帶來了很多便利，但頁巖氣鉆井中遇到的棘手問題并不少見。曹華指著鉆機(jī)不遠(yuǎn)處的泥漿罐說：“在水平井鉆井過程中，油基泥漿是必不可少的一項(xiàng)技術(shù)，但對(duì)大部分井隊(duì)來說，油基泥漿卻是第一次接觸，密度大了容易憋漏，小了又壓不住井。”對(duì)此，50809JH鉆井隊(duì)隊(duì)長唐凱也表示，油基泥漿是頁巖氣鉆井的專用“血液”，性能好壞直接影響提速提效，這也是井隊(duì)榮獲“提速提效優(yōu)秀鉆井隊(duì)”稱號(hào)的關(guān)鍵。

如果說水平井鉆井技術(shù)是決定頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵，那么，長水平段多級(jí)壓裂就是頁巖氣開發(fā)整個(gè)施工過程的“臨門一腳”。

“泵送橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂技術(shù)就是壓裂施工中的一道重要工序，過去因?yàn)閲鴥?nèi)沒有這項(xiàng)技術(shù)，都是請(qǐng)國外公司提供技術(shù)服務(wù)。”江漢石油工程公司西南項(xiàng)目管理部經(jīng)理張良萬說，當(dāng)時(shí)他們收取很高的壓裂費(fèi)，而現(xiàn)在使用國產(chǎn)壓裂設(shè)備，每段的壓裂費(fèi)還不到原來的一半，這不僅大幅度降低了國內(nèi)頁巖氣開發(fā)的成本，還避免了國外設(shè)備“水土不服”帶來的誤工。

如今，中石化石油工程機(jī)械公司針對(duì)3500米井深的壓裂工藝和工具裝備等瓶頸，不僅自主研制出了3000型壓裂車，滿足了山區(qū)環(huán)境下“連續(xù)施工、大負(fù)載、長時(shí)間”的壓裂需求，還攻克了全復(fù)合材料橋塞制造、分級(jí)射孔與橋塞聯(lián)作、水力泵送橋塞、連續(xù)油管鉆塞等4大壓裂關(guān)鍵技術(shù)中的裝備制造難關(guān)，形成了具有中國特色的頁巖氣壓裂裝備配置技術(shù)體系。

我國頁巖氣勘探開發(fā)的時(shí)間并不長，但是，鉆井、壓裂等技術(shù)及設(shè)備卻經(jīng)歷了從無到有的突破性發(fā)展。張良萬表示，涪陵頁巖氣田的開發(fā)建設(shè)不僅給國內(nèi)頁巖氣發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也促進(jìn)了頁巖氣工程技術(shù)、工具設(shè)備國產(chǎn)化的進(jìn)程。目前，中石化石油工程公司所形成的頁巖氣開發(fā)系列技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先的水平，為國內(nèi)乃至全球的頁巖氣的開發(fā)提供了許多難得的參考經(jīng)驗(yàn)。