三大技術(shù)創(chuàng)新 勝利頁巖油取得戰(zhàn)略突破

近日，一則“勝利油田頁巖油獲戰(zhàn)略突破”的消息引發(fā)國內(nèi)外關(guān)注。該消息稱，目前，勝利濟(jì)陽頁巖油首批上報預(yù)測石油地質(zhì)儲量4.58億噸，已具備全面勘探開發(fā)條件。

油氣資源一直是工業(yè)以及民生中不可缺少的重要能源物資。據(jù)了解，頁巖油是指儲存在頁巖層微小孔隙中的石油資源。作為非常規(guī)油氣資源，其儲量僅次于煤炭。

科技日報記者了解到，勝利油田開發(fā)的頁巖油埋深超3000米，溫度超170℃，壓力大，儲存空間比頭發(fā)絲還細(xì)微，演化程度低、密度大、流動性差，開發(fā)難度大，給鉆井、壓裂等工藝技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。

勝利油田高級專家王學(xué)軍告訴科技日報記者，勝利濟(jì)陽頁巖油取得戰(zhàn)略突破，得益于三大認(rèn)識創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步：

他們創(chuàng)新形成了頁巖油優(yōu)選評價技術(shù)，揭開了頁巖油“藏身之地”真面目；以合成基鉆井液體系為核心的優(yōu)快鉆井技術(shù)，使得地下3300米以深、水平段超2000米以上的水平井得以高效鉆進(jìn)；多尺度組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)讓頁巖油在人工制造的毫米級“高速公路”上流出，實現(xiàn)頁巖油勘探開發(fā)突破。

無先例可循，找到地下千米頁巖油“藏身之地”

陸相斷陷盆地是世界上重要的含油氣盆地類型之一，具有獨特的油氣地質(zhì)特征。我國東部大陸及近海分布著約230個各具特色的中、新生代陸相伸展斷陷盆地，是世界上最大的陸相含油氣盆地集中分布區(qū)，而濟(jì)陽坳陷是典型代表。

“十二五”以來，依托國家973、重大專項與中國石化重點攻關(guān)項目，勝利油田開展?jié)枖嘞莺韪挥袡C(jī)質(zhì)頁巖“儲集性、含油性、可動性和可壓性”基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)，陸相斷陷盆地頁巖油地質(zhì)認(rèn)識與配套技術(shù)等方面取得重要進(jìn)展。

在勝利油田勘探開發(fā)研究院，科技日報記者看到了從地下3000多米采出的頁巖油油樣：透明的玻璃瓶中裝著半瓶呈黑色的原油，與其他亮黃色原油截然不同。相對國內(nèi)外已開發(fā)頁巖油以輕質(zhì)油為主，勝利頁巖油時代新、埋藏深，成熟度相對較低，油稠。

這也意味著類似頁巖油在國際上無先例可循，一系列關(guān)鍵技術(shù)需要攻克。

2018年4月，勝利油田成立了頁巖油項目組，推動頁巖油地質(zhì)工程一體化，多專業(yè)協(xié)同作戰(zhàn)。

他們首次提出陸相頁巖巖相劃分方案，解決了陸相斷陷盆地頁巖巖相的地質(zhì)預(yù)測問題；研發(fā)出頁巖含油性實驗測試技術(shù)，厘清了陸相斷陷盆地游離油分布模式；形成頁巖微觀儲集空間多尺度表征方法，建立儲集空間組合發(fā)育模式，指明了斷陷盆地頁巖油富集規(guī)律與突破方向；建立陸相斷陷盆地頁巖油地質(zhì)評價與工藝技術(shù)系列，支撐勘探開發(fā)實踐，實現(xiàn)了濟(jì)陽頁巖油戰(zhàn)略突破。

在勝利油田頁巖油重點實驗室進(jìn)行的頁巖油流動模擬中，記者看到，頁巖納米級、微米級孔隙中飽含的頁巖油，能夠從微裂縫中滲出。在這表象背后，是他們建立的濟(jì)陽頁巖油陸相多級孔縫網(wǎng)絡(luò)的儲集空間發(fā)育模式，揭開了頁巖油在地下數(shù)千米“藏身之地”的真面目。

高科技加持，為頁巖油流出“造路修橋”

就在近日，勝利濟(jì)陽頁巖油勘探開發(fā)進(jìn)展再傳好消息：樊頁平1井峰值日產(chǎn)油達(dá)171噸，創(chuàng)國內(nèi)頁巖油單井日產(chǎn)最高紀(jì)錄。

新紀(jì)錄的產(chǎn)生，離不開高科技的加持。

他們初步形成了頁巖油地質(zhì)綜合評價及開發(fā)優(yōu)化技術(shù)。針對濟(jì)陽頁巖油埋藏深、溫度高、壓力高、裂縫發(fā)育的特點，初步形成了三開次井身結(jié)構(gòu)、油基鉆井液、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向應(yīng)用、PDC鉆頭+水力振蕩器提速、控壓鉆井等可推廣技術(shù)。其中，合成基鉆井液解決了高溫、漏失等技術(shù)難題，實現(xiàn)了頁巖油勘探開發(fā)新的突破。

他們還首次創(chuàng)造出頁巖油水平井組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)，在幾千米的地下形成人工復(fù)雜縫網(wǎng)，給頁巖油的流動“造路修橋”。

十年磨一劍。目前，勝利頁巖油取得兩大戰(zhàn)略性突破：20余口頁巖油直斜井，90％可累產(chǎn)過千噸；4口頁巖油水平專探井，初期日油當(dāng)量均超百噸，初產(chǎn)高、累產(chǎn)高。根據(jù)初步測算，濟(jì)陽坳陷油氣資源總量因此增長了40%以上。

中國石化集團(tuán)公司總經(jīng)理助理兼勝利石油管理局有限公司執(zhí)行董事、黨委書記，油田分公司代表孔凡群表示，目前，勝利油田正攻關(guān)發(fā)展更長水平段、多層、立體開發(fā)技術(shù)，創(chuàng)新應(yīng)用“井工廠”模式，加快創(chuàng)建濟(jì)陽陸相斷陷盆地頁巖油國家級開發(fā)示范區(qū)，預(yù)計“十四五”期間新增頁巖油探明地質(zhì)儲量1億噸，建成產(chǎn)能100萬噸，在45美元/桶的油價下實現(xiàn)效益開發(fā)，為夯實國內(nèi)產(chǎn)量基礎(chǔ)、保障國家能源安全再立新功。