□ 文/中國(guó)石化勝利油田油氣工程首席高級(jí)專家 韓來(lái)聚

科研必須以攻克石油工程急需關(guān)鍵技術(shù)為已任，這是我們從本期案例介紹的勝利鉆井研究院打造非常規(guī)勘探開發(fā)利刃所能體會(huì)并在實(shí)踐中得到的驗(yàn)證。勝利鉆井研究院通過(guò)自主技術(shù)攻關(guān)和科技創(chuàng)新，打破外國(guó)公司的技術(shù)和產(chǎn)品壟斷，為勝利油田油氣勘探開發(fā)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，也為中國(guó)石化參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造了有利條件。

普通常規(guī)井的施工在國(guó)內(nèi)已基本沒有大的問題，石油工程最重要的是解決非常規(guī)井的勘探開發(fā)問題。

勝利油田非常規(guī)油氣主要分為致密砂巖和頁(yè)巖油氣。其中致密砂巖為滲透率小于4.6md的砂巖，頁(yè)巖為頁(yè)理發(fā)育的層狀沉積巖。勝利油田探明未動(dòng)用致密砂巖儲(chǔ)量2.2億噸，分為灘壩砂、砂礫巖、濁積巖三種，分布于16個(gè)油田，40個(gè)單元，尤以灘壩砂油藏為主。截至2011年底，薄互層灘壩砂占總儲(chǔ)量的64%。

在勝利油田，泥質(zhì)巖地層含油氣的發(fā)現(xiàn)最早在20世紀(jì)60年代初期，目前已發(fā)現(xiàn)的泥頁(yè)巖油氣藏平面上主要分布于沾化凹陷西部的四扣洼陷北部和東南斜坡；縱向上主要發(fā)育于沙三下和沙一下，在沙四上、沙三中、沙三上、沙二段、沙一上地層中也有少量出現(xiàn)，埋深一般為2400-3100米，在3100米以下也有少量發(fā)現(xiàn)。巖性以油頁(yè)巖、油泥巖為主，還包括少量變質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、白云質(zhì)泥巖等其他泥質(zhì)巖類以及泥質(zhì)巖與其他巖性組成的薄互層。

從物質(zhì)基礎(chǔ)來(lái)看，致密砂巖油藏將是油田“十二五”乃至今后更長(zhǎng)一段時(shí)期增儲(chǔ)上產(chǎn)的主陣地。從2011年開始,隨著中國(guó)石化集團(tuán)公司將非常規(guī)作為五大戰(zhàn)略之一,勝利油田也將非常規(guī)放在異常突出的位置，提出東部硬穩(wěn)定，西部快上產(chǎn)，非常規(guī)效益發(fā)展的理念。但勝利油田的資源特點(diǎn)，決定了不能照搬國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，只能邊引進(jìn)學(xué)習(xí)、邊應(yīng)用提升、邊自主研發(fā)。大量學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)行攻關(guān)。

非常規(guī)開發(fā)設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，最突出的問題就是井壁穩(wěn)定性問題。勝利鉆井院在借鑒國(guó)外油基鉆井液核心材料和體系構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)自主攻關(guān)，研發(fā)了油基鉆井液用乳化劑等關(guān)鍵處理劑。以此為基礎(chǔ)，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的頁(yè)巖氣水平井用低粘、高切柴油(或礦物油)基鉆井液（LVHS OBM）體系。柴油基鉆井液在油田首口頁(yè)巖油探井—渤頁(yè)1HF井成功應(yīng)用。該體系整體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或接近國(guó)外Hallibton/Baroid公司同類技術(shù)水平，基本可以滿足頁(yè)巖氣水平井油基鉆井液施工的技術(shù)要求。

非常規(guī)開發(fā)技術(shù)是關(guān)鍵。國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)證明，長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)配合多級(jí)分段壓裂，是開發(fā)非常規(guī)油氣藏最有效的技術(shù)手段，在頁(yè)巖油氣層鉆水平井，可以獲得更大的儲(chǔ)層泄流面積，更高的天然氣產(chǎn)量。根據(jù)美國(guó)頁(yè)巖油氣開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，水平井的日均產(chǎn)氣量及最終產(chǎn)氣量是垂直井的3-5倍，而水平井的成本則僅為垂直井的1-2倍。

經(jīng)過(guò)近十年來(lái)的研究與實(shí)踐，勝利油田的水平井技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，完成了一批長(zhǎng)水平段水平井，但低成本的技術(shù)系列在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中還存在鉆井效率較低、井眼軌跡優(yōu)快精細(xì)控制手段不足、井筒質(zhì)量有待提高、安全鉆井技術(shù)不完善、完井工藝和裝備國(guó)產(chǎn)化程度低等難題。

針對(duì)這些問題，勝利鉆井院開展了旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)和頁(yè)巖氣水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過(guò)多年的研究和攻關(guān)，勝利鉆井院已經(jīng)形成了包括工程設(shè)計(jì)、工藝配套、安全鉆井、完井技術(shù)在內(nèi)的一整套長(zhǎng)水平段水平井鉆完井技術(shù)，擁有一大批施工經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)服務(wù)人員，利用自有技術(shù)完全有能力完成水平段長(zhǎng)度3000米以內(nèi)的水平井施工任務(wù)，先后在勝利、華北、東北和長(zhǎng)慶等油田成功實(shí)施了9口水平段1000米以上的水平井，初步形成了致密砂巖優(yōu)快鉆井技術(shù)。