3000多米地下,年產百萬噸頁岩油怎麽壓出來
2024-11-27 14:16 來源:人民日報 編輯:必威88官方网站

11月26日,新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區傳(chuan) 來消息,頁岩油年產(chan) 量首次突破100萬(wan) 噸。

頁岩油的開采,有多難?

“常規石油可以自由流動,鑽井到了油層,石油順著管道就流出來了。頁岩油可不是。要在3000多米以下的地層,精準鑽進1.5米左右厚的油層,再用高壓壓裂,才能從(cong) 石頭縫中壓出油來。”中國石油新疆油田公司吉慶油田作業(ye) 區(吉木薩爾頁岩油項目經理部)副經理李文波介紹。

準噶爾盆地東(dong) 南緣的這片戈壁灘上,技術人員花了10多年時間,將地層識別、鑽井、壓裂、投產(chan) 等一係列頁岩油開發技術一一突破,形成特色技術體(ti) 係,終於(yu) 實現了對這片10億(yi) 噸級大油田的規模化、效益化開發。

2011年,在新疆昌吉回族自治州吉木薩爾縣,新疆油田公司發現了深埋地底、來自約2.5億(yi) 年前的頁岩油藏,初步探明有超10億(yi) 噸儲(chu) 量。

“我們(men) 當時沒有相關(guan) 技術,也沒有經驗。”吳承美是吉木薩爾頁岩油項目經理部工程師,他回憶,當時邀請了一家外國公司來承接打井的任務。“第一口頁岩油井成功出油,證明吉木薩爾頁岩油完全可以開采,儲(chu) 量真實存在。”吳承美說,“但是國外公司鑽井要價(jia) 很高,也不同意轉讓頁岩油井鑽探的技術,這讓我們(men) 下定了自主研發、科技創新的決(jue) 心。”

隨後,新疆油田公司又開辟了10口先導試驗井。令人沮喪(sang) 的是,這10口井雖然出油了,但產(chan) 能遠遠達不到設想。“連建設成本都收不回來,大家心裏非常難受。”吳承美說。

技術團隊立刻對這10口井產(chan) 量不高的原因進行分析。首先要對吉木薩爾頁岩油藏有充分的認識,畢竟3000多米的地下,看不見、摸不著,到底哪裏有油?什麽(me) 樣的油頁岩可以壓榨出來頁岩油?要壓出油,到底需要多大的壓力?

從(cong) 零開始摸索。2017年,新打的兩(liang) 口水平井通過精準軌跡控製,密切割壓裂獲得高產(chan) ,開發團隊重拾信心。但隨後試驗開發的49口井,卻隻有半數產(chan) 能達標,技術團隊再次陷入了困境。

“頁岩油在地下並非均勻分布,而是在特定的某一地層大量存在,這一個(ge) 1.5米厚的地層,我們(men) 稱之為(wei) ‘甜點層’。而同樣是富含油藏的油頁岩,必須滿足一定條件,它裏邊的油才是可動的,是我們(men) 采得出來的。”吳承美說。

在吉木薩爾,具備頁岩油開采條件的地層有上下兩(liang) 層,被形象地稱為(wei) “上甜點”和“下甜點”。“‘下甜點’分布更穩定、範圍也更廣。我們(men) 主力建產(chan) 層位轉向‘下甜點’,落實了300萬(wan) 噸產(chan) 能有利建產(chan) 區。”吳承美說。

同時,開采頁岩油的技術也一次次迭代。

識別更加精準。示範區開創黃靶體(ti) 跟蹤方法,將“黃金靶體(ti) ”鑽遇率由43%提升到87%。“我們(men) 提升了鑽頭在‘甜點層’鑽探的比例,產(chan) 量肯定就會(hui) 更高。”吳承美解釋。

隨之而來的問題是要“壓得開”。鑽井的壓裂技術,要用高壓的砂石流在地底撐起一條1800多米的通道,把頁岩油壓榨出來。“壓裂是個(ge) 細致活兒(er) ,可不是壓強越大,產(chan) 量就越高。”吳承美說,示範區技術團隊開發了混積型頁岩油配套密切割、大砂量、高排量集成壓裂技術。油井首年平均日產(chan) 油由14.6噸提升到26.7噸,一口井的可采儲(chu) 量從(cong) 2.5萬(wan) 噸提升到3.5萬(wan) 噸。

同時,示範區引入市場競爭(zheng) 機製——“項目製”管理,單井投資從(cong) 7000萬(wan) 元降到了4200萬(wan) 元。李文波介紹,目前一噸油的成本從(cong) 72.7美元降低到了44美元,可以掙錢了,也就意味著頁岩油可以進行規模化、效益化開發了。

“我們(men) 已經攻克10多項關(guan) 鍵技術,先後獲得省部級科學技術獎4項、授權發明專(zhuan) 利5項、軟件著作權1項,出版專(zhuan) 著3部。”吉慶油田作業(ye) 區頁岩油運行維護中心黨(dang) 支部書(shu) 記湯濤這樣總結,“我們(men) 的油田省水、省地、省碳、省工。”

正在進行壓裂的平台井一側(ce) ,可見籃球場大小的一個(ge) 水池子。示範區創新性地對壓裂反排液進行集中淨化處理,實現水循環利用。僅(jin) 今年,示範區已節約用水超過116萬(wan) 立方米。

“以前一個(ge) 油井就需要一塊土地。現在,我們(men) 建設一個(ge) 大平台,可以部署幾十口油井。在地下做文章,通過水平井的方式,每個(ge) 油井在不同區域采油。目前共計減少占地1500餘(yu) 畝(mu) 。”湯濤說。

同時,示範區實現全電采油。通過碳捕集、利用與(yu) 封存技術,年均埋碳超6萬(wan) 噸。

“今天的石油工人,不用天天巡井了。”湯濤說,集智能監測、故障診斷與(yu) 高效處理於(yu) 一體(ti) 的“單井智能診斷係統”,可實現現場無人巡井和故障報警檢修。

“經過持續攻關(guan) 和技術迭代,我們(men) 在基礎理論、開發技術、工程技術、管理模式、綠色環保等5個(ge) 方麵均取得了突破。”李文波說。


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