我國(guó)海上首口頁(yè)巖油探井壓裂測(cè)試成功并獲商業(yè)油流海上頁(yè)巖油開啟新紀(jì)元

文／孫殿強(qiáng) 姜洪豐 周 剛

在早期海上油氣資源勘探中，中國(guó)海油就已發(fā)現(xiàn)南海北部灣海域潿西南流二段油頁(yè)巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖，但勘探開發(fā)面臨著埋深大、斷裂多、鉆井難、海上平臺(tái)空間小等地質(zhì)和工程難點(diǎn)。

2020年，中國(guó)海油開始布局頁(yè)巖油勘探，2021年明確北部灣潿西南凹陷頁(yè)巖油勘探作為海上頁(yè)巖油的戰(zhàn)略突破點(diǎn)。7月28日，我國(guó)海上首口頁(yè)巖油探井潿頁(yè)-1井壓裂測(cè)試成功并獲商業(yè)油流，標(biāo)志著我國(guó)海上頁(yè)巖油勘探取得重大突破。

上鉆海上首口頁(yè)巖油探井

已至深夜，南海西部石油研究院地質(zhì)總師胡德勝的辦公室依舊燈火通明。自南海西部頁(yè)巖油會(huì)戰(zhàn)以來，他已經(jīng)記不清有過多少次挑燈夜戰(zhàn)了。

要在短時(shí)間內(nèi)把井位研究透徹并推動(dòng)上鉆，面臨著甜點(diǎn)儲(chǔ)層展布不清楚、資源規(guī)模不落實(shí)、有利勘探方向不明確等難題。

“我們海油人偏不信邪，有條件要上，沒條件創(chuàng)造條件也要上！”胡德勝說。

●供圖/中國(guó)海油

我國(guó)頁(yè)巖油勘探開發(fā)研究起步晚，海上頁(yè)巖油勘探開發(fā)更是沒有先例。過去鉆井并沒有把流沙港頁(yè)巖油作為勘探目的層系，因此鉆穿油頁(yè)巖的探井雖有60多口，但巖心資料為零，壁心只有少許，成像測(cè)井也只有3口。確定首個(gè)頁(yè)巖油井位，每一步工作都要經(jīng)過反復(fù)論證，工作量超過常規(guī)井的10倍。

研究力量不足，就聯(lián)合沉積、地化、測(cè)井、地球物理等多個(gè)專業(yè)室組建專門的頁(yè)巖油研究隊(duì)伍，團(tuán)結(jié)協(xié)作、齊心并進(jìn)。

沒有經(jīng)驗(yàn)，就組織考察隊(duì)伍赴兄弟單位進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，同時(shí)廣泛調(diào)研100多篇文獻(xiàn)和專業(yè)書籍，迅速提高研究能力。

基礎(chǔ)資料少，就帶領(lǐng)研究人員翻遍巖心庫(kù)，復(fù)查60余口老井的巖屑、壁心及巖心等實(shí)物資料，尋找蛛絲馬跡。

缺乏成熟技術(shù)，就打破常規(guī)思維定勢(shì)，大膽創(chuàng)新應(yīng)用新技術(shù)新方法，反復(fù)論證地質(zhì)特點(diǎn)，開展甜點(diǎn)儲(chǔ)層綜合識(shí)別和頁(yè)巖油資源評(píng)價(jià)及有利區(qū)帶綜合優(yōu)選。

無數(shù)個(gè)日夜的連續(xù)奮戰(zhàn)，終于明確了潿西南凹陷頁(yè)巖油資源規(guī)模，并優(yōu)選潿洲11區(qū)為頁(yè)巖油勘探首選有利區(qū)帶。

4月21日，潿西南首個(gè)可直接上鉆頁(yè)巖油風(fēng)險(xiǎn)勘探目標(biāo)順利通過審查。5月5日，潿頁(yè)-1井正式上鉆。

拿下頁(yè)巖油評(píng)價(jià)全套資料

終于到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施階段，但現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)并非一帆風(fēng)順。

潿頁(yè)-1井剛開鉆的第二天，湛江地區(qū)突發(fā)新冠肺炎疫情。受疫情影響，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員與作業(yè)設(shè)備無法得到保障，原先的作業(yè)計(jì)劃都被打亂了。

“我們要堅(jiān)決打贏疫情防控戰(zhàn)，不能讓疫情影響到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。”負(fù)責(zé)該井地質(zhì)作業(yè)的有限湛江勘探開發(fā)部作業(yè)經(jīng)理高永德定下了目標(biāo)。最終在團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，5月31日潿頁(yè)-1井順利完鉆。

頁(yè)巖油屬于非常規(guī)油氣資源，電纜測(cè)井的儀器測(cè)量模式和參數(shù)設(shè)置至關(guān)重要。為取得真實(shí)可靠資料，作業(yè)團(tuán)隊(duì)多次邀請(qǐng)服務(wù)公司技術(shù)專家交流商討，制定了詳細(xì)作業(yè)指南，為最終成功獲取頁(yè)巖油全套地球物理測(cè)井資料奠定了基礎(chǔ)。

然而，測(cè)井作業(yè)實(shí)施期間，核磁、元素組合測(cè)井儀器兩次入井均因阻卡嚴(yán)重，未能獲取資料。“核磁可動(dòng)孔和有機(jī)碳含量是頁(yè)巖油儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的關(guān)鍵核心參數(shù)，我們必須拿到核磁與元素測(cè)井資料。”負(fù)責(zé)測(cè)井作業(yè)管理的資深工程師陳鳴給現(xiàn)場(chǎng)下達(dá)了指令，同時(shí)也是在給自己打氣。

正值端午假期，他毅然放棄休假。通井間隙，他組織測(cè)井作業(yè)團(tuán)隊(duì)深夜召開在線會(huì)議，商討應(yīng)對(duì)方案。

“從你們現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)分析的情況看，是否有可能是核磁與元素組合測(cè)井的儀器串長(zhǎng)度與頁(yè)巖擴(kuò)徑段接近，導(dǎo)致儀器串整體落入擴(kuò)徑段造成的阻卡呢？”他建議下一趟對(duì)核磁與元素測(cè)井儀器串組合進(jìn)行加長(zhǎng)加重。

實(shí)施時(shí)刻，他緊盯現(xiàn)場(chǎng)，從井口準(zhǔn)備、儀器組合到下放張力情況，事無巨細(xì)，一一跟進(jìn)。功夫不負(fù)有心人，儀器最深下放至3087米，滿足了對(duì)流二段油頁(yè)巖資料的錄取要求，終于獲取了頁(yè)巖油評(píng)價(jià)關(guān)鍵的核磁與元素測(cè)井資料。

此次作業(yè)結(jié)束后，又進(jìn)行了電纜測(cè)壓取樣與旋轉(zhuǎn)井壁取心作業(yè)。在作業(yè)人員的共同努力下，成功獲取了頁(yè)巖油評(píng)價(jià)全套地質(zhì)資料，為下一步的測(cè)試決策與方案制定奠定了基礎(chǔ)。

迎來頁(yè)巖油勘探重大突破

對(duì)于中國(guó)海油來說，潿頁(yè)-1井壓裂層位優(yōu)選和壓裂方案制定是一個(gè)全新的領(lǐng)域，毫無經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，加之實(shí)鉆資料分析發(fā)現(xiàn)該井存在地質(zhì)特征縱向變化大、工程實(shí)施條件受限等多項(xiàng)難題。身為頁(yè)巖油勘探項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，范彩偉暗下決心：一定要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)啃下這塊硬骨頭。

白天忙于部門勘探開發(fā)的諸多事宜，晚上研究分析潿頁(yè)-1井作業(yè)細(xì)節(jié)，一遍遍梳理地質(zhì)資料，一層層模擬壓裂裂縫，一次次優(yōu)化施工流程，最終一個(gè)確實(shí)可行的壓裂施工方案呈現(xiàn)雛形，并成功指導(dǎo)潿頁(yè)-1井壓裂測(cè)試作業(yè)。

潿頁(yè)-1井是我國(guó)海上首口頁(yè)巖油壓裂測(cè)試井，受到多方的關(guān)注。作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試總監(jiān)，姜洪豐已經(jīng)連續(xù)三天沒有好好休息。在作業(yè)實(shí)施過程中，他一邊指揮現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)實(shí)施和資料錄取，一邊定期與基地溝通匯報(bào)，確保方案有效、執(zhí)行到位。

7月4日凌晨3點(diǎn)，壓裂測(cè)試返排見大量原油返出，他緊繃的神經(jīng)終于有所放松。但見油只是開始，求準(zhǔn)求穩(wěn)流動(dòng)參數(shù)才是本次壓裂測(cè)試的最終目的。

向基地匯報(bào)出油情況后，他轉(zhuǎn)身拿起對(duì)講機(jī)：“艾普地面，請(qǐng)持續(xù)觀察流動(dòng)情況，加密做好返排液體的含油率、氯根和比重參數(shù)。”“中法錄井，請(qǐng)加密測(cè)量氣體組分，有非烴類異常立即匯報(bào)！”“艾普地面，現(xiàn)在調(diào)大油嘴至3.18mm！”……

一聲聲的指令傳達(dá)，一條條措施的實(shí)施，潿頁(yè)-1井頁(yè)巖油壓裂測(cè)試喜獲高產(chǎn)。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)取全取準(zhǔn)了各項(xiàng)地質(zhì)油藏參數(shù)，圓滿完成了中國(guó)海上首口頁(yè)巖油井的作業(yè)任務(wù)。

突破不是終點(diǎn)。中國(guó)海油將以此為新起點(diǎn)，利用生產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行長(zhǎng)周期試采作業(yè)，加大海上頁(yè)巖油氣科技攻關(guān)力度，加快建設(shè)中國(guó)海上頁(yè)巖油勘探開發(fā)示范區(qū)，推動(dòng)增儲(chǔ)上產(chǎn)，助力把能源的飯碗牢牢端在自己手里。

●潿頁(yè)-1井的突破，點(diǎn)燃了海上頁(yè)巖油勘探開發(fā)的新希望。 供圖/中國(guó)海油