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我國頁巖油氣資源 很 豐 富， 中 高 層 數(shù)資源量達到了 500 多 億 噸， 頁 巖氣資源量有 86 萬億方?，F(xiàn)在， 全國頁巖油產(chǎn)量也達到了 400 萬 噸，頁巖氣產(chǎn)量達到了 250 億方。 中石油建立了隴東、吉木薩爾和 古龍三個頁巖油國家示范區(qū)，長 寧 - 威遠、昭通兩個頁巖氣國家 級示范區(qū)，2023 年頁巖油產(chǎn)量接 近 400 萬噸，頁巖氣產(chǎn)量 200 多 億方。上述成績都是通過油氣田 工程技術才的實現(xiàn)！
 
中石油頁巖油氣鉆完井工程
 
古龍頁巖油開發(fā)經(jīng)歷了先導 性試驗 - 發(fā)展成熟 - 完善提升三 個階段，現(xiàn)在形成了井身結構簡 化 - 油基鉆井液 - 一趟鉆配套技 術，井筒高效、清潔等技術。早 期打古龍一井的時候，鉆井時間 非常長，為 108 天，到后面的 68 天，33 天，28 天， 平 均 井 深 也 達到了 4，700m，水平段長達 2， 000 多米，鉆井周期平均 23 天， 最快不到 10 天。
 
值得一提的是這 是鐵人鉆井隊 1205 創(chuàng)造的紀錄。 在吉木薩爾的頁巖油，現(xiàn)在 定型是二開，直井段是彎螺桿 + 異型齒強攻擊性鉆頭來進行鉆井， 斜井段定型是油基鉆井液宣導， 通過強化鉆井參數(shù)，目前最高探鉆達到了 4，000 多米，水平鉆 一趟鉆占比達到 40%，但與國 外相比，還是低。這也經(jīng)歷過三 個階段，先導性試驗、評價和工 業(yè)化試驗和示范區(qū)，2023 年平 均 井 深達到 5，700 多米，水平 段長是1，850m， 鉆 井 周 期 是 30 天左右，年產(chǎn)油達到 63 萬噸。 隴東頁巖油采用了二開井身 結構，長水平段三維井眼軌跡設 計與控制，通過強化參數(shù)、高性 能的水基鉆井液，形成了黃土塬 地貌的工廠化鉆井模式，最大平 臺達到 31 口井，最大水平段用 水基鉆井達到5，000 多 米。 到 2023 年 為 止 , 打 了 175 口 井， 平均完成井深，這里相對淺一些， 3，871m，水平段 1，600 米左右， 鉆井周期 28 天，年產(chǎn)量已經(jīng)突 破 了 200 萬 噸，2025 年 要 實 現(xiàn) 300 萬噸。
 
在川渝的頁巖氣，主要是圍 繞著提升控儲能力，提高施工效率，實現(xiàn)安全鉆井，完善形成了 大平臺 + 長水平段控儲，也是通 過工業(yè)化作業(yè)、加強化參數(shù)和一 趟鉆三大關鍵技術來進行，2023 年完成 340 多口井，平均井深 6， 000 多米，水平段 1，900 米，鉆 井周期是 97 天，這里面含油比較 深，整個鉆井速度比較強，創(chuàng)建 了頁巖氣水平井日進英里記錄。
 
鉆完井工程技術發(fā)展建議
 
從鉆井技術的總體指標看， 與美國相比，我國的 PDC 鉆頭的 耐磨性、攻擊性存在差距。推靠 式、指向式和復合式導向工具還 沒有完全成熟，一趟鉆技術有待 強化，裝備、工具智能化程度亟 待提高，包括自動化鉆機。自動 化鉆機還沒有形成整個地面的自 動化，地下、地上、地面整個自 動化沒有實現(xiàn)閉環(huán)，因此還有很 多的進步空間。我國的導向系統(tǒng) 還有差距，高造斜導向系統(tǒng)還是 落后，這些都需要進一步攻關。
 
 針對這些問題，建議從以下 幾個方面入手：一是要打長打好 水平井，提高單井產(chǎn)量。現(xiàn)在產(chǎn) 量整體上低于北美，水平段是制 約單井產(chǎn)量提高的關鍵因素。因 此必須要堅持工程地質一體化， 開展高效鉆頭、導向工具，包括 鉆井液，還有導向系統(tǒng)，要打長 水平井，提高鉆遇率，提高長水 平段長，提高單井的控制儲量、 單井 EUR。
 
二是要加快新一代導向工具 研發(fā)，不斷提高儲層鉆遇率和鉆 井效率。我國家高造斜率和高溫 的導向系統(tǒng)還是問題，特別是抗 高溫能力不足，而且需要研發(fā)升 級帶伽瑪成像、便捷探測功能和 適用于油基鉆井液的鉆井技術。
 
三是推動鉆井液技術迭代升 級，支撐安全高效經(jīng)濟鉆井。我 們發(fā)現(xiàn)水基鉆井液我們打不長， 于是提出了“化學成膜 - 膠結固 壁”理論，希望用水基鉆井液來 降低成本。我們研發(fā)的主要材料 是可以膠結成膜，這里面浸泡 20 分鐘，在顏色上就可以形成一層 看得見的膜，這里面可以把巖石 的微裂縫和孔隙封堵住，而且?guī)r 石強度比原來的巖石強度提高， 進一步形成以后縮水。
 
四是建立頁巖油氣全過程儲 層 保 護 技 術， 提 升 單 井 EUR。 我們的井產(chǎn)量非?？斓倪f減，這 個原因要深入思考。頁巖油氣雖 然通過壓裂壓成了縫，建立了通 道，把支撐劑加進去了，但是前 期鉆井液進去以后，已經(jīng)把地層 泡軟了，泡軟以后壓裂液繼續(xù)進 去兩者耦合在一起，導致巖石更 軟。我們壓裂開以后希望是通過 支撐劑支撐，希望巖石是一塊鋼 板。但是我們發(fā)現(xiàn)它這個時間稍 微長一點以后，我們這個巖石縫 面的力學形式弱化，泡軟了，巖 粉脫落，堵塞了支撐層。掉下來 以后，結塊以后和支撐劑在一起， 滲透率損害達到了 90% 以上。同 時，我們發(fā)現(xiàn)鉆井液、壓裂液耦 合以后應力敏感損害系數(shù)平均增 加 48%。現(xiàn)在用二氧化碳壓裂液 提高產(chǎn)量，下一步明確井筒工作 液，要找到一個最佳配合模式。
 
五是大力推進數(shù)字化轉型、 智能化發(fā)展專項攻關，助力高質量 發(fā)展?，F(xiàn)在通過人工智能、云計算 等等來助推鉆完井工程技術轉型升 級，下一步要加大推廣力度。 六是儲備研發(fā)中低熟頁巖油 原位轉化技術。我們在重復美國 的技術，美國試了 30 年，花了 很多費用沒有做成，沒有實現(xiàn)中 低熟頁巖油的經(jīng)濟有效開發(fā)。因 此我國是否還要繼續(xù)？我國一定 采取更加合適的方式，通過壓裂 以后把催化劑輸入進去進行加 熱來降低溫度。在試驗過程中 也能夠做到降低 70 度，但還不 夠。因此在這里提出開展在壓 裂過程中把微生物輸進去，通 過 微生物把中低熟頁巖油先催 熟，一段時間以后再把催化劑 用粉末、固體催化劑，用壓裂 液帶進去很難帶進去，研發(fā)出 離子液體催化劑。這樣可實現(xiàn) 加熱溫度降低 100~150 度，這 樣有利于中低熟頁巖油將來有 可能實現(xiàn)經(jīng)濟有效開發(fā)。