简述川南地区页岩气勘探开发进展及发展前景

发表时间:2021/3/11   来源:《科学与技术》2020年30期   作者:蒋鹏川1 卫俊佚2 王文2 邹剑波3
[导读] 当前中国页岩气勘探开发正处于飞速发展的过程中,在四川盆地的页岩气勘探开发工作更是取得了重大突破
        蒋鹏川1  卫俊佚2 王文2    邹剑波3
        1.中国石油西南油气田分公司蜀南气矿 , 2.中国石油西南油气田分公司开发事业部 3.四川页岩气勘探开发有限责任公司



        摘要:当前中国页岩气勘探开发正处于飞速发展的过程中,在四川盆地的页岩气勘探开发工作更是取得了重大突破。国家层面也有能源局为页岩气勘探出台了相应的发展规划,并制定了相应的发展目标。川南地区作为全国范围内页岩气资源最丰富的地区,在页岩气勘探开发工作中受到了充分的重视与多方关注。基于此,本文将围绕川南地区页岩气勘探开发进展及发展前景做简要分析叙述。
        关键词:川南地区;页岩气勘探;开发进展;发展前景
        引言:页岩气的开发应用不知不觉间在全球范围内得到高度重视,除北美以外全世界有20多个国家已经着手页岩气勘探开发及性能评价的各项工作,这使得页岩气资源逐渐成为重要的天然气开发目标之一。在页岩气的应用潜力得到充分重视之后,我国在页岩气资源潜力评价及勘探开发先导性试验上取得了重要进展,尤其川南地区页岩气资源储量更有着极大的开发潜力[1],而随着页岩气开发理论及技术上获得的重大突破,在国家政策及经济的支持下,未来我国页岩气勘探开发工作极有可能改变整个国家的能源发展格局。
        1.川南地区页岩气勘探开发潜力
        就当前四川地区地质条件勘查状况来看,四川盆地及周边地区分布有6套含有大量有机质的页岩层系,每套页岩层系均获得了不同程度的评价。但就评价结果来看,川南地区有5套页岩仍处于探索阶段,其发展前景还不能进行充分肯定,而与北美地区具有代表性的高成熟页岩基本地质条件最接近的为盆地五峰组的龙马溪组页岩,当前龙马溪组页岩具有最有力的开发条件及最大的开发潜力,全中国几乎所有与页岩气有关的商业产能均来自龙马溪组。
        受历史地质条件活动影响,当前开发效果最好的龙马溪组底部龙一亚段有着大量富含有机质硅质页岩,而川南地区低陡构造带由于构造抬升时间相对较晚,因而断裂规模较小且抬升改造幅度也更小,其构造稳定区面积也更大。就当前实际勘探情况来看,川南地区存在大面积稳定分布的优质页岩,其面积能够为大规模商业开发活动提供长期可靠的支持。当前川南地区页岩气勘探开发工作在经历了十余年的发展后,已经获得了丰富的动静态资料,这些资料为产能及可采资源分析提供了大量的生产资料支持,各种关键测量数据误差也小于相应要求,因而生产资料预测结果与当地实际地质特征及生产动态均达到了较高的吻合程度,页岩气地质资源及可采资源的落实也达到了相对较高的水准,虽然也存在少量需要避免的页岩气开发潜力不足的油气井,但整体上开发潜力十分理想[2]。
        2.川南地区页岩气勘探开发进展
        尽管川南地区龙马溪组含有丰富的页岩气地质资源,但在地质条件上与北美典型案例存在明显差异,在最初开发过程中主要以对国外先进技术的引进、消化为主,在地址认知能力及认知水平上存在明显不足,采用的技术成熟度也不理想,导致最初开采页岩气不仅成本较高,产量差异及平均产量也不甚理想。之后通过长期的实践优化与技术攻关,在经过不断的调整及技术优化之后大幅提升了管理水平及成本控制能力,并使川南地区3500m以浅层页岩气的有效开发技术逐渐成熟并定型。


        实际开发过程中,最初开发技术及设备的应用受当时科技发展水平的影响,在技术应用中对地质条件及复杂情况的考量存在明显不足,导致早期开发过程中井眼光滑度与井筒完整性均不理想,压裂过程中也极易出现套管变形丢段、加砂难、砂堵,并因此造成各种复杂事故贫乏,严重影响了单井产量。之后通过对水平井设计与钻井压裂工程方案进行了全面的优化与调整,并采用了多项技术综合应用的方式对压裂设计进行优化,此外还对分段进行加密处理,使得勘探钻井活动的复杂程度大幅下降,在一定程度上提升了单井产量,但此时依然面临着工程一体化程度不高、套管强度不理想、井眼光滑度不够等问题。随后相关工作人员又开始大力推行地质工程一体化技术,借助工程一体化精细建模对水平井轨迹、导向进行精确设计,并大力推广高强度套管的应用,使得井筒的完整性得到可靠保障,最终在经过多达三轮的优化调整下,井筒完整性与体积压裂改造效果获得显著提升,也使得单井产量及最终采储量获得大幅提高[3]。
        在技术层面上,由于川南地区海相页岩有构造演化期次数较多、目的层埋深跨度大的特征,因此相关工作人员在学习借鉴北美经验的基础上发展测井综合评价技术及页岩储集层地震预测技术,并加入了包括埋深、保存条件等关键指标,使得勘探工作的可靠性得到进一步强化;另外考虑到川南地区地形复杂,而页岩气勘探开采难度也处于很高水准,工序复杂且数量庞大,因而在钻井及压裂两方面工序采用了工厂化作业技术,大幅减少了作业时间,同时也强化了高效清洁开采技术的应用,使得页岩气勘探开发对环境造成的影响同样得到了有效控制。
        3.川南地区页岩气勘探发展前景
        从整体上来看川南地区页岩气地质条件与美国haynesville页岩气田具有较高的相似性,后者仅仅用了5年时间就发展成为美国最大的页岩气田,且16年页岩气产量居全美第三。而川南地区则拥有多达60口评价井与200多口生产井,在学习美方页岩气开采勘探经验的前提下已经逐步明晰生产规律,其开发制度也日趋成熟。而就自身条件来说,川南地区龙马溪组页岩气地质条件埋深理想、资源储量丰富,因而能够满足页岩气大规模生产的需求,且在发展过程中已经积累起成熟的作业机制及勘探开发模式,技术研发能力及管理体系也处在不断完善的过程中,又能够获得国家的重视及地方政策的支持,因而川南地区页岩气开发整体上正迈入产量迅速上升的快速发展阶段,其发展前景十分可观。
        结语:就川南地区页岩气勘探发展实际情况及前景来看,川南地区龙马溪组最能够满足当前中国页岩气勘探开发的需求,可作为国家能源发展战略下一阶段的产能接替区。当下我国已经制定了有关川南地区页岩气中长期发展规划的初步方案,这也就意味着川南地区页岩气的发展已经迎来了良好的发展机遇,也必然会在未来发展过程中为当地经济发展及国家做出突出贡献。
        
        
        
        
        
        参考文献:
        [1]马新华、谢军.川南地区页岩气勘探开发进展及发展前景[J].石油勘探与开发.2018,(2):161-169.
        [2]赵文智、贾爱林、位云生等.中国页岩气勘探开发进展及发展展望[J].中国石油勘探.2020,(1):31-44.
        [3]代兵.页岩气地质勘探开发研究进展[J].化工设计通讯.2018,(13):243.
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