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古龙页岩油10问10答 大庆油田专家何文渊权威详解

2021-08-27 09:26:14 黑龙江日报   作者: 记者 刘楠 李民峰  

随着大庆油田古龙页岩油勘探取得重大战略性突破消息的发布,大庆油田再次成为全中国乃至全世界关注的焦点。对于此次重大突破一些关键问题,人们也充满了好奇,为此记者特别采访了大庆油田有限责任公司(大庆石油管理局有限公司)副总经理、总地质师、页岩油勘探开发指挥部总指挥何文渊,请他就人们关心的问题分别进行了详细的解答。

1.大庆古龙页岩油勘探开发重大成果获得了哪些关键数据?

“十四五”将新增石油探明地质储量10亿吨,页岩油年产量达到100万吨以上。

中国石油大庆油田创新找油理念、创新理论认识、创新关键技术、创新管理方式,不断深化页岩油地质认识,破解工程技术瓶颈,部署钻探的古页油平1、英页1H、古页2HC等重点探井获日产油30方以上高产且试采稳定,其中古页油平1井见油生产超500天,累产原油6000多吨,累产油气当量近万吨,实现松辽盆地陆相页岩油重大战略性突破。平面上已有43口直井出油,5口水平井获高产,2021年落实含油面积1413平方千米,新增石油预测地质储量12.68亿吨。

2021年将实施100口井,已完钻58口井,试油27口井,已有25口井见油,17口井获工业油气流。“十四五”将新增石油探明地质储量10亿吨,页岩油年产量达到100万吨以上。

大庆古龙页岩油将成为大庆百年油田建设的重要战略资源。

2.这些数据意味着什么?

很有可能解决我国能源供给的燃眉之急。

从大庆油田发现以后,中国七大盆地的石油勘探到2020年基本上进入中期或者说中期靠后的阶段。大庆油田常规油气资源探明率大致已经达到了62.7%。而对于一个盆地来说,探明率达到60%,就被认为进入了勘探的后期,对找油、尤其是找到大规模的油基本不抱希望,只能是维持或者降产。

目前中国东部地区的陆上油气勘探就遇到了这样的问题,大庆油田、胜利油田、任丘油田等都面临这样的状况。大家在搞精细勘探的同时,已经把目光都投向了中国西部,包括准噶尔盆地、塔里木盆地。但是西部地区以气为主的特点,导致东部地区大油田的降产,西部地区完全不能承接。我们整个国家石油产量从2015年的2.15亿吨,至2018年下降到1.87亿吨。

中国工程院曾经做过预测,2亿吨油是我们基础性的供给,一定要保证,要不然国家能源安全会岌岌可危。维持2亿吨油的供给,才能保证基础的工业,包括军工生产的正常运转。

而此次大庆古龙页岩油重大突破,很有可能解决我国能源供给的燃眉之急,并有可能使我国石油的产量上升到比2.15亿吨更高的一个台阶。

3.预测产量能够达到多少?

将成为大庆百年油田年产量3000万吨的最重要接替资源,并且能有一定规模的上升。

中国石油产量历史最高峰就是2015年的2.15亿吨,随后就出现了下降趋势。2018年产量降至1.87亿吨,2020年尚未回升至2亿吨。而页岩油能够在降产的形势下实现产量回升,并且有可能成为突破历史高点的最现实的资源。

对将来产量有各种预测。页岩油有两类,一类是中-高成熟度,一类是中-低成熟度。如果说中-高成熟度都能够突破的话,现在以大庆古龙页岩油为代表,我们对产量回升到2.15亿吨以上充满了期待。如果中-低成熟度能够突破的话,中国工程院院士、石油地质与油气勘探专家赵文智预测,我们国家的产量应该上到近3亿吨。

通过这次发现,我们希望以此为契机,引领大庆油田的产量,立足年产量3000万吨,并且能有一定规模的上升。等大庆油田真正成为百年油田的时候,这些资源也将成为最重要接替资源,成为3000万吨稳定的基础,百年油田的保障。

4.大庆古龙页岩油有什么特点?

陆相页岩油,较大庆常规原油具有更高的经济价值。

我国页岩油主要为陆相页岩油,按照储集特征划分为夹层型、混积型和页理型。大庆古龙页岩油为页理型页岩油,页岩岩性纯,主要由粒度小于0.0039mm的粘土矿物组成,岩性细腻,肉眼可见的纹层不发育,是泥级纯页岩。

古龙页岩油颜色为草绿色,特点是油质轻、密度低、粘度低,每吨页岩油经加工、分离后可得轻烃占27%,较大庆常规原油具有更高的经济价值。

5.与美国页岩油有何不同?

完全不同于世界上之前任何一个已经开发的油田。

在页岩油方面,美国号称走在世界最前面。它从上世纪70年代就开始研究页岩油,产量从最高的超5亿吨下降到2.75亿吨。美国的页岩油以海相为主,在最早期突破的时候叫做shale oil、shale gas(页岩油、页岩气)。但是到2009年之后,他们改叫做tight oil,也就是致密砂岩油或者致密油。所以它真正针对的对象是致密储层里面的砂岩或者说混积岩或者碳酸盐岩。

大庆古龙页岩油完全不同于世界上之前任何一个已经开发的油田。首先是岩性细腻,整个岩石颗粒的大小就是0.0039mm以下。第二点是基本上以黏土矿物作为主要的骨架,这在别人看来是不可能的事情。第三点,美国的油都是经过局部运移以后富集的。我们这套页岩油是生下来之后就待在那的。做个形象的比喻:在这之前所有的油都是把女孩嫁出去的,进到别人家去了;古龙页岩油却是大胖小子就生在自己家里的,没动、没有富集的过程。

以前大家都认为这种情况可能没有孔隙度和渗透性、没有富集的过程、压裂也不成功,所以工程技术改造难度极大。正是基于这几点,大家长期不关注,也不重视。

6.勘探开发大庆古龙页岩油,在理论上取得了哪些重大突破?

颠覆了石油地质学理论。石油地质学教材,按照古龙页岩油来评判很多急需丰富和发展。

面对已有理论体系和国际大公司“获得商业油流的风险非常高,不存在已知具有商业开发价值的类似湖相页岩区块”的结论,大庆油田创新陆相页岩产油理论,取得颠覆性认识和突破。突破了页岩高黏土含量不能高产的桎梏,突破了松辽盆地低气油比传统认知,发现了水敏矿物蒙脱石“消亡线”,发现了页岩储层较其中的砂岩、碳酸盐岩具有更高孔渗性,实现了从陆相页岩“生”油到陆相页岩“产”油的历史性跨越。

应该说研究古龙页岩油的任何一样东西都是创新,我们每走一小步,科学上就是一大步。很多东西都是颠覆石油地质学理论的。石油地质学教材,按照古龙页岩油来评判很多急需丰富和发展。

首先细粒的沉积物当中居然孕育着比较大的孔隙度,也就是有储油的空间,这一点超乎很多人的想象。

第二点,这种分散的滞留的,可以通过人工压裂的方式造成局部的富集和局部的高产,大家也没有想过。

第三点,压裂和钻井工艺的创新,应该说谁都没有想到。我们用一年时间,从113天打成了一口井,到我们目前18.8天左右能够打成一口高效的井,我们自己都感觉进步很神速。最早期的时候需要用8万方液体才能带进去3000方砂子,现在我们基本实现了5万方液体带进去5000方砂子。只要砂子能够支撑住,人工油藏就能造得好,将来肯定能够形成比较高的产量。

前不久,四川盆地探区平安1井应用大庆古龙页岩油的观点、方法及大庆钻探和压裂试油的技术、工艺,在侏罗系凉高山组页岩测试获得超百方油、十万方气的高产油气流,在四川盆地打开了一个新的领域。

7.在技术上取得了哪些重大突破?

大庆古龙页岩油在国外根本不是勘探开发的对象。

不同于国内外已经成功开发的页岩油,大庆古龙页岩油具有独特的地质特征,石油富集在陆相纯页岩中,黏土矿物含量高达35%,根本不是勘探开发的对象。古龙页岩页理极其发育,钻井过程中井壁剥落严重。页岩油主要赋存层理页理缝内,平面流动性差,纵向无流动,运移困难。人工裂缝易沿层理启裂和延伸,裂缝高度受限。这种打不成、压不开、伸不远的油藏,没有现成的理论、技术和经验可以借鉴。

事实证明,我们取得了成功,从打不成,到打得好、打得快。配套钻井提速技术模板使水平段长度从1500米提高到2500米,钻井周期从113天缩短到18.8天;从压不进到以液带砂、压得均匀,突破非常规改造思路,形成人工就地成藏理念。考虑页岩油流动性较差,以张开缝和填砂缝接触的页岩油为基础,以游离气和二氧化碳气体为动力,以人工填砂空间为储集层,就地建立人工油藏。形成“逆混合、限流射孔、复合提产”压裂主体工艺,历时33天完成1号试验井组12口水平井381段压裂,施工参数已达到并超过中石油压裂技术2.0指标。工厂化施工能力、施工规模实现新的提升,日压裂段数从3.5段提高到8.2段,平均泵注效率从41%提升至61%,提效50%,已成功赶超北美水平(54%-57%)。

目前从内部和外界,以及了解我们的外国公司来了之后再传递给美国人的一些信息,他们都觉得不可思议。美国很高水平的、最顶尖的业界科学家都觉得不可思议。我们的每一项创新都是世界领先。首先是突破了人的思维,这个是能够想到的极限;第二是突破了速度的极限;第三是突破了压进去这种技术的极限。

8.在运营管理规划方面取得了哪些进步?

大庆油田以“起跑即冲锋”的速度,形成了“12345”高效运行模式。

“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念使我们明确了古龙页岩油要实行全生命周期的管理,即“六化”:项目化管理、市场化运行、平台化布井、工厂化作业、智能化管控、低碳化发展。

2020年4月29日古龙页岩油勘探开发会战前线指挥部成立,按照“加强基础、搞清资源、突出重点、攻关试验、加快推进”的总体要求,初步完成“十四五”古龙页岩油勘探开发规划设想,立足齐家-古龙地区轻质油带新增石油探明地质储量10亿吨,2025年年产油达到100万吨以上,建成大庆古龙陆相页岩油国家级开发示范区。

2021年中石油集团公司党组会明确提出古龙页岩油“三个目标任务”:资源可信、技术可行、效益可期。

当时从时间要求、技术水平、生产保障、组织运行看,尚不具备完成任务的条件。但老铁人有句话“有条件要上,没有条件创造条件也要上”。大庆油田以“起跑即冲锋”的速度,以目标为导向,与时间赛跑,形成“12345”高效运行模式。

建立“一项制度”:“无缝衔接”管理制度,倒排运行、挂图作战、按表推进、时刻对标,全员、全过程、全天候无条件服从现场运行。

推行“二个机制”:推行创优达标考核机制,单井考核、完井兑现;推行市场化机制,引入渤海、西部钻探施工队伍,以外促内、降本增效。

打破“三个常规”:井位、地质、工程设计和现场踏勘由“串联式”变“并联式”;环评征地执行容缺机制,实行承诺制,实现大区块环评;钻机、压裂车组连续施工,人员轮休设备不停。

突出“四个前移”:专家、物料、维保、质检前移,施工保障和技术保障能力大幅提高。

实施“五个不等”:钻机不等井位、钻井不等钻前、施工不等设计、压裂不等方案、投产不等地面。

以上一系列措施,使井位设计、钻井地质和工程设计从25天缩短为5天;试油压裂地质工程方案从13天缩短为5天;部署设计到环评征地常规组织需要3个月,现在最快7天上钻,项目整体向前抢出4个月时间。

高峰期34部钻机、5套压裂车组、2000多人奋战在页岩油施工现场。战风雪、斗严寒,白+黑、5+2,不讲条件、不畏困难,再现60多年前石油大会战场景。

目前,关键节点工作量全部完成,储量区直井全面见油;1号试验区开发先导试验井组12口水平井完成压裂,进入闷井排液阶段,产量值得期待;第三个节点工作量全面展开,2号、3号、4号试验区水平井开发先导试验井组方案已全部完成,正在陆续组织上钻;18口探井、评价井水平井组织15部钻机,目前已完钻12口、正钻5口,现场工作井然有序推进。

9.如何避免非常规开采“递减快、成本高”这两大陷阱?

目前基本上保持产量稳定,递减很小。相信通过努力,非常规不一定非常贵。

目前正在生产的几口井一直保持稳产的特征,递减很小。对于第一年要递减50%-80%美国致密油的生产特征,在我们应用上没有完全得到体现。下一步我们可能还会有一些提高采收率的方式,使得页岩油能够尽可能多采出。

目前看来,国内大多数油藏都过了打一口直井就能够获得高产的状态,非常规开采也就会越来越多。有人疑虑,非常规就是非常贵的代名词。以前打一口井,自喷就能求产。现在打一口井,可能还是水平井,还要搞体积压裂,还要打进去砂子,还要打进去液体,把砂子带进去,这样有很多额外的投资,显得投资成本相当高。

国际油价目前将近70美元,按照45美元作为盈亏平衡点来进行衡量,我们认为可以控制成本。首先是提高钻速,因为技术已经非同日而语。以前在我们大庆打一口直井也需要30天,现在打一口水平井18.8天。第二通过提高效率,比如说压裂,尽可能把有效的技术支撑在关键地方提高单井产量。我们实施“钻井双提、压裂三提”,钻井是提速、提质,压裂是提效、提质、提产,通过产量的提高来降低每桶油的成本。现在我们基本上通过努力,争取能够实现45美元每桶盈亏平衡点,并且有一定的收益,对油田目前正在生产的油实现效益的正向拉动。

如果说“非常规”是“非常贵”的代名词,是过去世界普遍规律的话,相信通过我们的努力,下一步“大庆非常规”不一定非常贵。

10.大庆古龙页岩油的勘探开发成功,对黑龙江省振兴有何重大意义? 对于大庆经济的拉动和黑龙江的振兴发展,从GDP和产值上来说影响显而易见。尤其会产生科学高地,真正形成人才集中。

第一,最直接的就是对大庆市的影响。大庆市去年年底的时候,为了完成工业产值和GDP,需要大庆油田再增产2万吨,所以可见大庆市对油田产量的需求是很大的。而如果页岩油能够开发成功,那就不是一个2万吨,是100个2万吨;如果从远期来看,技术成熟后是1000个2万吨。所以说对于大庆经济的拉动和黑龙江的振兴发展,从GDP和产值上来说影响显而易见。

第二,产业链得到延伸。轻烃是做化工的主要原料,以前的油都是以高分子的长链的黑油为主,轻烃很少,使用时得下力气把它熔断。断链需要消耗能量,那就是钱。而目前古龙页岩油整个的油区,它的主碳是在碳12到碳15,是短链的。首先这种油品是轻质油,品质非常好,第二还含有大量的轻烃,无论是做乙烷和相关的化工原料都是必不可缺的。这就必然会促进黑龙江省产业链的延伸,如果能够形成一定规模的乙烯或者丙烯等相关的原料产业,带来的经济价值肯定是不可估量的。

第三,可能会产生一个科学高地的概念。大家都知道世界石油中心之前在美国,因为美国搞成了页岩油,全球搞石油的人才趋之若鹜。

钻探工程公司运输一公司在古龙页岩油1号试验区进行搬家工作。

大庆第一次石油会战没有形成科学高地的概念,因为当时找到的还是常规油,是世界上最经典的一种类型。而目前面临的是从0到1的东西,所以会产生科学高地,真正形成人才集中。

最近东北石油大学花了1000多万引进了一批人才,有三位从美国和澳大利亚回来的很成功的石油专家已经落户、入职,他们愿意抛弃国外的很多资源和教授头衔,跑到东北石油大学来当教授,他们提出的唯一的要求就是参与古龙页岩油。

包括原来出去的一些院士专家,也都想回流到大庆,他们对科学充满了好奇,他们已经不愁名利了,为什么愿意回到大庆来?就是因为这片神奇的土地孕育着神奇的油藏。我也是“庆漂”,从北京漂过来的,也是对古龙页岩油充满了好奇,这里面孕育着巨大的科学意义和科学发现。

一个地区的发展,最大的高地就是科学高地。科学高地吸引人才,一旦有了人才,对于经济的拉动不言而喻。而且对于全国来说,类似的油藏可能还会有更大的收获。辐射效应和传播效应,在科学上远远大于石油自身带来的产值。




责任编辑: 张磊

标签: 古龙页岩油

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