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大气苏里格 我国陆上最大致密气田高效开发的调查与思考

春暖时节,记者走进中国石油长庆苏里格气田,听到好消息:

截至4月22日,苏里格气田今年共生产天然气105.37亿立方米,占长庆油田总产气量的61%。2022年底,苏里格气田年产天然气量历史性突破300亿立方米。

这意味着,这个占我国陆上致密气年产量58%的世界级致密气田,不仅承担着清洁能源的时代使命,还在优化我国能源结构和实现可持续发展中发挥着“顶梁柱”作用。

300亿立方米大气区是怎样建成的?世界级难题的成功破解,对我国加大勘探开发力度有什么启示?未来如何保持高水平稳产高产,助力我国挺起“能源脊梁”?

思想破冰

取得天然气勘探重大突破

苏里格气田的发现是解放思想、实事求是、一切从实际出发的创新实践成果。以思想大解放推动发展大突破,不断印证着能源采掘行业“认识—勘探—开发”的特殊轨迹。

蒙古语“苏里格”是“半生不熟”的意思。苏里格气田从被发现的第一天起就不尽如人意,其储量品位低、开发难度大、开发建设成本高,被认为是世界级开发难题。

20世纪80年代,随着煤成气理论的建立和引入,天然气勘探的主战场从鄂尔多斯盆地边缘转移到盆地中部。2000年,长庆油田制定了“区域甩开、重在突破”的勘探方针,取得了天然气勘探的重大突破。同年8月26日,苏里格气田发现井——苏6井试气喷出无阻流量120万立方米的强大气流,揭开了苏里格气田神秘的面纱。两年后,长庆油田在苏里格地区完钻探井44口,提交探明天然气地质储量5336.52亿立方米,我国第一个世界级储量的大气田——苏里格气田横空出世。

由于苏里格气田储层呈现低渗、低压、低丰度、低产和强非均质性特征,先导试验区建产前5年,28口气井仅生产天然气3亿立方米。基于此,长庆人解放思想,提出“三个重新认识”,以思路大创新换取发展大空间。将苏里格气田开发目标从追求“单井高产”调整为追求“整体有效”,通过连续性的前期评价和先导性试验,集成创新12项新技术,实现了苏里格气田有效开发。

为进一步打开地下油气宝藏,长庆人开始了二次规模勘探。通过基础地质研究和勘探技术攻关,长庆油田创新提出“广覆式生烃、弥漫式充注、近源高效聚集”的致密气成藏理论认识,落实了4.5万平方公里含气富集区,攻克了沙漠全数字地震等预测技术,提高了有效储层预测符合率。苏里格气田开发建设20余年来,累计生产天然气超3000亿立方米,相当于国内1年的天然气消费总量。

改革创新

建成我国首个天然气“开放村”

苏里格气田在持续改革、创新探索中焕发新的蓬勃生机,实现了气田开发的巨大飞跃。

百余部钻机、上万名建设者奔赴毛乌素沙地,平均15天完钻1口3000米深的气井,1个月建成1座集气站,3个月建成1座联合站,大半年建成1座大型天然气处理厂……在自身没有增加1名员工、1台设备的情况下,长庆油田集中数倍于自身的优势资源,组织起中国天然气田开发史上独一无二的市场化油气大会战。

按照中国石油“引入市场竞争机制,加快苏里格气田开发步伐”的重大决策,长庆油田将苏里格气田已探明的区域分成若干区块,在中国石油内部招标引入5个合作单位共同开发,分3期完成20个区块的合作开发,创新形成“5+1”模式。中国石油整体优势得到充分发挥,中国历史上第一个天然气“开放村”在苏里格诞生。

这一合作开发模式的精髓,是把合作纳入市场机制,打破了集团公司下属分公司划区经营的体制制约,使优质资源得到最大限度整合,为长庆油田日后破解管理难题、开展更大规模的市场化运作种下了思想解放的种子。

当前,在苏里格气田现有开发模式的基础上,长庆油田依托当地风光电的天然优势,以苏里格深度处理总厂建设为切入点,打造苏里格“风光气储氢”一体化示范项目,国内首屈一指的苏里格新能源生产基地呼之欲出。

科技攻关

开辟低品位致密气田开发新天地

长庆油田高速发展背后的重要支撑,是求新、求变、求突破的科技利剑。

“我们的储层厚度是北美的1/10到1/50,孔隙度渗透率是北美的1/10到1/100,所以储层的埋藏条件、地质条件是非常差的。”长庆油田气田开发事业部经理兰义飞这样形容“三低”致密气的开采难度。

在长庆油田,这样的非常规天然气占天然气总量的近70%,而苏里格气田就是长庆油田最具代表性的“三低”气田。长庆人深知,在这致密的“磨刀石”中创造天然气开发奇迹,技术攻关是定盘星。多年来,科研人员攻坚克难、上下求索,不断突破天然气成藏、工程技术,聚焦效益勘探,开启苏里格致密气技术的拓荒之路。

自2006年开发以来,攻关团队通过水平井的早期探索、攻关试验、规模应用和优化提升4个阶段的突破,形成了适用于苏里格致密气田开发的12项特色技术,逐步解决了“三低”致密气藏有效开发难题。

针对苏里格气田致密气藏气井地层能量弱、开发递减速度快的难题,科研人员“把脉”致密气井渗流规律及生产特征,分析气井生产过程中出现的不同“症状”,将致密气井全生命周期划分成投产初期段、连续生产段、措施连续生产段、间歇生产段以及废弃5个阶段,形成了致密气全生命周期技术。

从“钻、试一体化”联合作业到“密切割+适度规模+高砂比”压裂改造,从小井眼多层系连续分压技术到三维靶体追踪钻井技术,长庆油田展开了一系列科技攻关,为国内非常规天然气开发积累了开发经验和技术方案。

近10年,长庆致密气采收率从20%提高到35%,先后3次刷新亚太地区陆上气井最长水平段纪录,3次刷新国内压裂施工效率最高纪录,高效建成国内首个30亿立方米致密气水平井整体开发示范区……致密气从昔日难啃的“硬骨头”,转变成支撑全国第一大油气田跨越式发展的主战场。

推动能源生产和消费革命,守住重要能源国内生产自给的战略底线,是有效保障国家能源安全、建设能源强国的必然要求。砥砺奋斗的长庆油田将以“时不我待,只争朝夕”的激情和“功成不必在我”的奉献精神,坚定担负起能源供应“压舱石”的历史责任和能源革命排头兵的光荣使命,在新时代新征程中,创造一个又一个开发奇迹,迈上一个又一个新台阶。

责任编辑:甘霖

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