我國首個頁巖氣田投入商業(yè)運營技術實現(xiàn)全程國產(chǎn)化。
5年前,“頁巖氣”對于我國普通大眾來說還是一個陌生的名詞。五年過去了,頁巖氣已從書本上的名詞變成了現(xiàn)實中源源不斷的新能源。中國石油化工集團公司日前公開宣布,截至2015年年底,位于重慶涪陵山區(qū)的國家級頁巖氣示范區(qū)成功實現(xiàn)了50億立方米年產(chǎn)能的建設目標,這意味著我國商業(yè)化頁巖氣開發(fā)步入世界第二,僅次于美國。
當上海的居民每天早晨打開燃氣灶生火做飯時,他們可能并不知道,這里面除了常規(guī)天然氣外,還有來自千里之外中國第一個商業(yè)開發(fā)的頁巖氣田的頁巖氣。
長江上游的重慶涪陵山區(qū)是目前我國最大的頁巖氣田。從高空俯視,一座座鉆井平臺猶如紅星點綴在涪陵江畔的碧山峽谷中。2012年11月,中國的油氣工人在這里開采的第一口頁巖氣井成功出氣,噴涌而出的熊熊烈火點燃了中國對頁巖氣開采的信心,這口井也成為“頁巖氣功勛井”。
如今,220多平方公里的涪陵山區(qū)開采了253口頁巖氣井,目前已有174口井通過川氣東輸管道為中國中部、東部地區(qū)源源不斷地提供清潔能源。
產(chǎn)能突破的背后是頁巖氣開采技術基本實現(xiàn)了全程國產(chǎn)化。據(jù)中石化江漢石油工程公司介紹,在頁巖氣開發(fā)的技術、工藝、裝備等方面累計獲得24項國家專利發(fā)明,所有關鍵技術和核心設備全部打破外國技術壟斷。
“如果把開采常規(guī)天然氣比作在靜脈中采血,那么開發(fā)頁巖氣就如同直接從毛細血管中采血。”中石化江漢石油工程公司西南項目管理部主任、頁巖氣技術專家張良萬說。
據(jù)了解,頁巖氣因儲藏方式不同,開采技術要求也不相同,水平井和分段壓裂是頁巖氣開發(fā)中最關鍵的技術,也是最難的技術。水平井,就相當于在地底下給頁巖氣開鑿出水平方向的“隧道”。常規(guī)油氣開發(fā)多是豎井,而頁巖氣因為主要吸附于地下泥頁巖層中,需要開一條水平的“橫井”?!跋蓉Q然后橫,拐彎很難,方向角度位置還不能出錯。”張良萬說。
經(jīng)過多次鉆井工藝優(yōu)化,江漢油田石油工程公司發(fā)明了“井工廠”鉆井作業(yè)方式,建井時間平均減少20天。過去油氣開采是打一個井然后拆開鉆井架,換一個地方組裝后再打井?!熬S”通過地面配套設備和三維技術應用,實現(xiàn)了不拆井架移動鉆井,效率提高了30%。
打好出氣井如何使散存于“毛細血管”中的天然氣匯集到井中涌出,這就要用到開采中的一個關鍵技術“壓裂”,即將水平井四周地層約三百米范圍內壓得粉碎,好使氣體匯集到井中。在長達幾千米的地下,既要保持井孔完好以便順利出氣,又要使周圍巖層粉碎出氣,是高難度的技術工作。壓裂設備和方法是頁巖氣開采的核心技術。