400亿立方米！中国页岩气再创新纪录
◎ 科技日报记者 雍黎
10月8日，我国首个商业开发大型页岩气田——中国石化江汉油田涪陵页岩气田累计生产页岩气400亿立方米，创造中国页岩气田累产新纪录。目前，气田日产气量近2000万立方米，可满足4000万户家庭日常用气需求。
页岩气井具有初期产量高、产量递减快的特点，为何涪陵页岩气田能持续保持高产？这背后有什么秘诀？
涪陵页岩气田钻井“井工厂”施工平台。向阳/图
技术创新
支撑气田累产再创新纪录
页岩气，是储存于富有机质泥页岩及其夹层的非常规天然气，是一种清洁、高效的能源资源。2009年，在攻克技术和成本障碍后，美国不仅发起了页岩气革命，而且从天然气进口国变成出口国。我国海相页岩气资源非常丰富，但与北美页岩气相比，地质条件更为复杂、生态环境更为敏感、勘探开发技术难度更大。
涪陵页岩气田分布于重庆市涪陵、南川、武隆、忠县、梁平、丰都等区县境内，现有焦石坝、江东、平桥3个产建区。自2012年12月开发建设以来，2017年涪陵页岩气田如期建成百亿方年产能生产基地，现为我国第六大天然气田，是我国“川气东送”管道重要气源之一。
2017年3月21日，累计产气突破100亿方。2018年10月6日，累计产气突破200亿方。2020年5月11日，累计产气突破300亿方。2021年10月8日，累计产气突破400亿方。
“从0到100亿方我们走了4年，从100到400亿方，我们也走了四年，这四年并不容易。”中国石化江汉油田首席专家、涪陵页岩气公司党委书记刘尧文表示，短短8年多时间，涪陵页岩气从零起步到跨越发展，立足自主研发，瞄准国内首创，实现了开采技术和关键装备的全国产，打破国外技术垄断。“如果说涪陵页岩气田保持高产的背后有什么秘诀，那这秘诀就是技术创新！”
据了解，中国石化在基础理论、开采技术和工程装备等领域通过自主创新，形成了一整套适合我国地质条件的页岩气勘探开发技术和标准体系。2017年，“涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发”项目获国家科技进步一等奖。
目前，涪陵页岩气田钻井、压裂施工周期较初期减少50%左右，单井投资较初期降低40%以上，焦页1HF井连续生产3000多天、焦页6-2HF井累产超过3.3亿方，继续保持国内页岩气井开发时间最长、单井累产最高两项纪录。
涪陵页岩气田员工认真操控钻机。涪陵页岩气公司/供图
三层立体开发
打开气田增产新空间
页岩气井具有初期产量高、产量递减快的特点。作为首个商业开发的大型页岩气田，近年来，涪陵页岩气田面临着老区产量递减较快、天然气保供任务重、上产压力大等重重困难。为提高气田采收率和保供能力，涪陵页岩气公司一方面创新集成五大具有涪陵页岩气开发特色的技术体系，实现3500米以浅超压页岩气藏高效开发、3500至4000米气藏有效开发。在此基础上首创中国页岩气立体开发调整技术体系，立体开发调整区采收率最高达39.2%，达到国际先进水平。
今年年初，国内首个页岩气三层立体开发评价井组——江汉油田涪陵页岩气田焦页66号扩井组的4口气井连续试气获高产，各井测试产量合计达67万立方米/天。
“页岩气就像储存在地下一层层的楼房里，以前是第一层楼搬得差不多了，再搬第二层楼，而这个技术相当于把地下井网由'二层楼’变成'三层楼’，最大限度地提高储量动用率和页岩气产量。”江汉油田涪陵页岩气公司总工程师李远照介绍，从国内首个页岩气立体开发技术，再到实现立体开发由上、下二层立体开发变为上、中、下三层精细立体开发的再升级，这开创了中国海相页岩气立体开发先河。通过立体开发技术升级，进一步促进产能、产量、采收率提高，气田有望新建产能15亿立方米、新增经济可采储量70-80亿立方米，持续保持行业领先。
10月8日，在涪陵页岩气产出水处理站，工作人员展示处理合格的产出水。雍黎/图
国内首创“套中固套”
让“老井”重获新生
“我们在焦页4HF井实施了'套中固套’的重建井筒重复压裂技术，属国内首创，该井重复压裂后测试获得18.38万立方米/天的高产工业气流，开创了国内页岩气开发技术先河。”江汉油田涪陵页岩气公司技术中心主任方栋梁说。
压裂就是为储层造缝，打通页岩气开采通道。涪陵页岩气田焦石坝区块老井主要是在2013-2016年实施的压裂施工，前期采用“多段少簇射孔 段塞式加砂”的压裂工艺，段间距、簇间距之间有较大的剩余储量，且很多井已生产了数年，老缝里基本无产量奉献，有再次实施改造提产的潜力。
据了解，重建井筒后进行重复压裂施工是北美提高页岩气藏采收率的常用工艺，但北美普遍采用的是下入4寸套管，在国内目前没有相关案例和成熟经验借鉴参考。
为填补国内页岩气高效开发技术空白，提高气井采收率，涪陵页岩气公司联合科研和工程单位，加大技术攻关力度，综合考量固井难度和压裂效果，先后完成了方案调研和论证、工具选型和工艺配套，确定了在5.5英寸套管内重建3.5英寸套管的施工新模式，优选焦页4HF井首次开展“套中固套”的重建井筒重复压裂施工。
施工中克服了该井小套管沿程摩阻大、施工压力高、砂堵风险大、卡钻风险高以及小井眼泵送射孔难度大等难题，通过大量采用新工艺、新技术，准确高效改造了老缝，圆满完成压裂施工目标，确保了该井获得高产，为促进气田老区采收率提升找到了新途径。
截至目前，涪陵页岩气田累计探明储量7926.41亿方，生产页岩气突破400亿方，日产气量近2000万立方米，每天为我国长江经济带沿线6省2市，70多个大中型城市、上千家企业、2亿多居民送去源源不断的洁净能源。
来源：科技日报
编辑：刘义阳
审核：朱丽
终审：何屹