Ⅰ 中石化鄂爾多斯緻密砂岩氣開發提質增速是真的么有人可以給普及一下嗎
陝西與內蒙交界的毛烏素沙地，曾經荒蕪的地表因數十年來的生態改造已被綠色植被覆蓋，而更加令人欣慰的是，在這個區域面積2003平方千米，還不及北京的一個懷柔區大，極難實現經濟效益的「邊際區塊」，中國石化建成了國內率先實現效益開發的大牛地氣田，被列為國家級重大專項工程的緻密砂岩氣開發示範區。目前氣田年產天然氣量超過40億立方米，累計為國家產氣205億立方米。
中石化華北分公司近期宣布，大牛地氣田要在「十三五」初形成年產50億立方米天然氣的規模，並實現持續穩產，氣田還將年產100億立方米天然氣作為長期奮斗目標。為早日圓夢，今年9月初，明年的開發方案已提前部署，鄂爾多斯盆地緻密砂岩氣開發正在提質加速。
效益開發破除「神話」
緻密砂岩氣與煤層氣、頁岩氣同屬於非常規天然氣。我國非常規天然氣約17萬億立方米，是常規天然氣的4～5倍，其中，鄂爾多斯盆地的緻密氣約佔12萬億立方米。盡管中國緻密氣資源豐富，但是緻密砂岩氣藏埋深偏深，產量遞減快，經濟開發難度大。
一般將滲透率小於1毫達西的氣藏定為緻密砂岩氣，而大牛地氣藏的滲透率僅為0.5毫達西，遠遠低於鄂爾多斯盆地其他氣田，也就是說，緻密氣好比藏在磨刀石一樣堅硬的砂岩中，是很難實現商業開發的「雞肋」區塊。曾經有家知名國外石油公司有意與華北分公司合作開發，當對方了解到該區的氣藏條件後，就放棄了合作。
華北分公司在鄂爾多斯盆地經歷了50多年的勘探歷程，他們發揚石油地質人不屈不撓、永無止境的拼搏精神，與低滲緻密天然氣這一實際難題展開了頑強斗爭。1999年，他們重上大牛地區塊，掀起了新一輪的勘探開發高潮。
2003年開始，經過兩年多的先導性開發試驗，採取「先肥後瘦」的開發模式，在大牛地多套氣層中尋找到氣藏富集較高的層位，部署的大15井、大16井分別獲得了日產21萬和16萬立方米的工業氣流，更加堅定了效益開發大牛地氣田的決心。
2005年，大牛地氣田累計上報了2944億立方米的探明儲量，並掌握了氣藏的富集規律，運用成本相對低的「直井多層合採」技術，開發產氣較好的盒2、盒3氣層，當年建成了10億立方米的產能，向北京供氣2.96億立方米，創造了當年建設、當年投產、當年供氣的「大牛地奇跡」。
「從大牛地氣田歷年的投入產出情況看，我們的氣田於2006年就實現了盈利，見效時間遠遠低於常規油氣田。截至目前，氣田的投資回報率已達到70%。」華北分公司計劃處管理人員告訴記者。
華北分公司在大牛地氣田儲層品味極低的狀況下，率先在鄂爾多斯盆地實現了效益開發，顛覆了緻密砂岩氣無法獲得經濟有效開發的「神話」，對於盆地其他類似區塊起到了較好的示範和帶動作用。
科技進步「解放」儲量
低滲緻密砂岩氣，單井產量低，工程施工成本高，如果不將單井產量提高上去，占氣田70%的工程成本降下來，就不可能實現經濟有效開發。工程技術的進步，就成為破解這道難題的法寶。
氣田建設初期，施工一口2000多米深的常規直井最快也需要40天，甚至60天，如此高的鑽井耗時，意味著成本居高不下。
據華北石油工程公司時任五普井隊長的張冠軍介紹，當年制約鑽井周期最大的因素是鑽具早期失效，一套價值200萬元以上的鑽具，因地層等多種原因造成新鑽具在鑽進中就會發生折斷，使用不到一口井就要接近報廢，如此高的鑽井代價，讓不少鑽井隊望而生畏。
為破解這一難題，他們積極探索試驗高效的PDC鑽頭，該鑽頭所需要的鑽壓較小，僅是牙輪鑽頭的1/3，這樣，鑽具承受的負荷就降低了，折斷的風險將大大減少。
PDC鑽頭試驗獲得成功後，鑽井周期壓縮了1/3，鑽具早期失效難題也得以迎刃而解。在2005年進入規模開發後，建設10億立方米產能，原計劃需要70多支鑽井隊，而實際只用了32支，少用了鑽井隊伍，成本大幅度下降，也使當年的產建任務提前完成。
與此同時，為提高單井的氣產量，華北分公司探索試驗水平井鑽井，沿氣層水平穿越上千米，大大擴大了泄氣面積，利於氣產量的提高。相比直井，水平井雖然增加了難度和成本，但工業化的成功應用，使產氣量達到了直井的3至5倍，經濟效益明顯。
水平井技術同樣也走過了曲折道路，初期施工的水平井鑽井周期長達150天，耗資8000多萬元，直到2010年，氣田累計試驗了30餘口水平井，投資近10億元，投入與產出不成比例，但這仍沒動搖華北分公司繼續試驗的決心。
2011年，水平井的平均鑽井周期已逐步壓縮到了40天，鑽井成本已壓縮到了2000多萬元，同時，水平井分段壓裂技術的成熟，多口水平井氣產量大幅度提高，其中，針對產氣效果較差的氣層部署的一口水平井，獲得日產17.8萬立方米的高產氣流，水平井的試驗大獲成功。
2012年，華北分公司決定全部採用水平井建產，使直井無法建產、且儲量占總儲量1/3的盒1、山2等氣層，獲得了有效動用。僅用100口水平井，就完成新建產能10億立方米，相比2005年直井開發建成的10億立方米產能，減少133口井，成為國內首個全部運用水平井新建產能的氣田。
目前，華北分公司全部運用水平井已連續3年實現新建產能10億立方米，3年累計產能將超過往年8年累計建成的產能，氣田的開發質量和經濟效益顯著提升。
科學規劃氣田「延壽」
「氣田初期設計氣井的穩產期為3至5年，而現在許多氣井已有10年壽命了，遠遠優於當初的設計，這是我們運用科學的采氣工藝技術取得的成果。」華北第一采氣廠領導張文洪說。
工程施工把氣井建成，好比一個孩子出生，後天的培養、成長就要靠科學管理，合理的采氣，才能使氣井健康長壽。氣田所採用的輸氣工藝是「高壓進集氣站，低溫分離水合物」，充分利用地層能量，讓天然氣自己跑出來，不但節省成本，也有利於氣井長壽。
因氣井具備低壓、低滲特性，氣井配產過高，距井筒較遠的氣流不能及時跟上，易產生「斷流」，被封存在地下；配產過低，因氣井內有水，容易被「水淹」，給氣井合理的配產至關重要。
采氣廠通過實踐摸索，直井的配產按初期產量的1/5至1/7，水平井氣井的配產按初期產量的I/3至1/5，並根據氣井實際的井內壓力做適時調整，按照「一井一策」，精細管理每口井，努力做到「細水長流」，提高可采儲量，氣井平均遞減率控制在10%以下，在同類氣田中保持較高水平。
同時，通過在老井場上部署「加密井」，以及叢式水平井井組，「吃干榨凈」氣田邊角料區塊的剩餘儲量，不但節省了佔用耕地，也使氣田的儲量動用率進一步得到提高。預計今年底，氣田的儲量動用率將達近80%，採收率按40%計算，現有的探明儲量中可采氣1500億立方米，每年產氣50億立方米，可持續開發30年。隨著動用率和採收率的不斷提高，氣田的穩產期將會更長。
華北分公司總經理周荔青在接受記者采訪時表示，我們將通過進一步強化地質研究，優化工程工藝技術，繼續挖潛大牛地氣田下古生界、鄰區的杭錦旗區塊的緻密氣，作為建設100年氣田的接替區，今年來，下古及杭錦旗均取得重大進展，為實現「氣田之下找氣田」、「氣田之外找氣田」的目標堅定了信心。