会当凌绝顶——长城钻探公司参与四川威远页岩气开发纪略

战世界级开发难题   勇气堪比黄金

页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩中的天然气，是一种蕴藏广泛且丰富的非常规清洁能源。中国的页岩气资源丰富，国家高度重视页岩气资源的勘探开发。国土资源部2011年将页岩气正式列为新发现矿种，对其按单独矿种进行投资管理。国家发改委、财政部、国土资源部、国家能源局于2012年研究制定了《页岩气发展规划（2011-2015年）》，并将页岩气开发向民营资本开放，加快了页岩气商业开发利用的步伐。同年11月，国家发布页岩气开发利用财政补贴政策，进一步鼓励产业发展。页岩气作为绿色能源，成为能源建设的热点领域。

相比美国研究几十年的经验，中国石油2005年才开始着手研究页岩气。并且，与美国的地质条件和开发影响因素相比存在较大差别。国内页岩气虽然储量丰厚，但地质条件差、技术起步低、开发成本高。这也是国内这一领域进展相对缓慢的原因之一。

2014年1月，集团公司选定川庆钻探公司和长城钻探公司两家工程技术服务企业参与四川威远页岩气风险合作开发。这两个工程技术服务企业因此承担起先锋开路的任务。

威远风险合作虽然是一块试验田，长城钻探公司却分明感受到沉甸甸的压力。作为工程技术企业，多年来，公司致力于打造油气田开发总承包商角色，探索和尝试通过工程技术手段解决甲方油气田储量动用难题。此前，公司曾先后参与苏里格、大港等风险合作项目，凭借显著成果获得普遍认可，由此获得这次参与页岩气开发的机会。然而，页岩气实现商业开发并非易事。长城钻探页岩气开发项目的开发技术负责人王国勇从2012年开始搜集国内页岩气研究的资料。他发现，直至长城钻探公司参与威远页岩气开发，国内大部分研究成果与业内专家对页岩气开发一直持保守态度。还有人说，页岩气开发极有可能成为公司能源开发的“滑铁卢”之役。刚刚接手页岩气项目时，王国勇也感到有些“前途渺茫”。原因在于，公司多年来参与能源合作开发，已经形成了地质工程一体化的成熟运作方式。

在整个项目运作中，地质研究发挥着核心和关键作用。但此次长城钻探公司参与威远页岩气开发，首先是地质研究团队面临着巨大的挑战，他们对于以海相地层为开发目的层的非常规页岩气藏认识是从零开始的，而且开发对象还是页岩气这样的世界级顶级难题。

尽管如此，长城钻探公司自参与页岩气风险开发项目起就志在必得。运筹帷幄全公司力量，征战威远。

三大思路破解三大难题

此时，长城钻探公司参与开发的威202井、威204井区平台范围已经敲定，对该区块的地质认识却刚刚开始。地质研究需要面对的问题归纳为3个主要方面：参与合作的威202和威204两个井区均缺乏相关地质资料，没有完钻井，仅有少量三维地震资料；风险作业区产建平台已经部署完毕，开发平面上的“甜点”已经确定；前期研究成果表明，多期构造演化与多次快速隆升，造成页岩气藏地质特征复杂。

页岩气项目地质研发团队是“硬着头皮”开始地质研究的。但整个团队很快意识到，“与其被动地推进，不如主动研究，看看到底会得到什么样的结果”。

观念一转变，他们突然发现，只要找对突破口，页岩气开发也会出现转机。王国勇同整个地质团队研究后认为，基于风险作业区面积局限，纵向上的地质甜点将成为第一因素，是决定开发效果的关键因素，攻关页岩气纵向上的“甜点”评价预测，肯定能够大有可为。

页岩气开发的地质团队从学习开发经验与资料分析入手，逐步梳理出了具有长城钻探公司特色的地质开发思路：找“地质”与“工程”甜点，在资料分析的基础上不断开展气藏精细地质研究。至此，整个地质团队对威202、204两个井区的开发信心与日俱增。

40米厚度优质页岩的层位抉择

参与开发初期，长城钻探公司就明确提出坚持“地质甜点”与“工程甜点”并重，即在寻找优质页岩层的同时，要充分考虑工程技术能力，并且最后方案一定是两个因素优化的最佳结果。公司始终不折不扣地执行这一思路。在威远页岩气开发中，当时业界已经形成共识，开发目标是纵向上有约40米厚的优质页岩层。那么，施工中钻井轨迹如何设计合适？是纵向40米偏上的部位、中间部位、还是40米偏下的部位，是否存在最佳位置，仍有争论。

公司在研究国内焦石坝与长宁地区页岩气开发成功经验中发现，从地质开发角度出发，钻井轨迹穿过箱体位置是决定页岩气产量的关键因素；轨迹穿行底部优质页岩长度比例与产能呈正相关。

2009年毕业于石油院校的熊小林，已经有6年苏里格地质开发经验，如今转战到威远页岩气项目。他说：“我们在考虑获得地质甜点的同时，也考虑到钻井施工，以及压裂环节能多大程度地形成人工裂缝，只有工程和地质两方面都考虑到，才能实现储层的有效动用。”按照这个思路，公司将40米优质页岩层划分成上下两个箱体，除了在204H3和202H2平台各安排一口井在上箱体作为效果对比外，其余井都在下箱体穿行。

这样的思路在产量上得到了验证。威202井区H2平台初期日产60万立方米，现保持在35万至37万立方米；威202H2-4井初期日产31.87万立方米，现保持在12万立方米，截至目前，该井累产达到5656万立方米。对比中国石油长宁、昭通、威远投产的页岩气井，威202H2-4井单井产量、井口压力最高，展示了良好的开发前景。 

在威202取得突破基础上，威204井区埋深3500米以上取得较好效果。威204井区7号平台两口井投产后平台日产长时间稳定在50万立方米以上。产量好于预期、优于开发方案，有望实现埋藏3500米以上深度的页岩气开发突破。

公司再接再厉，进一步加强综合地质研究，有效预测“甜点”。随着地质研究的深入和上、下箱体认识的加深，在西南油气田划分优质页岩为a、b、c、d小层基础上，将已经确定为开发目标厚度不足6.0米的a层精细划分成3个地质小层，为地质研究、地质导向、压裂设计、产能评价提供了重要依据。开发效果充分验证了综合地质研究成果和甜点预测的重要性。

由此，长城钻探公司开辟出一条条通道，牵引着在巴山蜀水沉睡亿万年的页岩气喷薄而出。基于这些认识，持续将成果扩大，目前投产的26口水平井，平均日产量超过8万立方米，好于开发方案预期。

纵向6米的腾挪空间

威远页岩气开发实践证明，水平段轨迹在页岩储层不同位置，对页岩气开发效果影响至关重要。往往轨迹纵向移动1至2米，单井日产量的差距甚至达到一二十万方。精准地质导向技术对页岩气开发的重大意义由此可见一斑。 

在威远页岩气项目开发中，公司近乎执着地坚持，找到真正意义上的甜点并钻遇甜点，才是落实资源的基础和高产的关键。如果说从约40米厚的优质页岩层中选定6.0米箱体只是初步筛选目标，那么如何确保在6.0米厚度页岩中最优质部分穿行则是钻井施工中水平段轨迹控制的关键问题。地质团队针对开发对象“靶体局限”、“微幅构造”等制约条件，转变传统模式，建立导向思路。一是成立了从总地质师到现场导向师的三级管理组织机构；二是形成了“导向前每口一交底，导向中每日一讨论，导向后每井一总结”的工作制度；三是形成三维情况下地质导向技术模式。这种预设的导向目标，就是一次次攻坚啃硬的战役，实现难度远超历次施工。威远页岩气地层纵向上发育有多套地层，地层压力系数高，钻井中易出现井漏、垮、塌、涌，并且有好几套含硫地层。此外，对川南地质构造和储层厚度不熟悉，加之该地区构造复杂，底层倾角变化较大，断层及褶皱发育，给地质导向工作带来了不小的难度。但这些困难，都没有阻挡住公司寻找优质页岩层的决心。

公司地质研发团队针对储层纵向差异、高角度地层、微构造发育、三维井眼等诸多因素，制定了相应的地质导向技术措施，确保准确入靶和较高甜点钻遇率。

2015年，长城钻探威远页岩气项目完钻水平井27口，平均水平段长1430米，平均优质页岩钻遇率98.89%。全年产页岩气2.95亿立方米，年初产能计划比例为川南地区的16.0%，实际完成比例达到24.1%，开发效果十分显著。来源于今日长城汇。