“地质甜点”搭配“工程甜点”是长城钻探破解国内页岩气开发密码的关键所在。

　　截至2016年3月1日，长城钻探四川威远页岩气项目威202井区H5平台连续51天日产气量达到113.31万立方米，成为国家级四川威远页岩气开发示范区首个日产量超百万立方米的平台。同时，该项目日产页岩气236万立方米，外输气量再创新高。这标志着长城钻探页岩气项目进入了规模效益开发阶段。

　　长城钻探参与中国石油四川威远页岩气风险作业开发仅一年半时间便获得这样的初期效果，无疑为能源开发提供了新思路，再次提振了来自各方参与页岩气开发企业的信心。与此同时，这个结果对刚刚起步的国内页岩气开发来说，也描绘出了一幅明媚的前景。

　　页岩气或成“滑铁卢”?

　　长城钻探页岩气开发项目开发技术负责人王国勇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。有人说，页岩气开发极有可能成为长城钻探能源开发的“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”。

　　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。但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。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，中石油选定川庆钻探和长城钻探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开路先锋的任务。

　　威远风险合作虽然是一块试验田，长城钻探却分明感受到沉甸甸的压力。作为工程技术企业，多年来长城钻探致力于打造油气田开发总包商角色，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，长城钻探先后参与苏里格、大港等风险合作项目，凭借成果显著获得普遍认可，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。此前，长城钻探参与的世界级能源开发难题，比如具有“三低”特征的苏里格气田，以非常规致密砂岩气开发为主，是大家多年工作熟悉的陆相沉积。长城钻探地质研发团队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。刚接触的海相地层，他们面对的开发对象就是页岩气这样的世界顶级难题。

　　尽管如此，长城钻探参与页岩气风险开发项目起就志在必得，决意征战威远。

　　“工程甜点”如何搭配“地质甜点”?

　　彼时，长城钻探参与开发的威202、威204井区平台范围已经敲定，团队对该区块的地质认识却刚刚开始。

　　长城钻探队地质研究需要面对的问题归纳为三个方面：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。这些因素制约着他们的地质研究。

　　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”。

　　观念转变后，他们突然发现，只要找对突破口原来完全摸不着套路的页岩气开发也会出现转机。比如，长城钻探参与风险作业的威202、威204井区产建平台已经部署完毕，开发平面上的“甜点”已经确定。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。他们暂时抛开平面这一影响因素，区内没有资料就借用邻区资料，抓住关键点，寻找突破口，集中力量研究纵向储层，反而节省了时间和人力，使复杂的问题得到简单化。原来制约的因素，在他们这里变成了促成他们快出成果的优势。

　　页岩气开发的地质团队从学习开发经验与资料分析入手，逐步梳理出具有长城钻探特色的地质开发思路。即找地质与工程“甜点”。页岩气的非常规油气资源特征，决定了开发对象必须坚持“地质甜点”与“工程甜点”并重;优选开发目标，目前现有的条件下，工作重心立足于纵向上的“甜点”预测研究;确保优质页岩钻遇率，纵向上主要是箱体确定与实施过程中使用地质导向技术，在资料分析的基础上不断开展气藏精细地质研究。

　　归根到底，威远页岩气开发的问题仍然可以用长城钻探积累了多年的工程地质一体化经验找到合理的解决方案，即通过地质研究手段准确预测甜点，并发挥工程技术优势提高单井产量，提升开发效果。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米厚度是否为最佳位置?

　　尽管屡试不爽，地质工程一体化应用在页岩气这样的非常规油气资源开发上，仍然具有鲜明的特色。参与开发初期，长城钻探就明确提出坚持“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，最后方案一定是两个因素优化的最佳结果。长城钻探在页岩气开发中取得的显著效果，再一次证明采用地质工程一体化方案是解决能源开发中不可或缺的环节。

　　正是如此，长城钻探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。

　　长城钻探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，长城钻探将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，现保持为35万至37万立方米;威202H2-4井初期日产31.87万立方米，现保持为12万立方米。截至目前，该井累产达到5656万立方米。对比中石油长宁、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取得突破的基础上，威204井区埋深3500米以上取得较好效果。威204井区7号平台两口井测试日产气分别为27.6万和24.1万立方米，投产后平台日产长时间稳定在50万立方米以上;威204H3-3井测试日产气27.8万立方米。目前日产气一直保持在10万立方米以上，累产气接近3000万立方米。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。

　　长城钻探再接再厉，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，长城钻探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。长城钻探基于这些认识，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米空间如何准确控制?

　　从多年的地质开发经验来看，长城钻探此前遇到的常规油气与非常规致密砂岩气开发项目中，水平井轨迹控制标准要求相对偏低，不追求在储层中绝对位置，只要求油气砂岩钻遇率。而在威远页岩气开发中证明，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立方米。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，长城钻探近乎执着的坚持，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。

　　既然锁定了纵向上的“甜点”并钻遇甜点的工作目标，地质团队针对开发对象“靶体局限”、“微幅构造”、“地层倾角”、“三维井眼”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，分级管理，职责明确、层层负责;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。

　　即使是同样的地质条件，四川地区的井更难打。虽然垂深与苏里格地区是3500米左右，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。这些因素叠加起来，钻井速度以及钻井周期要受到很大的制约。但这些困难，都没有阻挡住长城钻探寻找优质页岩层的决心。

　　历尽艰苦和磨砺终于收获到理想的地质和 “工程甜点”。长城钻探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。为了实现地质目的，保证箱体钻遇率，精细横向对比，选准特征伽马，加强预判，及时调整，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%，开发效果显著。

　  本文图片均由杭国敏、曲冠伊摄影

　　责任编辑：赵 雪

　　znzhaoxue@163.com