開採背景
頁岩氣是指賦存於富有機質
泥頁岩及其夾層中,以吸附或游離狀態存在的非常規天然氣,成分以甲烷為主,是一種清潔、高效的能源資源和化工原料。
經過數十年積累,美國頁岩氣勘探開發技術取得突破,產量快速增長,2012年美國頁岩氣產量達到2653億方,占其天然氣總產量的37%,大大提高了本國能源自給率。國際社會普遍認為,頁岩氣開發是全球能源領域的一場革命。
中國近年來加快頁岩氣勘探開發。中國政府已進行兩輪
頁岩氣探礦權招標。根據頒布的頁岩氣“十二五”發展規劃,到2015年,
中國頁岩氣產量計畫達到65億方。涪陵頁岩氣田的加速開發使得這一目標的實現更為明朗。
開採歷程
2012年11月,中石化在位於重慶
涪陵的焦頁1HF井鑽獲高產頁岩氣流。初步評價涪陵頁岩氣田埋深小於4500米的有利區面積近4000平方公里,頁岩品質優、分布廣、厚度大、豐度高、埋深適中,為典型的優質海相頁岩氣。
2013年9月,
國家能源局正式批准設立涪陵國家級頁岩氣示範區;11月,中石化啟動示範區建設。目前示範區開發試驗井21口,截至2013年,已建成頁岩氣產能6億方/年。
2015年10月,經國土資源部油氣儲量評審辦公室評審認定,涪陵頁岩氣田焦石壩區塊新增探明儲量2739億立方米。至此,這一國內首個大型頁岩氣田探明儲量增加到3806億立方米,含氣面積擴大到383.54平方千米,成為全球除北美之外最大的頁岩氣田。
開發進度
開發利用
根據中石化提供的數據,截至2014年,平均單井測試產量33.7萬方/天,最高55萬方/天。焦頁1HF井按6萬方/日定產試采,已持續穩定生產480天。焦頁6-2HF井目前產量32萬方/日,已持續生產170天。
中國頁岩氣商業開發有兩大難點:一是尚須建立一套適用於中國頁岩氣形成地質特點的評價標準和技術方法;二是目前中國頁岩
油氣勘探開發主要利用國外技術、工具、材料及設備,存在
技術壁壘,成本居高不下。
中石化表示將分兩期動用儲量3413億方,推進實施建成涪陵頁岩氣田100億方/年產能。同時,繼續加大勘探開發力度,在川東南的丁山、
南川等區塊進一步擴大資源,持續夯實
頁岩氣開發的資源基礎。
2015年10月通過評審的焦頁4—焦頁5井區位於焦頁1—焦頁3井區的西南部,為同一連續氣藏。氣藏面積大,且連續分布,平均埋深2885米,埋深相比增加了400米,屬中深層氣藏,具有地層壓力高、天然氣組份好,氣井產量高、試采效果好的“兩高兩好”特點,是以甲烷為主、不含硫化氫的優質頁岩氣田。該井區已有62口井完成試氣,單井平均日產30.31萬立方米,最高日產48萬立方米,已累計產氣3.77億立方米。截至8月31日,涪陵頁岩氣田焦石壩區塊已測試的142口井均獲中高產工業氣流,單井平均日產32.72萬立方米,最高59.1萬立方米,已累計產氣25億立方米。截止到2015年10月,涪陵頁岩氣田日產氣超1000萬立方米,可滿足2000多萬戶家庭的日用氣需求。
中國石油化工集團公司2015年12月29日宣布,我國首個國家級頁岩氣示範區——重慶涪陵頁岩氣田完成一期50億立方米/年產能建設目標,並同時啟動二期50億立方米/年產能建設,爭取到2017年建成年產百億立方米的大氣田。
重慶涪陵頁岩氣田是全球北美地區以外第一個進行商業開採的大型頁岩氣田,截至目前已累計生產頁岩氣38.88億立方米,最高日產量1620萬立方米。在1500萬立方米/天、54億立方米/年的水平下連續穩產1個月,意味著形成了50億立方米/年的生產能力。一個三口之家一天大約用氣0.5立方米,1500萬立方米頁岩氣可滿足3000萬戶家庭日常用氣需求。
自2012年12月涪陵頁岩氣田開發建設以來,短短5年多時間,累計探明地質儲量6008億立方米,建成首個國家級頁岩氣示範區、勘查開發示範基地。到2017年3月,累計產氣100億立方米,到2018年10月6日,累計產氣200億立方米,銷售192億立方米。
截至2018年10月,氣田累計開鑽 438口,投產321口,2018年累計產量突破45億方,其中8月份產氣量創全年月度最高水平,平均日產達到1678萬方/天。
深層開發
涪陵頁岩氣田二期產建的重點評價井——焦頁69-2HF井,試氣獲14.6萬方/天高質量工業氣流。這一成果不但突破了3500米深層頁岩氣有效開發的埋深界限,創造了國內頁岩氣開發新紀錄,也預示著涪陵頁岩氣田二期江東地塊可開發的面積和資源量將大幅度提高。
2015年,涪陵頁岩氣田在落實一期50億方產建計畫的同時,也緊鑼密鼓地展開了二期產建評價工作,在當地部署了數口評價井。焦頁69-2HF井是其中的一口重點評價井,位於涪陵區江東街道涼水村,主要是為了評價江東地塊相關頁岩氣層的資源面積和產能,推進落實頁岩氣田的二期產建計畫。該井於2015年2月18日開鑽,6月14日完井,完鑽井深5642米。
據了解,由於二期產建施工區域地形極為複雜,頁岩氣儲存具有不確定性,部分評價井井深更是超過3500米,導致鑽井、壓裂難度大幅增加,這對勘探開發單位的工藝、技術、設備都是極大考驗。為此,涪陵頁岩氣公司精心組織焦頁69-2HF井的施工,針對其埋深大、構造複雜等特點,及時最佳化調整施工方案,實現了水平段均在優質頁岩層穿行,並在一期產建區成熟工藝基礎上,保障了該井較高的試氣產量。
2018年11月,涪陵頁岩氣田焦頁108-2HF井在近期開展的放噴測試中,取得深層壓裂工藝攻關的關鍵進展,獲得23萬方/天的高產工業氣流。這口井是位於二期產建區的深層頁岩氣井,埋深達3700至3900米。在這樣的深度,獲得23萬方/天的高產工業氣流,業內人士認為對涪陵頁岩氣田乃至國內、全球範圍內的深層頁岩氣開發,都將起到深遠影響。
基地揭牌
2018年4月,中國石化與重慶市政府在重慶聯合舉行涪陵頁岩氣田百億方產能基地揭牌儀式,標誌著我國首個大型頁岩氣田涪陵頁岩氣田如期建成100億立方米年產能。
開發成果
涪陵頁岩氣田開發關鍵技術裝備實現自主,引領中國頁岩氣產業加速發展。面對頁岩氣開發這一世界級難題,中國石化創新集成,形成頁岩氣藏綜合評價、水平井組優快鑽井、長水平井分段壓裂試氣、試采開發和綠色開發為主的五大具有涪陵頁岩氣開發特色的技術體系和近百項技術標準,實現核心技術自主和關鍵裝備國產,創造了100多項頁岩氣開發紀錄,部分成果達國際領先水平,引領帶動了中國頁岩氣行業的加速發展。“涪陵大型海相頁岩氣田高效勘探開發”項目獲2017年度國家科技進步一等獎。
開採意義
涪陵頁岩氣田儲量規模的擴大,進一步證實了海相頁岩氣資源成為現實的增儲上產領域,標誌著我國頁岩氣進入規模化、工業化開發生產階段。
涪陵頁岩氣田的勘探開發建設樹立了我國能源開發史上新的里程碑,標誌著我國頁岩氣從此加速邁進大規模商業化發展階段,這對促進能源結構調整、緩解我國中東部地區天然氣市場供應壓力,加快節能減排和大氣污染防治具有重要意義。
截至目前,涪陵頁岩氣田累計產氣突破170億立方米,銷氣達165億立方米。2017年,該氣田日銷售頁岩氣最高達1670萬立方米,每天可滿足3340萬戶居民的生活用氣需求。
據悉,自2015年起,涪陵頁岩氣通過川氣東送管道,源源不斷地輸往華中、華東等地,為長江經濟帶發展提供清潔能源,惠及沿線6省2市70多個大中型城市,上千家企業、2億多居民從中受益。
自2015年起,涪陵-王場輸氣管道與川氣東送管道實現互聯互通,涪陵頁岩氣通過川氣東送管道,源源不斷地輸往華中、華東等地,為長江經濟帶發展提供清潔能源,惠及沿線6省2市70多個大中型城市,上千家企業、2億多居民從中受益。截至2018年10月6日,涪陵頁岩氣田累計生產頁岩氣達200億立方米,每天產氣可滿足3200多萬戶家庭的生活用氣需求,為我國中東部地區天然氣市場供應提供了有力保障。