中国在超深层页岩气开发技术上实现新跨越
中国石化在页岩气勘探开发领域取得重大突破,其部署在四川盆地普光地区的铁北 1 侧 HF 井垂深超过 5300 米,水平段长达 1312 米,试获日产 31.45 万立方米工业气流,刷新了我国页岩气井垂深纪录。
这一成果标志着中国在超深层页岩气开发技术上实现了新跨越,为四川盆地超深层页岩气资源的规模化开发奠定了坚实基础。
技术突破与地质挑战
铁北 1 侧 HF 井的钻探目标是普光气田二叠系超深层页岩气藏,该区域资源分布在埋深超过 4500 米的 “深地禁区”,地表和地下条件极为复杂,地层速度变化快,追踪难度极大。中国石化通过自主创新,探索形成了一套精准的处理技术,实现了水平段优质页岩钻遇率 100%,钻探精度堪比 “在千米深的地下穿针引线”。
施工过程中,采用旋转导向、水力振荡器等先进工具,并运用 “零时差衔接、无缝隙生产” 作业法,在井深和周期双增加的情况下,较设计周期提前 18.48% 完成钻探,全井平均机械钻速达 4.42 米 / 小时。
在压裂改造环节,攻关团队应用自主研发的 175 兆帕超高压压裂装备,采用 “多段少簇、胶液扩缝、多尺度粒径加砂” 模型,分 28 段进行压裂,并全程运用广域电磁压裂监测技术优化参数,最终在地下 5300 米的高压地层中形成高效 “人造气路”,创中原油田压裂井最高压力纪录。
这种超深水平井体积压裂技术可将气藏最深处的资源充分释放,显著提升采收率。
资源潜力与战略意义
普光气田是中国首个超深层高含硫气田,已开发 20 年。铁北 1 侧 HF 井的成功钻探,为普光探区二叠系页岩气整体开发提供了关键技术验证。
中原油田正着手编制该区域整体勘探开发方案,推动资源高效转化,目标将 “深地禁区” 变为 “深地粮仓”。
随着超深层地质评价、物探技术和压裂工艺的持续升级,普光地区的勘探开发效率有望进一步提升,形成新的规模增储阵地。
这一突破对中国能源安全具有重要战略意义。页岩气作为清洁能源,其开发有助于优化能源结构、减少对外依存度。
中国石化自 2012 年发现涪陵页岩气田以来,已建成多个百亿方级产能基地,2024 年国内页岩气产量达 250 亿立方米以上,占天然气总产量的十分之一。
铁北 1 侧 HF 井的垂深纪录,不仅展示了中国在超深层页岩气开发领域的技术实力,也为全球超深油气资源开发提供了重要参考。
技术积累与行业影响
中国石化在页岩气领域的持续突破,得益于长期的技术积累和自主创新。例如,旋转地质导向钻井系统(如经纬旋转导向系统)的国产化,打破了国外垄断,实现了全产业链自主可控,其耐温、耐压性能和控制精度达到国际先进水平。
在涪陵页岩气田,国产化旋转导向技术已实现 “一趟钻” 进尺 3210 米,显著提升了钻井效率。
此外,中国石化在环保方面采取了严格措施,如废水循环利用、废气燃烧处理、固废合规处置等,确保开发过程中的生态安全。普光气田通过环保技术升级,采气污水 100% 回注处理,植被恢复系数达 98.1%,实现了开发与生态保护的平衡。
国际对比与未来展望
目前国际页岩气井垂深纪录主要由北美保持,但中国在超深层页岩气开发领域的技术突破正逐步缩小差距。例如,美国页岩气开发早期以中浅层为主,而中国此次突破 5300 米垂深,标志着在超深层领域已具备竞争力。
未来,随着技术进一步成熟,中国有望在超深层页岩气资源开发中发挥更大作用,推动全球能源转型。
中国石化表示,将继续深化超深层页岩气勘探开发技术攻关,加快推动普光探区二叠系页岩气规模化开发,为保障国家能源安全和实现 “双碳” 目标贡献力量。
这一成果不仅是中国能源科技进步的缩影,也为全球超深油气资源开发提供了 “中国方案”。
