
重庆石油天然气交易中心
2019年6月,《石油商报》记者走进川渝、走进生产一线,从物探、钻井、测井、压裂、测试、开发等生产环节,全面了解川渝地区天然气产业发展情况,特别对川南页岩气的自主开发模式进行了深入采访,现奉上“蓝金崛起大西南”系列报道以飨读者。
在热火朝天的上产现场和紧张忙碌的业务部门,记者感受到了西南地区各单位员工上产上气的成城之志,同时更欣喜地看到在大干、快干的背后,一条符合中国国情的页岩气开发之路正越走越宽、越走越顺。
中国拥有全球第一的页岩气储量,是全球第二个实现页岩气商业化开采的国家。我们的模板来自于北美,它的施工参数是我们一直以来追赶的目标;我们的技术来自于外企,持续地引进、吸收、再创造是我们实现本土化的路径。经过10年的勘探开发历程,看过国外油公司的来来往往,我们发现了区别,也找到了差距,清醒地认识到国外的经验不能照搬,中国页岩气应当走一条自主的具有中国特色的开发之路。
川南页岩气压裂现场
在外企折戟的地方实现效益开发
记者在西南油气田得到消息,BP已经决定退出四川页岩气合作项目。伴随着美国的页岩气开发浪潮,2010年以来,国际石油巨头在中国也掀起了一股合资勘探页岩气的浪潮,包括壳牌、BP、道达尔、康菲、埃克森美孚、雪佛龙、埃尼石油公司在内的多家外企纷纷与中国石油、中国石化签订页岩气合作协议。但2015年之后,外企相继撤离,没有一个区块正式进入商业开发阶段。如今,BP退出后,国际石油企业完全淡出了中国的页岩气开发项目。我们不禁要问,如果在中国开采页岩气能盈利,外国公司怎么会来一个跑一个呢?
因为壳牌和BP在川南页岩气的开发历程较长,工作量较大,因此“水土不服”的体会也最为真切。2012年,针对富顺—永川区块,壳牌与中国石油签订了产品分成合同,壳牌作为作业者占股49%。这是中国公司与外方签订的第一个页岩气产品分成合同。2012年,垂深3520米的阳201-H2井,测试日产量达43万立方米,是合作开发的一口深层页岩气先导试验井,拿到今天依然算得上一口高产井。
随后的2014~2015年,壳牌在富顺—永川、金秋区块和梓潼区块完成了合同规定的钻井工作量,共完钻13口页岩气井,井均测试日产量为15万立方米。尽管产气量不低,但壳牌的评价结果认为,这3个项目的地质条件无法进行大规模开发。2016年2月,壳牌在财务状况不佳的情况下,完成了530亿美元收购英国天然气集团(BG)的交易,债务压力增加,中国页岩气项目也在被剥离的300亿美元的非核资产之中,于是在当年6月退出。
在壳牌退出的同一年,接力棒交到了BP手中,与中国石油合作的内江—大足项目主要借鉴北美深层页岩气压裂技术,致力于3500米以深页岩气开发技术攻关。据参与到该项目的人员介绍,BP对所有项目按照行业的统一标准衡量经济性,给中国的页岩气项目设定了15%的内部收益率,但是与北美地区相比,中国的页岩层比较薄、单井气量低,在全球项目横向对比,效益不佳,从而做出了退出的决定。另一个因素是,去年BP用500亿美元收购了必和必拓在北美的非常规资产,没有更多的资金投入到中国的项目。
如此巧合的是,BP和壳牌的退出都与其大额收购造成的资金紧张有关,但沦为被剥离的非核心资产也说明川南页岩气确实有着非同一般的困难。
首先,川渝地区的页岩气埋藏深、构造变形剧烈、裂缝发育规律复杂、优质储层厚度较小,导致钻井成本高、井下复杂多、产量差异巨大。其次,地表以山地、丘陵为主,且是人口较为稠密地区,地面建设成本高、施工效率易受影响。再次,国外经验在川渝地区并不适用,不断地试错付出了高额的成本。在投入超过20亿美元之后,壳牌天然气一体化和新能源事业部总裁魏思乐坦承:“我们低估了四川的地质条件,在中国无法简单复制美国页岩气开采的经验。”
拿来主义不适用于中国的页岩气开发。国外的技术指标到国内并不适用,诸如此类的例子不胜枚举。西南油气田页岩气开发部技术人员介绍,“国外技术是针对简单地层,把工程技术发挥到极致,比如他们的压裂方案整口井都是一模一样的,而我们是根据每一段的地质、测井反映的应力情况制定不同的压裂方案;再比如国际上一般认为加砂强度跟产量成正比,北美加砂强度达到5吨/米,BP压裂的一口井,创造了中国加砂强度的纪录,但是产量很低,而我国普遍是不到2吨/米,产量也不错。”
美国对页岩气的补贴持续了30年,现阶段,我国页岩气开发还需要持续的政策支持。相比较其他较为成熟的天然气勘探开发项目而言,中国的页岩气无论是储存条件、开采成本、配套设施建设还是市场定价模式的吸引力都不高,国内民企也缺乏进入页岩气勘探领域的积极性。中国石油和中国石化的页岩气开发也是在靠着国家补贴和不断压减成本、提质增效的情况下,才在部分区块实现盈利的。
充分认识到国内外的地面、地下条件差距,不单纯横向比较中美的技术指标,而进行自身的纵向对比,就能发现我国页岩气勘探开发10年以来,成本的下降和效果的提升,是显而易见的:钻完井成本从1亿元降至6500万元左右;井均测试产量由10万立方米/日提高到25万立方米/日;井控最终可采储量(EUR)由0.5亿立方米提高到1.2亿立方米……可喜的是,这种趋势还在持续加速。
首个国家级页岩气示范区
技术装备国产化才能真正降低成本
据威远页岩气开发现场技术人员介绍,经过多年的实践,通用的设备和技术基本实现国产化。在装备方面,杰瑞的压裂车、国产压裂泵、地面管汇、测试装置等已经完成对进口产品的替代。
西南油气田页岩气勘探开发部技术人员认为旋转导向是卡脖子技术之一。旋转导向系统是在钻柱旋转钻进时,实时调整钻进方向的一种导向式钻井系统。“每一口页岩气井的水平段都要依靠这套系统钻进。国外公司不卖最新的仪器,只提供服务,每口井费用150万元左右。”定向井分公司采购了12串进口的旋转导向工具,国外公司只卖淘汰的产品,且有20年左右的技术差距。该公司专家称,“就这样,我们还觉得进口设备太珍贵了,能否收回成本还不确定,主要是为了保障我们的页岩气上产工作。真正要降低成本还是要靠自己研发,立足于自己的技术设备。”
龙王庙智慧气田
随着页岩气开发向深层进军,首先要过仪器设备关。川庆钻采院专家指出,深层页岩气井高温、地层破碎、易垮塌,井下复杂增加,造成钻井周期延长,而且旋转导向仪器易腐蚀,导致钻井成本飙升。
除了旋转导向工具之外,被频频提到的“卡脖子”装备还有可溶桥塞和耐高温井下工具和仪器。对于国内装备技术的短板,川庆钻采院专家也给出相似答案,“关键是我们的基础工业技术不够,材料和电子元件的制造水平达不到”。
令人兴奋的是,就在不久前,中国又实现了一项关键装备的重大突破。7月12日,由中国石油休斯敦技术研究中心和西南油气田联合研发的全可溶桥塞,在威202H69-2井现场试验成功。这表明全可溶桥塞承压70兆帕,座封性能稳定,溶解性能优异。这是6年来,休斯敦中心先后与川庆钻探、新疆油田、塔里木油田、西南油气田和长城钻探等单位开展合作研发的三代系列桥塞,现已实现可溶橡胶材料、可溶金属、可溶高分子复合材料等核心技术的完全自主。
在技术方面,西南油气田吸取改进国外经验,并结合中国独特的地下、地面特征,形成以地质综合评价、开发优化、水平井组优快钻井、水平井组体积压裂、水平井组工厂化作业、清洁开采技术为代表的六大主体技术,总结出以井位部署平台化、钻进压裂工厂化、采输作业橇装化、生产管理数字化、工程服务市场化、组织管理一体化为特征的“六化”管理模式。
科技创新的步伐从未停歇,川庆钻探及相关科研院所还在向着更前沿的技术发起攻关。精细构造解释技术、深层页岩气长水平段安全快速钻井研究、抗高温导向工具研发、深层页岩气体积压裂技术、长寿命井下工具研究与优选、清洁水基泥浆钻井液等,为我国页岩气走向深层,解放储量,全面实现自主开发扫除了障碍。
不仅向“深层”进军,中国页岩气开发也在向“常压”发起挑战。7月24日南川网报道,中国石化华东油气分公司南川页岩气项目部在常压页岩气创新勘探技术上再次取得新突破,胜页2井以32.8万立方米的日产气量,再次刷新常压页岩气的国内纪录。常压页岩气藏压力较低,不容易实现高产,一般日产气量不高于10万立方米。而重庆市7成以上的页岩气资源都属于不易开采的常压页岩气,常压页岩气的突破将大大增加页岩气的技术可采资源量。
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企地协调发展才能保障规模上产
企地关系可以说是影响施工进度最大的不确定因素。动工前涉及到地方政府的各项审批、相关政策、民众协调等;开工后还可能遇到用水用电、居民阻工等问题。如何找到一条双赢的企地发展之路?
突出资源特色,惠及民生。企业给地方带来的变化在上罗镇表现得十分生动。走进宜宾珙县上罗镇——刻着“中国页岩气第一镇”的牌楼映入眼帘。这里是全国首条页岩气专用外输干线、首批国家级页岩气核心建产区、国内首个央地合作页岩气公司、第一口高产稳产井宁201-H1井、自主成功勘探开发第一井宁201井,更是第一批使用页岩气的城镇。伴随着页岩气的有序开发,2012年长宁—威远区块被确认为国家级页岩气示范区,随之而来的是,全镇都用上了清洁的天然气,不仅方便而且便宜,当地居民徐泽莲说:“原来使用罐装液化气一月要花130多元,现在页岩气只需60多元。”
2017年,国家发改委官网正式公布《西部大开发“十三五”规划》提出,推动中小城市和小城镇健康发展,建设旅游休闲型城镇等7类百座特色小城镇。珙县上罗镇入选能矿资源型城镇,发展得到了新动能。
随着页岩气的大开发,在上罗镇一带,不仅有中国石油的西南油气田、川庆钻探、浙江油田等单位,还有中国石化和民营的钻井队伍。随着石油队伍的到来,小镇的消费市场红火起来,自家的水果蔬菜端出来就被买光了,老乡们开起了农家乐,宾馆的房间都要提前预定,里面住的都是穿红工衣的人。有了产业,聚起人气,不愁经济搞不起来。
融入当地生活,以心换心。7月1日,广元市剑阁县双探102井场,一场由中共川西钻探公司委员会和中共剑阁县委员会联合举办的“唱支山歌给党听”快闪活动令人眼前一亮。川西钻探公司员工、川庆80002钻井队员工与剑阁县司法局干部和剑门关高级中学学生一起载歌载舞,携手庆祝党的98岁生日。人民网、中国网、环球网、央企头条微博、经济观察网等媒体纷纷点赞这一企地融合的新形式。
“人心都是肉长的,我相信井队和居民之间是可以互相理解的。”这是某钻井队队长做协调工作的心得,他所在的钻井队至今未发生一起村民阻工事件。“队上会在逢年过节时去看望附近的孤寡老人,也请当地学生来参观钻井现场,了解石油知识,我们还配合村上开展特色节日庆祝活动等,一来二去我们跟周边的居民都成了朋友。”队长说。
引入各方资源,形成合力。2013年,由中国石油、四川省能源投资集团公司、宜宾市国有资产经营有限公司、北京国联能源产业投资基金,4家股东共同组成的四川长宁天然气开发有限责任公司,开创了企地联合开发页岩气的先河。次年,中国石油、国投重庆页岩气开发利用有限公司、中化石油勘探开发有限公司、重庆地质矿产研究院4家出资成立了重庆页岩气勘探开发有限责任公司。企地合作有利于整合各方投资主体资源、资金、技术和管理优势,实现优势互补、多方共赢、共同发展。
企地合作6年以来,长宁页岩气田产能建设呈现重点发力、全面加速、快速推进的局面,产量节节攀升,2019年5月20日,长宁页岩气区块日产量突破“千万方”大关,达到1006万立方米,占到了川南页岩气总量的半壁江山。
页岩气在中国能源体系中或将占据重要的地位,但是实现产量的突破需要有技术革命,同时还要有制度革命和管理革命。在天然气消费与日俱增、提高国内天然气产量势在必行之际,继续攻关技术、总结经验、提高单井产量、降低成本,走出一条中国特色的页岩气效益开发之路,需要社会各界向着清洁能源转型、增强国内能源供应安全的方向共同努力。
俯瞰长宁H5平台井。周卫 摄