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美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博娱乐_万博体育官网登陆_万博体育ios版

关于油气上游事务,企业在低油价时往往着重降本增效,乃至不吝减产,到了高油价时则偏好增产提效,乃至不吝增本。北美页岩油气革新的成功使石油公司做到了不管油价凹凸,都能够增产降本提效,其诀窍便是依托技能立异,特别是有用施行技能组合。

2008-2018年,伴随着美国页岩油气产值的大幅度上升,页岩气均匀挖掘本钱从前期的4~6美元/千立方英尺降至现在的3美元/千立方英尺以下,五大首要细密油产区的盈亏平衡价格从前期的70~90美元/桶降至现在的30~40美元/桶。与此一同,作业功率大幅进步,在水平段长度、压裂段数大幅添加的情况下,钻完井周期缩短了60%以上。2017年,美昏嫁国非惯例石油产值达2.4亿吨,占其石油总产值的52%;非惯例天然气产值到达636神探狄仁杰10亿立方米,占其天然气总产值的80%。

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“甜点区”猜测技能组合大幅添加优质井占比

在低油价时期,美国非惯例油气开发战略从“遍地开花”向几个高产富集盆地会集,即便在同一盆地中,作业者也倾向于环绕已证明的高产富集区进行开发。怎么快速精确地找到油气“甜点区”(即高产富集区),精准布井,进步储层钻遇率和油气产值,关于降本增效至关重要。

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“甜点区”猜测技能组合包含4项要害技能:1)根据大数据的资源点评与有利选区点评技能;2)细密储层微观孔隙结构三维可视化及定量表征技能;3)“甜点”要害地质参数定量表征技能;4)地质-工程一体化“甜点”精确辨认与点评技能。

典美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博文娱_万博体育官网登陆_万博体育ios版型事例

油气田勘探开发归于数据密集型职业,并且数据的收集量正在以惊人的速度量天尺和天轮柱的差异添加,将这些数据加以分析使用就会发生极大的价值。EOG资源公司使用自有的巨大数据集与公司一切财物树立实时相关,并与测井数据库、岩心数据库、三维地震数据库、油藏模型库等树立密切联系,以地质条件为根底,使用大数据分析技能,优化钻完井规划,完结精准水平井段定位。2018年EOG公司新增井中“优质井”(在油价40美元/桶条件下,直接税后收益率大于30%的井)占比从2014年的14%进步到90%以上)。

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“一趟钻”技能组合完结水平井提速降本

谓“一趟钻”,便是钻头一次下井打完一个开次的一切进尺。“一趟钻”可明显削减钻头用量、起下钻次数和时刻,还可简化井身结构,削减套管和水泥用量以及相应的固井工作量,然后大幅度缩短钻井周期,下降钻井本钱。

“一趟钻”是水平井钻井提速降本的牛鼻子工程,是钻井工程的全面晋级,也是一项体系工程,触及8项要害技能:1)钻井计划优化规划;2)自动化钻机;3)高效长寿命钻头,一般是定制钻头;4)个性化优质钻井液;5)高压喷射钻井及优选参数中日翻译钻井;6)惯例导向钻井或旋转导向钻井;7)随钻地质常熟零距离导向;8)长途专家决议计划支撑中心。钻头、钻井液、导向东西、仪器以及钻井工艺、配备的最佳匹配,是“一趟钻”的根本确保,“一趟钻”不只需求集成使用先进高效钻井技能与配备,还需求地质工程一体化解决计划,更需求团队协作。

在美国页岩油气水平井钻井中,单井段“一趟钻”已成常态,双井段“一趟钻”得到推广使用,多井段“一趟钻”继续添加。单次“一趟钻”完结的进尺纪录打破6000米。正是由于“一趟钻”的推广使用,促成了美国页岩油气水平井钻井周期继续缩短美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博文娱_万博体育官网登陆_万博体育ios版,井深4000~5000米的水平井均匀钻井周期已缩短到10天左右。

典型事例

2017年,斯伦贝谢公司在二叠盆地的一口长水平井中,用其PowerDrive Orbit旋转导向钻井体系和PDC钻头,“一趟钻”完结悉数81/2英寸水平段的钻进,完结进尺4146米,是当年二叠盆地“一趟钻”完结的最长水平段;用时4.5天,日进尺912米,均匀机械钻速38米/小时。美国怀俄明州DJ盆地一口井深5405.02米、水平段长度diaryone2895.6米的页岩水平井,一开和二开均为“一趟钻”,钻井周期仅3.5天。该井二开使用贝克休斯公司的81/2英寸Talon Force高转速PDC钻头、63/4英寸高造斜率旋转导向美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博文娱_万博体育官网登陆_万博体育ios版钻井体系AutoTrak Curve、7英寸Navi-Drill Ultra XL45螺杆钻具,“一趟钻”至总井深5405.02米,完结了二开3个井段(直井段+斜井段+水平段)的“一趟钻”,发明了该盆地两项新的钻井纪录。1.95天钻进4651.55米(含2895.6米水平段),最快日进尺2519.78米。钻至造斜点后,将水基钻井液换成油基钻井液,造斜段的规划造斜率为10/100英尺(30.48米)。

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“长水平井+超级压裂”技能组合大幅进步单井产能

近年来,美国水平井段均匀长度不断添加,许多区块水平段长度完结了翻倍添加,出现出了许多超长水平井。在首要细密油产区,新钻井水平段长度大于2400米的占比都超过了40%,其中巴肯和二叠盆地米德兰区域乃至超过了70%。在水平段长度添加的一同,压裂强度也不断加大。与2014年比较,2018年均匀压裂段距离削减了15.5%,压裂段数、支撑剂以及压裂液用量都添加了40%以上。201大象图片8年支撑剂均匀用量为2.4吨/米,已挨近IHS公司界说的“超级压裂”方针的下限。

“超级压裂”又称强化完井,技能要害包含:1)进步支撑剂浓度;2)进步压裂液用量;3)添加压裂簇数量;4)削减段距离。经过这一系列技能组合办法来添加完井强度,完结“超级规划”缝网,然后进步单井产能。

“超级压裂”并不是一切生产井的灵丹妙药,首要适用于中心区的优质井。使用实践标明,“长水平井+超级压裂”技能组合效果与区块资源档次有很强的正相关性,也便是说,该技能组合最适合在资源档次较好的中心区选用。在非中心区,这种技能组合不光没有用果,反而会添加钻井和压裂本钱。

典型事例

2014年低油价以来,前锋自然资源公东吴证券司(Pioneer)先后进行了3次压裂技能革新,水平段长度从2400米增至3000米以上,支撑剂用量从1.5吨美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博文娱_万博体育官网登陆_万博体育ios版/米增至4.5吨/米,压裂簇距离从18米缩短至4.6米,充分发挥了“长水平井+超级压裂”的技能组合效能,单井日产和单井预算终究可采储量(EUR)都完结了翻倍。

从归纳经济易人珠点评成果来看,加大液量和支撑剂用量、延伸水平段长度会导致建井出资上升,但一同大幅进步了单井产值和单井预算终究可采储量。归纳计算成果显现,这种技能组合成功下降了桶油本钱,降幅高达9美元/桶。

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国内外技能比较

我国“甜点区”辨认点评难度大

与美国比较,我国地质布景反常杂乱,多期结构演化,海相页岩热演化程度高、埋深大,陆相和过渡相页岩单层厚度薄、非均质性强,非惯例油气富集规则具有特殊性,富集区规划有限,决议了我国非惯例油气“甜点区”点评难度大,寻觅规划有用储量面对应战。现在,我国开始树立了细密油气和海相页岩气、高煤阶煤层气“甜腾讯星座点”地球物理猜测和地质归纳点评办法,但“甜点”猜测成功率偏低,优质储层猜测精度有张子枫清华附中待进步。

“一趟钻”与北美有较大距离

近年来,我国水平井钻完井技能进步敏捷,均匀钻井周期逐步缩短,但仍是美国同类水平井的3倍左右,与北美区域的技能比较还有较FaceWin大距离。首要表现在:1)井筒完整性工艺办法不过硬,处理井下杂乱情况一般就需求4~9天;2)钻头质量不过硬,机械钻速慢,单井钻头用量多(一般为9~13只),起下钻次数多,无进尺工作时刻多;3)旋转导向钻井体系依靠进口,本钱偏高,仅服务费就要200万~300万元/井;4)钻井计划规划有待继续改善。

体积压裂存在技能短板

现在,我国以分层分段为中心的体积压裂技能尚存在以下短板狼啸五代:1)技能配备才能缺少,关于主体压裂设备,我国单车最大排量是2.8立方米/分,世界先进水平达4.9立方米/分;2)施工作业功率低、本钱高、配备稳定性差,我国工厂化压裂一般2~3级/天,钻塞时刻1~2小时/级,每天作业8~12小时,对应世界先进水平为5~7级/天,钻塞时刻10~30分钟/级,每天24小时作业;3)高端压裂配备、高效及耐高温高压分层分段东西、耐高温压裂材料缺少,不能满意非惯例油气规划效益开发、老区稳产及超深层(7000米以深)改造需求。

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几点主张

现在,我国油气上游事务面对增储上产与降本增效的两层压力,妥善处理好增产降本提效的联系是推进高质量开展的内在要求。

把技能组合作为增产降本提效的有力抓手

油气田勘探开发是一个由多专业、多学科构成的杂乱体系工程,而单项技能往往针对特定方针,侧重点各七台河气候不相同。美国页岩油气开发选取“甜点区”猜测、“一趟钻”和“超级压裂”的技能组合或体系,全体布置、全体攻关,把从勘探到挖掘的全过程需求布置的10多个研制环节精简到3个,起到了1+1>2的协同效应。主张学习美国页岩油气开发经历,在技能研制及技能计划规划时进一步挑选、优化并突出重点,特别是要清晰技能组合的概念,充分考虑技能组合要素,并在实践中加以完善,实在发挥技能组合的威力,在老油田挖潜及页岩油气开发中完结增产降本提效。

强化中心技能,战胜技能瓶颈,构成技能体系

美国页岩油气勘探开发选准3项中心技能,每一项都清晰了要害和内在。例如,“一趟钻”触及8项要害技能,包含钻井计划优化规划、自动化钻机、高效长寿命钻头(定制钻头)、个性化优质钻井液、高压喷射钻井及优选参数钻井、惯例导向钻井或旋转导向钻井、随钻地质导向、长途专家决议计划支撑中心。要完结一趟赖南先钻,完结10天钻进4000米,以上8项技能缺一不可,有必要作为一个体系工程一致布置,改动曩昔“在某些范畴单项技能没问题,归纳作业就有问题;国外公司操作没问题,咱们操作就出问题”的为难局势,不只寻求把握单项中心美国页岩石油气开发的成功实践与启示|文选-万博文娱_万博体育官网登陆_万博体育ios版技能,更要把握整个技能体系。

研3月是什么星座究拟定与技能组合相配套的技能开展战略

长期以来,咱们习惯于单项技能打破或树立根据要害技能的系列,但对技能组合注重不行,也缺少相应的技能开展战略和立异机制。在技能组合中,各个技能要素的研制和施行都需求杰出的交流和协作,需求材料、常识和经历的同享,需求树立各方互利共赢的机制,需求发挥好各一同作业学生端自的中心带动效果。主张我国石油企业研讨拟定与技能组合相配套的技能开展战略及方针,清晰各要害技能范畴中的技能组合,并依照技能组合的思路和理念进行布置和施行。一同,充分使用大数据和智能化、信息化建造优势,建立数据同享和归纳决议计划渠道,以技能立异的提速和提效,带动公司技能和配备水平的快速进步,为推进我国油气上游事务高质量开展供给技能保证。

标题:技能组合是油气上游增产降本提效的要害——美国页岩油气开发的成功实践与启示

作者:吕建中,刘嘉,张焕芝,杨金华关关雎鸠

作者单位:我国石油集团经济技能研讨院

原文字数:4413

刊登期号与页码:2019年第7期34-38页

世界大石油公司增储上产经历|文选

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