650亿!涪陵气田新突破
——探访我国首个商业开发页岩气田
涪陵，因榨菜而闻名，却又不止榨菜。
12年前，中国石化在涪陵焦石坝实现页岩气勘探重大突破，拉开了我国页岩气商业开发的序幕。我国也由此成为北美以外首个实现页岩气商业开发的国家。
近日，涪陵气田累计产量突破650亿立方米，洁净、高效的页岩气从几千米深的页岩层中被“榨”出，“搭乘”川气东送管道，进入沿线千家万户。
650亿立方米是什么概念?按照一个家庭每天消耗0.5立方米的天然气计算，可满足约1.3亿个家庭使用一年。
从零起步，带动我国页岩气开发技术加速驶入快车道，涪陵页岩气田是如何实现持续稳产上产，成为页岩气开发“中国样本”的?近日，记者走进涪陵，寻找答案。
初探，靠自主研发
盛夏时节，记者来到重庆市涪陵区焦石镇的焦页1HF井。井站掩映在绿意葱茏中，站前立着一块黑色页岩，上面刻印着醒目的红色字体——中国石化涪陵页岩气开发功勋井。现场工作人员说，“功勋”二字意义重大——
2012年11月28日，焦页1HF井放喷测试获高产工业气流，实现我国页岩气勘探的重大突破。次年，焦页1HF井投产外销，正式拉开我国页岩气商业开发的序幕，并生产至今。
▲“页岩气开发功勋井”碑石
“截至去年底，该井累产超过1.6亿立方米，目前仍然保持每天产气1万立方米。”焦页1HF井管理人员告诉记者。
涪陵页岩气田稳产上产气井远不止焦页1HF井。截至目前，气田已累计部署立体开发调整井超500口，累计探明储量近9000亿立方米。
“如果把开采常规天然气比作在静脉中采血，那么开发页岩气就如同直接从毛细血管中采血。”中国石化江汉石油工程公司相关负责人形象比喻。
页岩气是一种非常规天然气资源，以游离态或吸附态赋存于泥页岩之中，开采时需要将页岩压碎，气体才能通过空隙或裂缝逸出，是业界公认的世界级难题，其中水平井钻井和压裂技术尤为关键。
美国的“页岩气革命”就是一场由水平井钻井和压裂技术创新驱动的能源产业变革。
据中国石化所供资料显示，我国页岩气可采资源量为31.57万亿立方米，高于美国的24万亿立方米，居世界首位。但由于地质、技术到环保等多方面的挑战，我国页岩气勘探开发的难度远高于美国。
“勘探开发初期，我们可以说是‘四无’——无经验、无技术、无设备、无人才，很多员工都是第一次听说‘页岩气’。”涪陵页岩气技术人员回忆道。
犯其至难而图其至远——
为解决“缺经验”的难题，曾借鉴北美经验，实施页岩气探井百余口，却均未获得实质性发现。在此背景下，中国石化创新提出“二元富集理论”，部署实施了焦页1HF井，通过精确的目标识别和优化的钻井压裂技术，成功实现了页岩气的商业开采。
为攻破“无技术”“无设备”的关卡，曾受制于国外设备只租不卖，不但成本高昂，还要面临供货周期长、维保困难等一系列问题。为打破这一局面，中国石化集中资源攻克关键核心技术，成功实施国内首个“瘦身井”钻井、页岩气井井筒重建重复压裂等，促进了页岩气开发关键装备和配套工具的国产化。
工作人员给记者算了一笔账：1立方米进口压裂液约200余元，国产化后只要20余元;1个进口桥塞约20万元，国产化后仅2万元，反过来销往国外。
“在工具、装备、材料等各方面实现国产化，我们不但掌握了钻探的主动权，开发成本也得到大幅降低。”中国石化石油工程公司钻井工程管理部副经理任立伟骄傲地说。
进击，靠立体开发
与常规天然气相比，页岩气渗透率低，开采难度大，产量递减速度快。如何实现页岩气长期稳产高效开发，是一个世界级难题。
▲在涪陵页岩气田焦页1HF功勋井平台拍摄的页岩标本
2017年，涪陵页岩气田焦石坝区块在稳产3年后，产量开始下降。
“这是油气资源最富集的老区，还有没有进一步挖潜的空间?”科研人员在开发新区的同时，把目光再次投向焦石坝区块——
“过去，我们把焦石坝区块89米厚的页岩当作一套气层来对待，认为对下部气层进行压裂改造，就能一次性‘撕’开岩层，把资源全部‘吃’到。”江汉油田涪陵页岩气公司技术中心工程师葛兰说，随着深入了解国内外相关技术、部署分层开发评价井后，科研人员改变了原有认识——89米厚的页岩不同部位应力存在差异，以往压裂没有改造到的地方仍有剩余资源。
“假设油气资源在一栋楼房里，过去只把一楼房间的开采了，但一楼的过道和二楼、三楼还有很多资源尚未开采。”葛兰形象地比喻道。在新认识指导下，江汉油田把过去开发“一层楼”，变成立体开发“三层楼”。
得益于立体开发模式，截至目前，涪陵气田焦石坝区块整体采收率提高到23.3%，相比2013年开发初期翻了一番。
除了焦石坝区块，白马等新区也实现了立体开发模式初步应用。目前，涪陵页岩气田已累计部署立体开发调整井超500口，日贡献气量占气田总产量的60%以上，焦石坝区块储量动用率达到100%，三层立体开发区采收率提高至44.6%。
示范，为稳产上产
在涪陵区白涛街道油坊村，有一座涪陵页岩气公司的页岩气产出水处理站。它是我国首个页岩气产出水处理工程，每天能处理页岩气开采过程中的产出水2400立方米。为此，配套建有15座收集泵站和50千米长的产出水收集管网。
记者在现场看到，井底积液通过分离过滤，处理为合格的产出水，排入乌江;产出水中的氯化物等物质被蒸汽蒸发，浓缩加工成工业盐，作为副产品外销。
▲由产出水浓缩加工成的工业盐被打包好
“四周都是农田、鱼塘，不能让一滴未处理过的产出水溢出。”现场工作人员告诉记者，气田产出水回收利用率可达100%······
▲工作人员展示处理合格的产出水
产量从0到100亿立方米，涪陵页岩气田用了4年;从100亿立方米到650亿立方米，用了近6年，这意味着气田发展驶入快车道，走出了一条体制先进、技术自主、装备国产、环境友好的特色之路。
创新集成页岩气高效开发六大核心技术体系，首创我国页岩气立体开发技术，制定158项页岩气勘探开发标准和规范，取得200件国家专利授权······
先行者必然先遭遇挑战，也正是这些挑战造就了经验。
今年4月11日，经国家能源局批准，由中国石化江汉油田牵头制定的《页岩气开发调整方案编制技术要求》行业标准已正式实施。
作为我国首个针对页岩气立体开发的行业标准，主要参考涪陵页岩气田立体开发经验编撰而成，将有效助力我国实现页岩气的持续高效开发。
面对持续突破的成绩，勘探开发人员仍然能够想起——12年前，我国页岩气商业开发的第一串火苗蹿出焦石地面，腾空而起，以一只展翅高飞的“火凤凰”舞动在巴渝上空，百年榨菜之乡的“榨”字与页岩气相勾连。此后，我国页岩气开发在探索中突围，在砥砺中奋起，正向着更加广阔的未来大步流星。
