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走进川西气田 锻造技术利器驯服海相气龙

时间:2022-06-17 11:49 来源:中国石化报 点击:

在四川盆地几千米深的地下,盘踞着一条条“气龙”。在川西海相气田,西南石油局科研人员付出十余年艰辛,在彭州市境内,地下6000米,寻得一条不为人知的新“气龙”——潮坪相白云岩气藏。如何寻得,如何驯服?西南石油局敢为天下先、敢为天下难,在川西气田刷新一个又一个纪录。

显微镜里的“新大陆”

“沿着潮坪相白云岩气藏的思路继续探索。”6月16日,集团公司高级专家李书兵正指导勘探研究团队进一步论证井位部署,“川西气田是在构造带取得的成功,构造之外要甩开勘探。”在勘探领域的探索,西南石油局的研究团队从未止步。

2014年春夏之交,研究团队整天泡在青龙场办公楼的实验室里,端坐显微镜前,饶有兴致地摆弄着一堆岩石薄片。微观世界在他们眼里是一条待擒的“气龙”。

雷口坡组的岩石薄片有上千片,如果摞起来有3米高。研究人员像侦探一样,反复观察研究这堆薄片。薄片里的沉积结构除了细小的白云石晶体,还有一团海藻,他们由此锁定川西雷口坡组地层是潮坪相白云岩。

类型确定了,潮坪相是否会发育成大规模储层呢?他们开始研究这堆薄片孔隙的形成演化过程。孔隙就是天然气的通道,有了它就有成为储层的条件。

亿万年间,海平面涨涨落落,潮上带裸露的岩石受到大气酸雨溶蚀,形成一个个孔隙;被海水浸泡的地带,岩石不再被溶蚀,便没有孔隙。岩石周而复始地裸露、浸泡、再裸露、再浸泡,逐渐叠加成为横向连片分布广、纵向薄互层叠置的储层——一张大大的“千层饼”被研究团队从微观世界里摊开来。

有了大规模成储条件,是否大规模成藏?薄储层如何实现精细预测?环环相扣的问题在他们的不懈研究下迎刃而解,川西海相千亿立方米大气田终于浮出水面。

 

井壁防塌有“利器”

5月8日,西南石油局超深水平井井深纪录再次被刷新——彭州5-1D井顺利完钻,井深8208米、水平段长1843米,一串数字看似简单,难度却是世界级的。

四川盆地西部的横断山脉属于青藏高原,东部的长江中下游平原不断挤向青藏高原,将四川盆地夹在中间,所承之力非千钧可比。

为了控制更多储量,川西气田部署的南北向水平井要穿过东西向地应力,还要承受其上几千米地层压力,最大的挑战就是井壁不稳定。

纵向上直井段需要穿过多套压力系统迥异的地层。其中,须家河组的碳质页岩和煤层煤线,遇水膨胀,地层稳定性差,颇有点“烂泥扶不上墙”的感觉,导致井壁易垮塌。

要解决直井段、水平段井筒稳定性问题,离不开有效的钻井液体系。在中国工程院院士罗平亚团队的帮助下,川西气田用上了量身定制的钻井液体系。

直井段,复合盐强抑制聚磺防塌钻井液是一种高性能水基钻井液,能够抑制黏土水化膨胀,让其难以成为“烂泥”,基本解决了不稳定的问题。

水平段,白油基强封堵钻井液通过井壁上的裂缝,挤进井眼周围的岩石,就像给一碰掉渣的“千层饼”套上了一层保鲜膜,在确保井壁稳定的同时,降低钻具与井眼的摩阻,让井打得更深。

 

去简就繁只为绿水青山

“为什么川西气田需要建设4座脱硫站?”带着疑问,记者走进了彭州3号脱硫站建设现场,60米开外便是两个井口。

“彭州市境内,工农业发达、人口密集,川西气田采出的高含硫酸气酸水通过管道长距离输送。”项目部地面工程管理人员刘钊介绍,“我们宁可减少效益,也要在站内实现脱硫和硫黄回收。”

翻看彭州3号脱硫站总工艺流程图,70亩地范围内有脱硫、脱水、硫黄回收、尾气处理等装置,井口天然气进入脱硫站开始一段“洗白”之旅:湿净化气脱水后成为外输净化气,达到一类气标准;气田水深度处理后,作为循环水回用,杂盐外运;含硫尾气经脱硫成为达标烟气;分离出硫黄回收销售,产品达一等品标准。

川西气田地面工程在彭州3、4、5、6号平台各建设1个脱硫站,是中国石化首个大型钻井、采输、净化、外输一体化项目,占地面积536亩,大约是50个标准足球场的大小,计划2023年9月全面建成投产。

今年3月开工以来,各脱硫站场平、地基处理有序推进,挖机、吊车一派热火朝天,正为争创国家优质工程挥汗如雨……在四川盆地天然气大发展中,西南石油局始终扛起主力军责任,为端牢能源饭碗不懈拼搏。