第三届中国页岩气发展论坛-很高兴接受组委会的邀请，来这里跟大家进行一次非常规油气场的储存改造技术方面的交流。

 

　　关于非常规页岩气而言，它是一个热点大家知道，这么多年我们中石油做了一些研究和探索，拥有一些自己的观点和想法，今天在这里借助机会和大家进行交流和探讨，丹妮尔尤金，在美国众议院能源贸易委员会上报道，美国正处于非常规石油和天然气革命时期，它不仅变得越来越明显，而且超越了能源本身，我们的非常规从原来讲的页岩气革命已经发展到了非常规石油与天然气的时期，北美水平井分段压裂技术的进步，引发了非常规油气场的“革命”改变了世界能源格局，十一五以来组织进行了低渗透水平井压裂改造技术攻关，取得了非常显著的成果，水平井的产量是直井的3.9倍。很多用直井无法实现的动用的储存通过水平井的改造，都可以动用。

 

　　在这里我简单的跟大家就三个方面，进行一个交流，首先我们中石油储存改造主体技术的发展现状，进行一个非常简单的概述，然后讲体积改造技术的核心理论和关键问题，第三我们谈谈非常规开发的力量与工厂化的技术模式。

 

　　中国压裂技术经历了五个阶段，技术不断进步，我们将中国的储存改造技术划分成了五个阶段，九十年代以前我们储存改造技术属于比较被动成熟的状况，我们的勘探开发由他们来确定一口井，由我们改造的同时，进行一个很单一的压裂规模和参数的设计。

 

　　到了九十年代时间我们发展了整体压裂技术，简单的讲油田技术开发时期，当它的井网已经形成了以后，我们对已经形成的油井在井排注水井，排距已经确定的情况下我们开始建立，在这种情况下我们进行压裂井的方法。

 

　　第三个是阶段是开发压裂的阶段，我们的勘探某一个区域，通过勘探技术有所发现，当它进入开放阶段的时候，没有确定井网这个时候我们储存改造技术介入进去，将里面的方向和油井注水井的关系统一考虑进来，对井网进行优化设计，考虑在压裂状态下井网什么样是最佳的，这时我们进入了一个开发压裂的时期，那都是属于经典理论下的压裂发展。

 

　　2000年以后，我们在传统理论下的直井分层，水平井分段的技术，过去有一些领导专家说，我们的分层压裂，可能六十年代那些事物都已经有了，我们这个时候讲的直井分层，一次性下列管柱，不动管柱下的分支压力，我们的水平井技术真正的细分在2006年之后，在这之前我们中国没有形成自己的工具技术，一般是液体浇塞或者外部的东西进行应用。

 

　　2006年以后，我们中石油进行水平井的专项攻关，我们开展了自主井的研发，我们在2000年以后同属于技术发展状态。

 

　　这个时候属于传统项的直井分层，2008年是现代理论的萌芽，压裂技术进入了新的时期，那个时候我们提出了缝网的压裂技术，2009年体积压裂这个技术正式提出。

 

　　我们划这个目的的是什么，大家可以看到，十年大概是一个技术跨越或者是飞跃的结点，我们在讲储存改造技术再过十年会怎么样，可能是我们值得期待的一件事情。

 

　　第二个方面除了改革技术的进步，大幅度降低储存功能下线，这个是大家比较清楚的，我们过去有很多不能动的储层，现在由于储存改造技术的进步，都可以动用，这个表示是我们厂庆油天有代表性的数据，九十年代我们安塞可动用，渗透率在1.94，到了2000年的左右晋安，我们渗透率在1.5左右，继续跨越到2005年的阶段，我们的西风可动用最低渗透率下降到了0.9，到了2007、2008年我们的渗透率大概在0.6了，到了2009年和现在我们的华庆超低渗透率在0.3这是大家知道的，特别近期我们非常规技术的发展，我们过去长七长八是不当储存可动用，现在完全可以实现可动用的状态。

 

　　第三个就是我们各项技术指标不断在提升，大家可以看，我们做一个简单的展示，近两年的压裂分层是5层以上，水平井分段是6层以上，直井我们有这样的技术，看这个图，从苏里格分层是很典型的事例，在合成压裂的时候产量大约只有5万多方，到了分成五层是10万方左右，可以分压八层的时候，我们的产量可以接近24万方，所以它的效果是非常明显的。也就是我们实现了一个越来越好的动用，成压裂的另一个作用就是大幅度奖降低了我们的单井作业成本，我们的大庆层数从三层变到五层以上的时候，我们的成本，从吨油成本从1256块降到了950，下降了300多块钱，别看那300块钱，吨油的下降是非常厉害的。水平井技术这几年通过我们的攻关，储存改造的技术也是大幅度的发展，近两年的压裂超过了1200多口口井，超过了2010年前的总数。水平井的应用是非常迅速的，中石油这么多年来在攻关技术上形成了各项技术，在这儿不一一介绍了。

 

　　这个数据展示了什么呢?从数据攻关十一五开始，结束到2012年的底技术发展的水平状态，是这么一个情况，同时我们的中石油研发成功了实现非常规油气体积改造技术非常重要的两套技术，快钻桥塞是用得非常多的技术，还电缆传输技术分输射孔技术，得到了非常好的技术，我们已经研发成功，有非常好的应用。

 

　　第二个方面我要这儿探讨交流的是我们的体积改造技术的核心理念和关键的问题。

 

　　我们大家都知道体积改造技术这个名词业界比较广泛的应用了，我们讲这项技术的缘起是什么，我给大家进行交流。

 

　　体积改造技术首先离不开水平井作案井和分段压裂，我们知道通过水平井的钻井可以增加接触面积20倍，如果水平井+水平井分裂压裂，增加油藏接触面积1053倍，这都是世界上有定论的研究成果，除此之外还有什么技术起到了决定性的作用呢。

 

　　看一下这个技术，这个表是数据是早期一点。反映水平井技术发展的结点，这个颜色可以看到，在2000年之前基本上是直井开发，非常规页岩气来讲核心区的发展是表现了一个发展的趋势，到2001到2003年的时候直井核心区2千口以上，水平井只有76口，在90年代的时候，到1995年达到一口水平井，1996年到2000年打了三口，2004年到2006年的时候，水平井和直井基本持平，到了2007、2008年是水平井开发为主。非常规页岩气产量的大幅度上升，他的起点在2007年，这是他的一个关键。我们讲到体积改造技术的缘起还有一个技术，微地震缝裂诊断，我们知道通过微地震的诊断，对我们非常重要的一件事情，它不再形成这样的单一的裂缝，往往形成网状的复杂的形态。水平井钻井和分段压力了微地震是三足鼎立，缺一不可。

 

　　第二我们讲微地震技术应用起到了决定性重要的作用，他对技术的应用改变了经典压裂理论的认识，2002年美马玛咯斯贝尔发布了微地震的测试成果，这是很关键的，我们知道这是以井筒为中心的压裂裂缝，无论是什么模型都是可以假设的，通过微地震研究发现了一个问题，裂缝形态在平面上不是单一的裂缝，是复杂网状平台，这是对压裂缝诊断技术的认识。

 

　　我们对他的体积改革纪念，用时间的观念进行一个简单的表述，中间可能还有很多的展示，我在这儿就不讲了，第一的是2002年的微地震体积改造，微地震的出现，启蒙是体积改造技术。mayerhofer2006年提出了改造的油藏体积的概念，SRV，2008年他在文章标题中来探讨这个体积。2008年中国提出了缝压裂的技术，2009年我们提出了体积改造的技术，通过这几年的研究，我们建立了这样一套技术改革的应用模式，这套技术模式和体系，大概包括它的定义作用基本的内涵，关键技术、理念、设计的要素，我们在这对我们核心的理念，简单的跟大家进行一个交流，目的是想使我们的体积改造技术，有更多的人来达成共识。体积改造技术的定义，我们提出了两个概念，一个是狭义一个是广义的，我们讲的体积改造技术，通过压裂方式讲储存打碎形成网状裂缝，使裂缝的接触面积最大，这个大家前面已经看到了。

 

　　二是使任意方向裂缝的距离最远，极大的可能提高储存的整体设备能力，实现立体改造，这个技术使得储存渗透率在低至纳米级的时候，油气的生产也成为可能。

 

　　我们讲这个技术的目标，它是针对页岩为主导的，页岩也就是可以打碎破裂的形态。

 

　　第二个我们提出了广义的改造技术，这个技术刚刚提出的时候大家有很多的困惑，对于我们非页岩怎么来说它，它是通过人工手段提供程度和面积来提高，尤其是产量的压裂技术方法。

 

　　这就是美国微地震压裂的事件，这个时候我们提出了一个疑虑，狭义和广义的体积改造技术，提出这个的意思想干什么，我们讲它的理论，他们的意图是什么，我们讲狭义的体积改造技术有三个核心理论，我们下面要做一个介绍。

 

　　网状裂缝渗透率，大幅度降低油气流动的差这是核心，他产生的核心条件，这个我们后面阐释。广义体积改造技术我们是以追求打碎储存为中心目标的，这对我们的致密油气来进行定义，实际上可以讲它具有不同的内涵和目标，我们走到今天体积改造技术，它是可以涵盖我们的页岩致密油气煤层气都是可以包含的，它的内涵可能是有一点点不同而已。

 

　　现在的储存改造技术在体积改造这样的一个定义下，我们都可以去进行探讨。

 

　　核心的作用我们从理论来讲，是从经典走向现代，我们可以讲成为三大工程技术之一，他的作用和物探、钻井已经并列。

 

　　第三储存工程走向开发，理论项我们讲复杂的网状裂缝，第二个就是开发的作用，过去从井控区域勘探，我们知道打出一口井，井口半径井口面积多少公里，控制储量之外你才可以去测算他的储量如果我们把储存打碎形成这样的网状裂缝的时候，我们的缝控基质单位，我们在讲未来的开发你的控制储量，我们不能讲百分之百的变成可动用，但是你的可动用如果能在现在的概念上提高一倍，我们讲中国的储量可动用的储量可能会有非常大的潜力。

 

　　有三个结论核心是他可以提高非常规的油气层采购率，我们要确认这一点，原来讲储存改造技术，是没有人承认他会产生采收率，这个观点已经得到业界的广泛认可。

 

　　核心理论我们原来是提出六个内涵，现在提出了三个核心理论，第一个是打碎储层，形成网状裂缝，人造“渗透率”从理论上讲，他从平面对成裂缝，变成了非平面对成网状裂缝系统，第二个他同张开的裂缝单一的张开型裂缝，变成剪切的产生。

 

　　打碎储存的核心理论，有四个物质条件，储层的脆性，这个矿山原图大家看得非常多了。第二就是水平裂缝水平层理发育，这种意味着可能穿透在你的水平层，或者在你的水平层里面进行滑移，在另外的缝隙的时候在串通，就形成这样的复杂的裂缝形态。

 

　　下一个是水平主应力的差值，水平主应力的差越小，裂缝的改变转向就更容易，第四个就是三应力的状态，目前中国有很多的非页岩区都是这样的状况，包括我们四川震带系是这个状态。

 

　　核心理论2，基质中的流体向裂缝“最短距离”渗流，渗流理论的研究当中，有非常多的渗流模式，经典理论的人工裂缝，地层线行流，我们讲向人工地方的流动，L是比较远的，为什么比较远，800米的井距你在取得中间的时候，你的渗透距离可以达到400米，你再取一半你的渗透距离还可以达到200米，压裂人工裂缝的渗流，仍然是“长距离的”。

 

　　当我们压裂形成网状裂缝形态的时候，大家一眼就可以看出，这个时候中间的值流动的时候，不需要向原来的主裂缝流动，可以向任意附近方向的裂缝流动，这个时候我们讲他是最短距离的渗流，也可以是最佳距离的渗流。

 

　　在国外也有在研究，我在这儿不展开讲这个图了，意思是一样的。

 

　　第三大幅度降低基质中油气流动的驱动压差，油气的流动要克服我们的毛细阻力这是最大的问题。

 

　　这样的流动，当渗透率在0.01的毫米的时候，你的压差就算是100个MP，你的渗流区域也不够是10米，所以他是流动不了的。

 

　　这是我们在进行理论研究当中，无论中国我们自己包括它的哈里伯顿研究成果，我们在恒定压差下，页岩气在基质孔隙流动是100米，流动时间100万年，所以哈里伯顿也做了一个非常典型的图来表征他。在传统自由的渗流的情形下，这样的驱动压差是根本不可能实现的。

 

　　因此体积改造需要什么，我们讲形成这样的网状裂缝，实现最短距离的渗流，再就是我们讲的，既有主裂缝，还有网状裂缝，这样一直的流动技术的最美诠释，既有这样的主裂缝，还有网状裂缝，这样的流动会大幅度的降低会这是体积改造技术的核心。下面这部分我给大家简单过一遍。

 

　　我们重点讲下面的一部分，体积改造技术需要打碎储存，这是它的关键，有很多的技术方法，我们在这儿就不一一介绍了。

 

　　原来的传统思想是压裂是一条裂缝，这是单一的传统的模式，而我们现在讲什么呢，分簇射孔，一次射出两条或者三条裂缝来进行压裂，在这样的情形下，主要是什么呢?打碎储存，要利用应力干扰，这是一个核心，突破传统观念中，过去避免风险干扰，发展到利用风险干扰，使他裂缝相互之间转向就是这个目的。

 

　　因此现在研究缝间距离20到30是最佳的，现在最新的观点，在继续缩小。

 

　　通过传统方式，原来是一口井一口压裂，现在是两井交叉或者同步，这是我们工厂化的模式，目的还是打碎储存。

 

　　第三从过去排状缝，这样的缝中间有很多的空白区，是应力干扰不到的，他基本上没有空白区，所以这样的效果是最好的。这是美国的一个研究成果。利用这样的应力干扰的技术可以优化他的缝间距，相互之间应力干扰实现裂缝的转向。

 

　　通过我们体积改造技术研究，总结最佳打碎储层的基础模式。

 

　　大约就是三点快钻桥塞的方法，多段分簇射孔的技术，大型滑溜水液体，在这样三个核心，控制的核心就是控制缝内的压力。从原来的单一裂缝，最后可以选择网状裂缝，就是这个目的。

 

　　我们谈到非常规的时候，讲页岩气比较多，我们对页岩的定义是什么，页岩是岩石颗粒而定义，他是适应长石颗粒小于0.06毫米的细粉砂岩，含有很多的有机物。

 

　　我们在这儿简单的展示一个，巴肯致密油开发最好的地方，巴肯致密油的核心，他的岩性到底是什么，这个问题有很多人知道，有的同志不是很清楚，都以为他是页岩油，早期他在上巴肯，真正的页岩里面是进行过开发的，但是1995年以后，他在中巴肯开发的时候不再是页岩油了，他的核心是砂岩和和灰岩的交互储存，上面是白云岩，下面是灰岩，这个对中国来讲，我们要拓展自己的思路，不要局限在非常规，就是页岩这里面去，实际上在美国，这样的岩心下面，一样是可以搞体积改造的，这是非常重要的一个事情，我经常讲这个片子，我们在国内讲页岩油的时候一定要清楚，美国讲页岩油的时候是有背景的。

 

　　什么样的岩石可以形成复杂缝网，大家也比较纠结，在中国来讲，有很多人现在依然持反对观点砂岩能形成吗?我们讲关键看你的技术方法和应力条件。

 

　　这在巴肯的时候是比较简单的裂缝形态，但是他用非滑套技术的方法，压缩到这样漂亮的裂缝形态，我们可以看到在巴肯依然可以形成这样的体积改革裂缝，我们告诉中国业界的同行，持怀疑态度的时候，要看看这样的国外研究成果。

 

　　最后我们还要讲一个我们的储存假定应力差确实非常大的时候，不能形成缝网怎么办，那他就不是体积改造了吗?依然是的，这是形成这样的复杂缝网的时候的细分切割的方式，将我们一个水平段段间距做得更小，切除80到100段的时候，他依然是体积改造，这个时候你的机制被这样的裂缝切割的时候，他这样向机制的流动距离依然是把幅度缩短了。所以我们要想体积改造，它依然是可以成立的。

 

　　第五北美认同我们提出“打碎”储层的理论吗?在北美一个文学里面已经明确的提出，他们是接受“打碎”的理念，他们甚至表述打碎是压裂技术未来发展的方向，他们用“pulverizing表述，我们用breakup为表述打碎可能表述不太一样。

 

　　最后一个问题非常规开发理念与工厂化的技术模式，非常规的理念，我们首先要讲开发投资的理念，这是很关键的一点，因为我们过去几十年中国油田开发投资回收期的理念都是这样的曲线，一个漫长的投资回收期，算产能开发预测也是20年30年，但是都非常规而言，可能要改变这样的思路，我们就是要在快速的一到两年内，能够收回投资，产量的递减是比较快的，有一个相对一点的稳产阶段，到了后期提高产收收益的阶段是下一步的问题，所以我们研究非常规的时候，对投资回报率的计算，我们认为不予考虑用30年考虑这样的方式要改变。

 

　　如何建立非常规油气藏开发的生产周期，为什么我讲这个片子，因为我们中国是非常规现在进行开发，我发现我个人的观点，现在的生产模式不是合理的，因为我们现在中国的页岩气产量状况和储量状况根本不清楚。

 

　　我们按照传统的产量生产，每天生产一万方两万方，三万方五万方，那么你要几年以后才能判断你的区块可采储量是多少，我们认为还是要在早期选这样的区块来做快速递减的实验，中国比较中庸一点，就算两个比较80%，我们中国也需要选这样的区块来做这个事情，否则你的投资根本无法确认你的可采储量是多少，你怎么计算，你要五年八年以后才知道你才能降到总产值按照国外的模式，产量一万方两万方的状态，那你怎么投资，需要计算你的投资状态，所以我要提出这么一个概念。工厂化，既然你实现低成本开发非常规技术模式，工厂化这个词大家叫得非常多，什么是工厂化呢?工厂化的提出引入到中国，说实话就我掌握的资料和国外交流，这是我们的公司在最早提出的气工厂，因为我们搞非常规有油，讲气工厂是没有办法讲的，因此我们讲井工厂，变成了工厂化是这么一个背景。

 

　　工厂化首先要明白什么是工厂，标准化流水线，批量生产，高效率低成本，这是核心，中国页岩气开发的的瓶颈就是成本，突破这个瓶颈唯一就是工厂化。什么是真正的工厂，这样的系统研究，我们文章还没有发表，国外也是一些云长没有形成总结，我们做了一些总结。一个是如何实现技术实施的关键，由于时间的关系，我们讲几个关键的要素，这是我们的主体，也就是第一个逆向设计，这是必须要管理的设计理念，你叫他顶层设计也是一样的，我们的传统压裂都是末端的，现在是逆向，首先确定你这个改造技术的模式用戳归还是体积压裂，压裂确定工具。

 

　　通过你的工具完井方式，在这样的方式确定你的钻井方式，你用常规还是欠平衡，因为这个确定了以后，可能节奏会发生改变，不用欠平衡，可能井深结构会缩短，你的成本就会降低，你根据这样的技术模式。在这个平台要设计什么样的井形，在这样的井形下再选择布井的方式，井长设计。有这样的方式下逆向进行正向实施，这是他的一个关键，现在我们往往是搞完设计正向设计正向实施，我们的体积改造处于最末端，到那个时候给我们，前面的人员已经定好了，不是压裂我们做得很重要，确实现在搞非常规储层改造技术的重要性要考虑这样逆向设计的方法。第二个是规模，丛式水平井，16-20口井场，水平段1600-3000米，每口井压裂20-28段。每一个井长可以压440段。2011年，井陈的面积6.3，16口井274段，井深4500米，明天压三断左右，施工时间110天，2010年的冬季进入，2011年的早春出来，在里面要待4个月的时间，压裂4个月的时间，这意味着什么，四个月的作业你压裂车的动迁，一系列的费用都降低了，成本怎么降，你没有规模化就降不下来。

 

　　所以用这个模式把井口布局，我们工厂化一个井长是不是多井口，井口的布局也在工厂化，你再把你的井长靠在靠近的方式下也是工厂化。

 

　　我们现在巴肯的双层开发，就是中巴肯和下面的两个层的开发同时设计，也是工厂化的。还有分支井的模式。

 

　　还有一个关键，钻井的地面井口是才是最优的，有很当种方式，根据我的研究，和国外的一些交流，一字形的井口布局是最优的，特别对于中国现在的钻井状态来说，什么叫间距，两个钻井同时用间距，井口就是这个情况。

 

　　采用这样的方式，有可能两口井同时是钻井，这个要避免的时候这个地方井间距是在25米以上，从压裂来说25米可能丢失了一个成本加大了，你的产量受到影响最佳化你的产量不是很理想。

 

　　这是长期按照一字型布局进行的模式，这是一个核心的片子，原来我由于时间，我基本上不讲，这是一个关键，现在做工厂化的时候，油藏工程师和搞钻井压裂的经常打架，水平段怎么定，我们中石油有这样的问题，我们中石化有没有我不知道，最后我们提出了一个观点，水平井断的长度由什么决定，最后一次起下钻的钻头可达最远距离，就是钻头说了算，你钻头打500米，钻井人员你认为打几支钻头是最效率高的，两次钻头你的水平钻井就是一千米，他如果要1200米，1800米，两次钻头打到1000米，他给你设计了1200米，第三次钻头怎么下还是不下，下进去打了200米还有300米，你打还是不打，这样的成本就出问题了。这是一个关键，这是低成本的技术，没有时间去解释了。

 

　　井间距有什么决定，目前钻井技术最佳性价比下的偏移距，我是讲彻底方向你的偏移多远。

 

　　第二是体积改造技术现在的能力是什么，采用的方法是什么，确定你的井间距，体积改造必须是这样考虑的。

 

　　在这样的模式下，我们去搞工程压力，可以最快的把你的体积改造技术的最高方式选出来，这是核心这个就不说了，这是体积压力最大施工方式，交叉压裂同步压裂。

 

　　这个片子本来我也没有准备讲，今天我加进来，因为这有钻井业界的同志，这里有一个误区，这样的片子，可能有一些媒体讲得比较多，钻井工厂化用的是钻井反排生产，这是不对的，要采用第一个口钻井，第二口井，第一口井就要压裂了，第三口钻井，第二口井压裂，第一口井反排，这是严重的错误的工厂化模式，工厂化没有这么干的，搞钻井的钻井模式一定有出了问题，他只是考虑他的钻井的事情。

 

　　我们的钻井效益假定在中国来说，你的第二口井要打一个月的时候，我的压裂车在上面等一个月压裂吗，不压裂就要动迁，等你打完了我再回来，你打第三口井我又回来，我觉得你快，压裂的动迁就出了问题，工厂化没有这么干的，所以我要强调这个问题，工厂化要和压裂结合起来，不是你自己一家人的事情。

 

　　因此我们工厂化从钻井来说，瓶颈在哪里。压裂核心，在美国是单边掰扯模式我们中国没有这种概念，在四川这对井的宽度有要求。

 

　　如果连续作业19个小叶的连续施工，压裂车在施工过程中，你会要维护，你维护的时候，按照原来的改造模式，你的一台压裂车撤出要25到30分钟，现在的技术是2到3分钟搞定，效率又大幅度提高了，这是细节需要和井下同志交流。

 

　　压裂现场实施当中的一些技巧，包括最终的排量，连续施工你的热量大幅度产生，你的冷却系统怎么设计，有很多技巧，但是我们中国的改造，压裂公司，可能这些事情根本没有考虑过。

 

　　所以要实现真正工厂化连续作业，还有很多事情要做。

 

　　液体的混配和存储，这就不说了，最后非常规的管理，这样的管理必须是有优化地面工程与系统管理的模式，集中管理与安全环保，远程控制是关键，在北美他的高级技术你让他现场来四个月，难度非常大，所以决策必须通过远程控制，集中材料管理。

 

　　这个地方由于这样的公开会议，我没有把他们的成本价格下降的趋势图摆出来，但是告诉大家一个数据，一卡拉(音)公司实现工厂化，2011年的进口气价仅为2007年的11%，所以工厂化对成本下降的控制效果是相当可观的。

 

　　未来的竞争，我们讲中国石油的竞争，要关注这么一点工具技术，我们的北美现在不管是康非还是别的公司，这样的分支级的压裂非常普遍，中国根本没有这样的工具。

 

　　我们搞工具研发压尽快解决这样的问题，我们在国内做了一些实验，一个是尊敬的分支井可以打，第二是用国外的分支井，中国这几年基本可以替代国外，未来几年分支井的工具是下一步更正方向。