■胡文瑞专栏
水平井的“马镫效应”
■胡文瑞专栏
正如马镫使骑士与战马很好地结合为一体,发挥了骑兵作战的最大效果一样,水平井加水平井多段利用增产改造技术、直井加多层压裂增产改造技术,也使中国非常规油气藏最大化地实现规模有效开发。
在冷兵器时代,骑兵的作用人人皆知,但马镫的起源、作用和历史就不一定众人皆知。小小的马镫在人类历史上有着杰出贡献甚至具有划时代的意义,我把它称之为“马镫效应”。马镫使人与马连为一体,使骑马者解放了双手,可以在飞驰的战马上且骑且射,也可以在马背上左右大幅度摆动,完成左劈右砍的军事动作。因此,它使骑兵的战略地位大大提高,也使世界战争史大为改观,促进了战术变化从而改变了战争面貌。
从马镫的发明及其对人类历史的贡献看石油工程钻井技术的进步,其实两者有着内在的相似性。人类钻直井的历史可能有20多年至少也有1 0多年的历史,水平井可能有几十年历史,煤层气羽状水平井也是十多年发展起来的最新钻井技术。这些钻井技术充其量类似冷兵器时代的“战马”。对于提高单井产量,尤其是对付低渗透油气藏或致密油气藏以及非常规油气藏,钻井只是起到了油气通道的作用,要想真正提高单井产量,类似“马镫”的改造技术就显得十分重要。
中国石油25年组织的“两院三公司”水平井水平段增产改造技术”持续攻关,就是力求解决非常规油气藏提高单井产量的“马镫”问题。也就是说,战马没有马镫作战效率大打折扣,水平井没有多段改造增产技术也要大打折扣。
“两院三公司”水平井多段压裂改造增产技术取得了实质性的进展,针对不同地区不同油气藏压裂改造增产技术,一次可在水平井水平段压裂改造5~15段,产量是直井的3~5倍,是真正解决了“骑兵战马作战”的马镫问题。用英国科技史学家怀特的话说:“很少有发明像马镫那样简单而又具有如此重大的历史意义。马镫把畜力应用在短兵相接之中,让骑兵与马结为一体。”水平井水平段多段压裂改造增产技术有和“马镫”一样的意义。
22年开始,长庆油田苏里格大气田就试图用水平井解决单井产量低的问题,但由于水平井多段压裂增产改造技术没有突破,气田的初期开发受到较大影响,使开发专家一筹莫展。也就是说,因为没有解决好“马镫”式的关键技术问题,导致骑士和战马不能很好地结合在一起,就使作战效率受到极大影响。近年,苏里格气田在开发中大力推行水平井水平段压裂增产改造技术,水平井水平段一次改造5~10段,单井产量大幅度提升,是传统直井的4~5倍,为苏里格大气田大规模有效开发起到了画龙点睛的作用。
虽然,水平井水平段压裂增产改造技术取得了突破,但还达不到普及的程度。目前,全球水平井的比例是总井数的12%多,而且主要集中在北美地区。这并不是水平井技术不成熟,而是由油气藏性质所决定的。水平井水平段多段压裂增产改造技术也只有美国做得最成功,这也是油气藏性质所决定的。
中国油气藏性质与美国基本相似,全国水平井比例不到7%,中国石油水平井比例只有8%~10%,大量油气井还是直井,所以直井的多段压裂增产也有十分重要的意义。鄂尔多斯盆地大面积低渗透油气田开发大多数是直井开发,也需要解决直井压裂增产改造的“马镫”问题,即直井多油层多段压裂改造增产技术。
非常规油气藏开发是中国油气开发最大的现实问题。如果说马镫使骑士与战马很好地结合为一体,发挥了骑兵作战的最大效果,那么水平井加水平井多段利用增产改造技术、直井加多层压裂增产改造技术,可以使中国非常规油气藏规模有效开发收获最大的现实成果。
马镫是骑马民族为了乘骑方便而发明的,抑或非骑马民族为了便于掌握骑术进行骑兵作战的需要而发明。马镫虽然很小,作用却很大。它可以把人和马的力量合在一起,发挥出最大效力。
对于油田开发来讲,水平井水平段多段压裂增产改造,直井多层压裂增产改造技术就是“马镫”,二者很好地结合,将使非常规油气藏开发发生划时代的变化。