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    引来地火暖人间 ——山东局宁蒗地区页岩气地质调查“云宁地1井”勘探纪实

    2019-07-23 23:10:25 中煤地质报 阅读

    □  穆 宏  张 晖  娄术文

          今年3月30日,云南省西北部,夜色中的横断山脉深沉而凝重,一束黄色火焰腾空而起,照亮了险峻的高峰深壑,激起了人们兴奋的呼喊,吸引了地质界专家的目光。这跃动的火焰是来自地下1500米岩层的气体在燃烧,它持续而稳定,标志着在云南宁蒗地区取得页岩气重大发现。7月4日,中国地质调查局油气资源调查中心组织专家组在北京对这一成果进行验收,验收等级为优秀。

    这跳动的火苗是深藏于大地的精灵,为了找寻它的踪迹,山东煤田地质人走过了8年的艰辛历程。

    2011年,页岩气被公布为我国第172种矿产,标志着国内油气勘探开发的垄断局面被打破。

    对这一新矿种,人们长期认为它的勘查开发成本高昂、技术超难、代价巨大,前景不容乐观,甚至有专家预测美国的“页岩气革命”不过是昙花一现。就在很多单位犹豫观望之时,山东省煤田地质局凭借着丰富的煤炭勘查技术经验,于2012年2月着手编制了《山东省页岩气勘查初步规划》,在全省率先“起跑”,拉开了页岩油气勘查序幕。

    在山东局页岩气(油)煤层气技术研究中心的墙上挂着一幅中华人民共和国页岩油气勘探地图,上面插着22面小红旗,标注着22个非常规能源勘查项目,遍布我国华东、中南、西南、西北等广大地区,这是山东局页岩气勘查工作走过的足迹。

    山东省煤田地质规划勘察研究院页岩气(油)煤层气技术研究中心副院长、研究中心主任黄兴龙参与了所有项目的建设。回顾8年油气勘查工作,他说有4个项目具有里程碑意义。一是2013年实施的曹页参1井。这是山东省第一口页岩气参数井,由山东局自筹资金、自主组织施工,首次增加了钻孔内气测录井、现场解吸和页岩物性、地化样品测试等工作,掌握了页岩气勘查的工作流程,成为山东局第一次“实战练兵”,为以后承担油气调查中心部署的页岩油气勘查项目奠定了基础。二是2014年实施的尉参1井。这是山东局首次承担油气调查中心大口径钻井任务,井深达2872米,展示了山东局实施地勘深井、油气钻探的实力。此后,山东局与油气调查中心建立了良好的合作关系,截至目前,已承担油气调查中心的17个项目。三是2017年实施的温宿县新温地2井。这口井把油气参数井与矿产地质调查井的任务相融合,成功在新区块发现了石油,使阿克苏-温宿这一区块最终以8.2亿元的高价被企业收购。

    然而,苦苦找寻的页岩气却一直没有重大发现。

    2018年,山东局中标云南省宁蒗地区页岩气地质调查井项目(云宁地1井),目的是系统获取中泥盆统相关参数,探索该区非常规页岩气、常规天然气资源潜力。

    今年3月底,云宁地1井钻进1500.68米,达到设计井深。随钻检测显示,该井气测异常丰富,现场解吸气可达3.25立方米/吨,并于井口成功点火,火焰高达0.6~1米。云宁地1井成为山东局进军页岩气领域的第四座里程碑。

    可是又有谁知道,这口取得重大发现的调查井,竟然差点“夭折”在襁褓之中。

    云宁地1井项目负责人兰志勤介绍,其实在他们刚一入场时,就得到云南省一个同行的提醒:“一看这个地区,就知道坚决不能干!”

    宁蒗地区处于横断山脉中段云南省西北部,区内群山争峙、山峰林立,河谷深切、沟壑交错。云宁地1井位于云南省宁蒗县与四川省盐源县之间,距离宁蒗县城75公里,交通极为不便,距离最近的县道也有30公里,通往井场道路多半是乡道,有20多公里是沙土路。设备入场时正赶上雨季,中到大雨一下就是20多天,道路塌方,大车无法进入,施工人员大车倒小车、小车倒肩膀,耗费23天才把设备搬运组装完成。

    更重要的是,这里地质异常复杂,被当地同行称为钻探的“禁区”。开钻不久,漏水、掉块、卡钻等难题接踵而至。完井报告详细记录了这一艰难的历程:

    2018年10月4日开钻第5天,钻进至40.49米时泥浆全部失返,出现漏水点。5日堵漏未成功,随即换钻头扩孔、下套管隔离。内衬套管下至11米处遇阻,无法继续。6日至7日顶漏钻进,至50.78米遇卡。8日至9日,扩孔至54.2米,依然遇卡,决定投放水泥球加固井壁……随后研究中心、项目组、井队技术人员不分日夜在井场研讨处理措施方案,采用各种方式不断地扩孔、堵漏、加固井壁,一直到11月6日,累计钻进38天,累计进尺75.46米,遇到流沙及砂砾层,采取多种处理措施均无法穿过。

    从40.69米至75.46米,仅钻进34.77米就用了33天,6次遇卡、4次下套管、5次水泥固井,消耗水泥5.5吨,可谓寸步难行。

    在反复论证后,为保障工程施工工期,项目组提出挪孔建议。

    新孔选在哪里?兰志勤带领项目组多次进行野外勘查、反复研究论证,向项目甲方提出4个建议位置。双方又结合物探资料多次研讨,最终确定井位。兰志勤介绍,云宁地1井的成功选位,充分体现了山东局对页岩气资源调查与选区评价方法的应用水平。山东局目前已形成了物探、钻井、录井、测井、分析测试、综合研究六位一体的页岩气资源调查评价理论体系,多次成功运用于优选页岩气勘探目的层与靶区。

    新孔钻探能否成功?大家都捏着一把汗。

    四队资源勘探工程处副主任娄术文介绍,采取的首要措施就是更改原设计的三开套管为五开套管,逐级封堵。这种多级数套管隔离方法,在四队页岩气地质调查井项目上也是首次采用。其次是采用绳索取芯钻探。该队此前已承担油气调查中心6口钻井的施工任务,在绳索取芯钻探技术方面已积累了丰富经验,曾创造了1800余米的全局小口径绳索取芯钻探纪录。另外,他们还注意了钻井参数优选及油气层保护,这些措施都为钻探成功提供了保障。

    在成果验收会上,地质专家认为,这是滇黔桂地区第一口在泥盆系取得重大发现的钻井,展示了康滇古陆西缘宁蒗-盐源地区泥盆系常规天然气和页岩气良好的勘探潜力,开辟了盆外复杂构造区页岩气资源勘查的新区、新层系,有力提振了盆外复杂构造区新生代小盆地古生界商业勘探的信心,将助力当地脱贫攻坚工作。

    火,是人类文明的标志。希腊神话中,普罗米修斯盗取火种带给人类温暖。今天,一代代地质人不断寻找新的能源,肩负起为人类输送光明、谋求幸福的神圣使命,续写着辉煌的篇章。

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