问题:随着非常规天然气开发进入提质增效阶段,如何埋深更大、构造更复杂、储层更薄的区域实现高质量钻完井与高强度压裂,成为决定页岩气稳产和经济性的关键。超深、超长水平段井施工面临多重挑战,包括井筒摩阻扭矩高、轨迹控制困难、地质不确定性大、压裂泵注强度高且易发生砂堵等,任何环节出现问题都可能导致工期延误和成本增加。 原因:页岩气储层通常特点是薄层化、非均质,优质储层“甜点”分布精细,要求井眼轨迹在长距离内精准控制目标层位。同时,随着开发向更深层、更长水平段推进,传统工具和工艺在抗磨性、导向能力、井下安全窗口和连续作业能力各上面临瓶颈,地质与工程信息割裂也增加了风险。此外,超长水平段压裂需平衡分段效率与改造效果,泵注参数、支撑剂运移和井筒清洁等因素叠加,容易引发砂堵和解堵难题。 影响:焦页44-Z5HF井的成功完成为解决上述问题提供了新的实践案例。该井完钻井深8517米,水平段长5442米,钻井周期仅53.88天,刷新多项纪录,说明了我国在超深、超长水平段钻完井组织效率、工具配套和现场管理能力的提升。这个突破不仅提升了单井指标,还增强了在复杂地质条件下稳定钻遇薄层储层的能力,有助于提高有效改造体积和产能贡献,为页岩气稳产上产提供更强支撑。在能源安全和清洁低碳转型的背景下,天然气作为重要过渡能源,其国内增储上产的技术进步意义重大。 对策:为确保施工成功,江汉油田联合施工单位构建了适应超深、超长水平段作业的高性能装备体系,采用“工具优选+数据驱动+协同决策”的组合策略。在钻井环节,项目团队建立地质工程一体化施工体系,优选旋转导向工具和高效抗磨钻头,实时跟踪地质与工程参数,优化地质导向和轨迹方案,提前预警风险并制定管控措施,使钻头在不足10米厚的薄层储层中实现长距离精准穿行,减少无效进尺和风险累积。在压裂环节,团队提出“差异化精准设计”策略,根据井深和地质条件制定针对性方案,形成“分段施策、精准防控”的技术体系,重点解决超长水平段砂堵防控和解堵难题,提升泵注强度和改造效果,实现效率与质量的同步优化。 前景:超深、超长水平段技术的成熟将推动页岩气开发从“规模扩张”转向“精细开发”,以更少的井数获取更高的产能,持续降低全生命周期成本。随着国产化工具、数字化监测和智能决策水平的提升,地质工程一体化有望向“实时闭环优化”发展,压裂设计也将更注重储层差异化和动态调整,推动形成以效果为导向的改造评价体系。下一步,涉及的经验可在类似地质区块推广,同时需加强超深井井筒完整性、长期生产稳定性和环境风险管控的系统研究,形成标准化、可复制的技术和管理体系,为非常规天然气高效开发提供持续支持。
从跟跑到领跑,涪陵页岩气田的技术突破展现了我国能源工业的创新实力。在碳中和目标的引领下,这种需求导向、产学研深度融合的攻关模式,不仅为保障能源安全提供了坚实支撑,也表明了中国制造向产业链高端迈进的决心。未来——随着关键技术瓶颈的突破——页岩气或将在我国清洁能源体系中起到更重要作用。