摘要：鉆探頁(yè)巖氣井皆未取得實(shí)質(zhì)性成果除了對(duì)頁(yè)巖氣的成藏地質(zhì)特征及其勘探選區(qū)方面存在認(rèn)識(shí)問題外，可能還與目前一些頁(yè)巖氣開采企業(yè)不熟悉或不遵循頁(yè)巖氣勘探開發(fā)程序有關(guān)。
從20世紀(jì)80年代初第一口Barnett頁(yè)巖氣井的發(fā)現(xiàn)至今，美國(guó)近代的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)已經(jīng)歷了30余年的發(fā)展歷程。從早期的直井泡沫壓裂到目前的水平井多段滑溜水壓裂，從早期東部頁(yè)巖氣的開采逐步向中西部擴(kuò)展，其發(fā)展過程是循序漸進(jìn)的，針對(duì)頁(yè)巖氣基礎(chǔ)理論方面系統(tǒng)而深入的研究及開采技術(shù)的進(jìn)步，為2006年以來(lái)美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
受北美地區(qū)頁(yè)巖氣革命巨大成功的影響，中國(guó)自2009年以來(lái)開展了較大規(guī)模的頁(yè)巖氣勘探工作。尤其是自2012年中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部(以下簡(jiǎn)稱國(guó)土資源部)第二輪頁(yè)巖氣探礦權(quán)區(qū)塊公開招標(biāo)以來(lái)，吸引了大批地勘、煤電企業(yè)以及地方民營(yíng)公司積極投入到頁(yè)巖氣開采熱潮中。迄今為止，中石油、中石化等多家油氣公司已經(jīng)在四川盆地的海相頁(yè)巖氣勘探中取得了商業(yè)性突破，頁(yè)巖氣產(chǎn)量從2011年的約200×104m3迅猛增至2014年的13×108 m3。然而，其余非油氣公司在21個(gè)招標(biāo)區(qū)塊內(nèi)的頁(yè)巖氣勘探成果卻乏善可陳。據(jù)部分媒體報(bào)道，國(guó)土資源部、地方政府及中標(biāo)企業(yè)雖鉆探頁(yè)巖氣井已達(dá)50余口，但皆未取得實(shí)質(zhì)性成果。究其原因，除了對(duì)頁(yè)巖氣的成藏地質(zhì)特征及其勘探選區(qū)方面存在認(rèn)識(shí)問題外，可能還與目前一些頁(yè)巖氣開采企業(yè)不熟悉或不遵循頁(yè)巖氣勘探開發(fā)程序有關(guān)。因此，有必要通過對(duì)近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外在頁(yè)巖氣勘探開發(fā)方面所取得認(rèn)識(shí)進(jìn)行梳理，總結(jié)出頁(yè)巖氣勘探開發(fā)所應(yīng)遵循的程序或模式，以期減少頁(yè)巖氣勘探?jīng)Q策風(fēng)險(xiǎn)，提高勘探成功率。
頁(yè)巖氣勘探開發(fā)基本特征
根據(jù)石油評(píng)估工程師協(xié)會(huì)(SPEE)在2009年成立的“資源型油氣勘探委員會(huì)”(ResourcePlayCommittee)給出的定義，頁(yè)巖氣屬于資源型油氣勘探的一種類型，其他類型還包括煤層氣、致密氣、盆地中心氣和某些致密油藏，也即美國(guó)石油地質(zhì)家協(xié)會(huì)(AAPG)和石油工程師協(xié)會(huì)(SPE)所稱的非常規(guī)油氣藏。它們具有“連續(xù)性”油氣聚集的特征，而與構(gòu)造圈閉或地層圈閉油氣藏為代表的常規(guī)“非連續(xù)性”油氣聚集特征明顯不同，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.頁(yè)巖含油氣系統(tǒng)一般呈區(qū)域性廣泛分布，氣藏分布范圍往往與高伽馬值富有機(jī)質(zhì)的含氣頁(yè)巖(hotshale)分布范圍相當(dāng)。盡管頁(yè)巖氣是一種“連續(xù)性”的氣藏，但是這并不意味著在一個(gè)頁(yè)巖氣區(qū)塊內(nèi)鉆到商業(yè)性氣井的機(jī)遇相等，因?yàn)轫?yè)巖氣藏在縱、橫向上的非均質(zhì)性較強(qiáng)，局部存在相對(duì)富集的“甜點(diǎn)區(qū)”。而且，即使在同一“甜點(diǎn)區(qū)”內(nèi)，受完井質(zhì)量和壓裂效果等工程因素的影響，單井氣產(chǎn)量和最終可采儲(chǔ)量(EUR)較高的“好井”與較低的“差井”也會(huì)交替分布。
2.頁(yè)巖氣藏集生烴層、儲(chǔ)集層和封蓋層為一體，自生自儲(chǔ)連續(xù)性聚集成藏，無(wú)運(yùn)移或運(yùn)移距離極短，且不受構(gòu)造圈閉和水動(dòng)力的控制，無(wú)明顯的氣水界面。但這并不意味著頁(yè)巖氣井不產(chǎn)地層水，在頁(yè)巖氣藏埋深較淺(如美國(guó)Antrim 和NewAlbany頁(yè)巖氣藏)、頁(yè)巖天然裂縫中若充注地層水或者壓裂過程中若溝通了下伏潛在水層(如Barnett頁(yè)巖氣層下伏的奧陶系Viola組或Ellenburger組灰?guī)r[9]以及五峰組—龍馬溪組底部頁(yè)巖氣層下伏的寶塔組灰?guī)r)等情況下，均可能產(chǎn)地層水。這勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響頁(yè)巖氣井的生產(chǎn)，既可能降低氣井最終可采儲(chǔ)量，又可能增加水處理成本，最終影響頁(yè)巖氣開采的商業(yè)性。而這也是目前國(guó)內(nèi)一些頁(yè)巖氣開采區(qū)塊面臨的巨大挑戰(zhàn)。
3.“頁(yè)巖”實(shí)際上是一個(gè)很寬泛的地質(zhì)術(shù)語(yǔ)，泛指顆粒粒徑小于63μm 的所有細(xì)粒沉積巖。按傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)認(rèn)識(shí)，并非所有的頁(yè)巖油氣都產(chǎn)自“頁(yè)巖”，例如美國(guó)最大的兩個(gè)頁(yè)巖油田(EagleFord和Bakken)實(shí)際上都屬于碳酸鹽巖。而且，含氣頁(yè)巖儲(chǔ)層巖相類型多樣，從硅質(zhì)含量較高、脆性的硅質(zhì)或粉砂質(zhì)頁(yè)巖到黏土含量較高、塑性的黏土質(zhì)頁(yè)巖均有分布。實(shí)踐證明，最有利于水力壓裂且效果最佳的頁(yè)巖巖相類型當(dāng)屬硅質(zhì)頁(yè)巖和粉砂質(zhì)頁(yè)巖。
區(qū)域上，頁(yè)巖分布并不均質(zhì)，巖相變化較大，由此造成頁(yè)巖儲(chǔ)層質(zhì)量不一。這是造成同一區(qū)塊內(nèi)甚至是同一“甜點(diǎn)區(qū)”內(nèi)頁(yè)巖氣壓裂效果千差萬(wàn)別的一個(gè)重要原因。在頁(yè)巖氣開采中，許多被認(rèn)為是“工程”引起的問題恰恰可能是“地質(zhì)”問題。因此，為取得最佳的井軌跡和壓裂設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)頁(yè)巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)研究，建立“甜點(diǎn)區(qū)”地質(zhì)模型顯得尤為重要。盡管目前在頁(yè)巖氣的開采中都傾向于采用“工廠化”批量作業(yè)的開發(fā)模式，而且叢式井組的實(shí)施效果明顯好于單口井效果，但正如Sprunt所指出的，工廠化鉆井并不能代替對(duì)頁(yè)巖層的綜合地質(zhì)評(píng)價(jià)。沒有頁(yè)巖氣藏是完全相同的，也不存在適用于所有頁(yè)巖氣藏的通用技術(shù)。任何一項(xiàng)有效的頁(yè)巖氣開采技術(shù)都是針對(duì)具體的頁(yè)巖儲(chǔ)層條件經(jīng)反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)探索而獲得的。
4.頁(yè)巖氣資源潛力巨大，原始地質(zhì)儲(chǔ)量(GIIP )一般為千億或萬(wàn)億立方米級(jí)，資源豐度介于4×108~13×108 m3/km2。盡管頁(yè)巖氣分布范圍廣，資源量巨大，但是頁(yè)巖氣勘探區(qū)內(nèi)存在局部高產(chǎn)的富集區(qū)或核心區(qū)。例如，美國(guó)東部阿帕拉契亞盆地的Marcellus頁(yè)巖氣區(qū)帶經(jīng)勘探評(píng)價(jià)證實(shí)存在北部和南部?jī)蓚€(gè)核心區(qū)。這兩個(gè)核心區(qū)的含氣頁(yè)巖具有高有機(jī)碳、高孔隙度和異常高壓特征(表1)。
在鉆井之前，甚至在取得頁(yè)巖氣勘探區(qū)塊之前，通過頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)工作，優(yōu)選出有利區(qū)甚至核心區(qū)，對(duì)于取得頁(yè)巖氣規(guī)模效益開發(fā)至關(guān)重要。
5.頁(yè)巖氣開發(fā)往往需要鉆探成百上千口水平井，而且需要實(shí)施大型的加砂壓裂增產(chǎn)措施，才能達(dá)到一定規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn)。這與常規(guī)氣藏“稀井高產(chǎn)”的高效開發(fā)模式截然不同。因此，從某種意義上講，頁(yè)巖氣藏是一種經(jīng)壓裂改造而成的“人工”氣藏。大批量的水平井鉆井以及大規(guī)模的壓裂增產(chǎn)改造，使得頁(yè)巖氣的開采成本極高，如何降本增效成為頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
6.頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量變化較大，第一年的生產(chǎn)即可呈斷崖式下降，遞減率高(70%~80%)，之后逐步趨于穩(wěn)定，低產(chǎn)量平穩(wěn)生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，最終采收率較低，低者不足10%，高者也不過20%~30%，但隨著頁(yè)巖氣開采技術(shù)的不斷進(jìn)步，最終采收率有望逐步提高。中石化2014 年探明的涪陵頁(yè)巖氣田，其地質(zhì)儲(chǔ)量1067.50×108m3，技術(shù)可采儲(chǔ)量266.88×108m3，采收率達(dá)25%。頁(yè)巖氣井的最終可采儲(chǔ)量一般較低，美國(guó)著名的Barnett頁(yè)巖氣區(qū)的平均單井EUR 僅為0.45×108m3。此外，頁(yè)巖氣井EUR 分布具有可重復(fù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，但是用鄰井的生產(chǎn)情況來(lái)預(yù)測(cè)未開發(fā)區(qū)的氣井生產(chǎn)可能存在較大的不確定性。
頁(yè)巖氣的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)需要采用地質(zhì)與工程一體化的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)技術(shù)，有賴于先進(jìn)的完井壓裂工藝技術(shù)。在過去的10年間，美國(guó)頁(yè)巖氣壓裂的段長(zhǎng)從150m 縮短到目前常用的45~75m，減少射孔簇?cái)?shù)和簇間距(一般采用15~30m)以及優(yōu)化孔數(shù)已成為提高水力壓裂效率的一種通用方法。此外，固井滑套完井、及時(shí)破膠技術(shù)、連續(xù)加砂的激進(jìn)泵注程序以及化學(xué)轉(zhuǎn)向劑等一些新的完井工藝技術(shù)已在南方下古生界海相頁(yè)巖氣的開采中獲得了成功應(yīng)用，有效地提高了壓裂增產(chǎn)效果，與此同時(shí)降低了壓裂成本。因此，唯有通過技術(shù)的不斷進(jìn)步和開采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，逐步提高頁(yè)巖氣井的EUR，降低鉆完井成本，才能最終實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的商業(yè)化開采。
7.在經(jīng)濟(jì)特征方面，與常規(guī)油氣開發(fā)所需的鉆井(多為直井)數(shù)量少、一次性投資決策、前期投資高以及投資回收較快等特征相比，頁(yè)巖氣開發(fā)所需的鉆井(多為水平段較長(zhǎng)的水平井)數(shù)量大，為減少投資風(fēng)險(xiǎn)，需要在不同的勘探開發(fā)階段進(jìn)行多次投資決策。因此需要長(zhǎng)期不斷的投資，而且投資回收的速度較慢。
頁(yè)巖氣勘探開發(fā)基本程序
盡管頁(yè)巖氣勘探評(píng)價(jià)方法、開發(fā)技術(shù)和研究手段均與常規(guī)天然氣和其他類型的非常規(guī)天然氣存在一定的差異，但是與常規(guī)油氣的勘探開發(fā)一樣，頁(yè)巖氣的勘探開發(fā)同樣需要遵循符合自身科學(xué)發(fā)展規(guī)律的基本程序。從鉆少量資料井的選區(qū)選層、資源潛力評(píng)價(jià)與可行性研究階段，到鉆數(shù)十口井的勘探評(píng)價(jià)階段，再到大規(guī)模批量鉆探，特別是引入“工廠化”施工理念的平臺(tái)叢式井組鉆探的開發(fā)階段，頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的每個(gè)階段都有其特定的目標(biāo)與任務(wù)，以及是否進(jìn)入下一階段的時(shí)間決策點(diǎn)(圖1)。
由于頁(yè)巖氣開采具有投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、投資回報(bào)期長(zhǎng)的特點(diǎn)，為規(guī)避勘探風(fēng)險(xiǎn)，減少投資損失，就必須嚴(yán)格遵循勘探開發(fā)程序。在進(jìn)入每一階段之前的決策點(diǎn)，都要開展科學(xué)的評(píng)價(jià)與論證，以決定是否進(jìn)入下一階段。
通常要在進(jìn)入頁(yè)巖氣商業(yè)開發(fā)階段之后，才有可能實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣項(xiàng)目的投資回收。與此同時(shí)，頁(yè)巖氣勘探開發(fā)步伐的快慢主要取決于技術(shù)的可行性與市場(chǎng)條件，如圖2所示北美地區(qū)不同頁(yè)巖氣項(xiàng)目在2009年所處的勘探開發(fā)階段各不相同。即使在同一頁(yè)巖氣勘探區(qū)內(nèi)，由于勘探任務(wù)的完成情況不同，也會(huì)呈現(xiàn)出勘探節(jié)奏快慢不一、不同階段相間的“滾動(dòng)勘探開發(fā)”特征。
選區(qū)評(píng)價(jià)階段
在實(shí)施頁(yè)巖氣鉆井計(jì)劃之前，首先需要對(duì)頁(yè)巖氣潛力區(qū)塊的資源勘探前景開展評(píng)估，以及對(duì)頁(yè)巖氣勘探項(xiàng)目進(jìn)行可行性論證。通過對(duì)含油氣沉積盆地及其周緣地區(qū)黑色頁(yè)巖巖系的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與資源評(píng)價(jià)，查明評(píng)價(jià)區(qū)頁(yè)巖含油氣系統(tǒng)的基本地質(zhì)特征及資源勘探潛力，最終優(yōu)選出具有較高資源稟賦的頁(yè)巖氣勘探有利區(qū)。該階段圍繞頁(yè)巖層是否具有廣泛形成油氣資源富集所必需的成藏條件這一評(píng)價(jià)目標(biāo)，開展對(duì)頁(yè)巖巖系的區(qū)域地質(zhì)特征、頁(yè)巖儲(chǔ)層分布特征以及頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)。
該階段需要完成的地質(zhì)評(píng)價(jià)任務(wù)包括:①調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)鉆井中的頁(yè)巖氣顯示、氣流產(chǎn)出情況，以及頁(yè)巖是否是常規(guī)油氣田(藏)的母源；②根據(jù)露頭、測(cè)井和地震資料，確定優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度及其分布范圍；③根據(jù)露頭、巖屑和巖芯資料，確定有機(jī)質(zhì)含量、類型和成熟度；④測(cè)定頁(yè)巖儲(chǔ)層礦物含量、基質(zhì)孔隙度和滲透率；⑤研究頁(yè)巖埋藏和生排烴史、區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)和天然裂縫發(fā)育情況；⑥獲取頁(yè)巖地層的溫度、壓力資料等；⑦分析區(qū)域構(gòu)造斷裂特征以及對(duì)頁(yè)巖氣的保存影響；⑧計(jì)算頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量；⑨優(yōu)選勘探有利區(qū)。在完成上述評(píng)價(jià)任務(wù)之后，需要對(duì)以下關(guān)鍵問題給出明確的答案:頁(yè)巖氣資源是否存在；資源規(guī)模有多大；是否有足夠的資源可以確保下步勘探評(píng)價(jià)工作的開展，由此來(lái)決定是否進(jìn)入到開展實(shí)質(zhì)性鉆探作業(yè)的頁(yè)巖氣勘探評(píng)價(jià)階段。
該階段評(píng)價(jià)工作的深入程度與質(zhì)量高低在很大程度上決定著頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的成敗。選擇頁(yè)巖氣資源稟賦高的有利區(qū)開展勘探開發(fā)工作是目前業(yè)界的共識(shí)。而目前國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣招標(biāo)區(qū)塊內(nèi)所遭遇的種種困難[3]可能正是頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)階段存在問題的突出反映。如果將資源稟賦并不高又存在極大鉆完井工程風(fēng)險(xiǎn)的構(gòu)造復(fù)雜區(qū)評(píng)價(jià)為所謂的勘探有利區(qū)，進(jìn)而開展大規(guī)模的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)，其結(jié)果是不言而喻的。
勘探評(píng)價(jià)階段
該階段的主要目標(biāo)是在前一階段選定的頁(yè)巖氣有利區(qū)塊內(nèi)，優(yōu)選井位進(jìn)行探井和評(píng)價(jià)井的鉆探與壓裂工作，以評(píng)價(jià)勘探區(qū)頁(yè)巖目的層的儲(chǔ)層質(zhì)量與完井質(zhì)量，進(jìn)一步落實(shí)頁(yè)巖氣資源規(guī)模，驗(yàn)證頁(yè)巖氣層的產(chǎn)氣能力。
為實(shí)現(xiàn)上述評(píng)價(jià)目標(biāo)，該階段需要完成下述勘探評(píng)價(jià)任務(wù):①確定井位目標(biāo)，進(jìn)行區(qū)域探井鉆探(直井)，并分不同儲(chǔ)層層段壓裂驗(yàn)證；②采集實(shí)際數(shù)據(jù)(如取心、Isotube泥漿氣取樣、電纜測(cè)井、VSP等)，開展巖心分析(如HRA 非均質(zhì)性分析、TRA 致密巖石分析、巖石地球化學(xué)和巖石力學(xué)分析等)，填補(bǔ)認(rèn)識(shí)空白；③水平井鉆完井壓裂測(cè)試評(píng)價(jià)，建立頁(yè)巖氣產(chǎn)能；④在頁(yè)巖氣商業(yè)價(jià)值獲得證實(shí)的情況下，開展2D 地震詳查、精查或3D地震勘探(主要針對(duì)甜點(diǎn)區(qū))；⑤對(duì)壓裂作業(yè)實(shí)施微地震實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以優(yōu)化水平井及多井平臺(tái)設(shè)計(jì)；⑥將鉆獲的頁(yè)巖氣井接入管線試生產(chǎn)，以獲得長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，評(píng)價(jià)氣井最終可采儲(chǔ)量；⑦通過探井與水平井評(píng)價(jià)，以及氣井試生產(chǎn)資料分析，確定可茲開展先導(dǎo)試驗(yàn)的甜點(diǎn)區(qū)。
在完成上述勘探評(píng)價(jià)任務(wù)之后，需要對(duì)頁(yè)巖壓裂后能否商業(yè)產(chǎn)出，頁(yè)巖氣產(chǎn)量是否足夠大，以及頁(yè)巖氣能否長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)生產(chǎn)等關(guān)鍵問題做出明確回答，以確定評(píng)價(jià)區(qū)是否具有進(jìn)入到下一階段的商業(yè)開采價(jià)值。
先導(dǎo)試驗(yàn)階段
頁(yè)巖氣的商業(yè)成功很大程度上取決于能否科學(xué)有序、經(jīng)濟(jì)有效地將儲(chǔ)藏在頁(yè)巖致密層中的天然氣壓裂開采出來(lái)。由于進(jìn)入商業(yè)開發(fā)生產(chǎn)階段后需要大批量鉆完井，投資甚巨，因此需要通過小規(guī)模的先導(dǎo)試驗(yàn)，驗(yàn)證多井平臺(tái)批量鉆完井作業(yè)模式，制定適宜的頁(yè)巖氣開發(fā)技術(shù)政策，確定經(jīng)濟(jì)開發(fā)模式，編制頁(yè)巖氣開發(fā)方案。
先導(dǎo)試驗(yàn)階段的主要評(píng)價(jià)任務(wù)包括:①啟動(dòng)多井平臺(tái)鉆井開發(fā)，開展水平井生產(chǎn)測(cè)試；②獲取長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)，完善氣藏地質(zhì)模型；③驗(yàn)證用于經(jīng)濟(jì)開發(fā)模式的各種技術(shù)假設(shè)條件；④優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，優(yōu)化鉆井設(shè)備；⑤證實(shí)通過多井平臺(tái)鉆井模式，可以有效地降低開采成本。
在決策進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)開發(fā)階段之前，需明確回答以下關(guān)鍵問題:①大規(guī)模開發(fā)是否具有經(jīng)濟(jì)性；②頁(yè)巖氣開發(fā)過程與生產(chǎn)操作方式能否滿足安全環(huán)保需求。
開發(fā)生產(chǎn)階段
按照先導(dǎo)試驗(yàn)階段確定的頁(yè)巖氣“工廠化”經(jīng)濟(jì)開發(fā)模式，科學(xué)有序地實(shí)施開發(fā)方案。通過生產(chǎn)作業(yè)表現(xiàn)的不斷調(diào)整、提高和完善，逐步提高頁(yè)巖氣采收率和最終可采儲(chǔ)量，同時(shí)通過改善投資結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)的最大化。
在先導(dǎo)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用已試驗(yàn)成熟的鉆完井配套技術(shù)和裝備，集中部署一批井身結(jié)構(gòu)和鉆完井方式基本相同的平臺(tái)水平井，以工廠流水線作業(yè)形式開展鉆完井、壓裂與測(cè)試生產(chǎn)的批量施工作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)提高頁(yè)巖氣單井產(chǎn)量和最終可采儲(chǔ)量以及降本增效的經(jīng)濟(jì)開發(fā)目的。
該階段的主要任務(wù)包括:①全面開展多井平臺(tái)“工廠化”鉆井壓裂作業(yè)；②不斷優(yōu)化平臺(tái)井設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)和鉆完井作業(yè)；③持續(xù)開展頁(yè)巖氣藏與氣井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；④保持生產(chǎn)作業(yè)表現(xiàn)的穩(wěn)定性，并不斷提高生產(chǎn)作業(yè)效率和氣井最終可采儲(chǔ)量。
滾動(dòng)開發(fā)模式
頁(yè)巖氣的勘探開發(fā)特征表明，盡管頁(yè)巖氣資源豐富、分布廣，但非均質(zhì)性強(qiáng)，開發(fā)技術(shù)要求高，投資大，開采成本高。而且，能否實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)往往存在較大的不確定性。因此，在制定頁(yè)巖氣的開發(fā)方案時(shí)，往往不能像常規(guī)油氣開發(fā)那樣，采用一攬子的鉆井計(jì)劃作整體開發(fā)部署。
頁(yè)巖氣開發(fā)需要制定一個(gè)基于新的評(píng)價(jià)結(jié)果可以靈活調(diào)整的鉆井計(jì)劃，允許在一個(gè)頁(yè)巖氣區(qū)塊內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況劃分不同的開發(fā)區(qū)進(jìn)行分期投資“滾動(dòng)”開發(fā)(rollingdevelopment)。首先開發(fā)已評(píng)價(jià)成熟的區(qū)塊，尚不成熟的區(qū)塊則需通過進(jìn)一步的勘探評(píng)價(jià)，逐步成熟后進(jìn)而開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)頁(yè)巖氣區(qū)塊的持續(xù)開發(fā)(圖3)。這種“成熟一塊開發(fā)一塊”的分期分階段開發(fā)模式與常規(guī)油氣“整體探明、整體投資、整體開發(fā)”的開發(fā)模式存在明顯的差異。通過先期小規(guī)模的開發(fā)投資，將在鉆完井、壓裂與測(cè)試生產(chǎn)方面已取得的成功經(jīng)驗(yàn)逐步復(fù)制、推廣，由此可以有效地控制頁(yè)巖氣開發(fā)所固有的較大投資風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)北美地區(qū)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，分期分階段的“滾動(dòng)開發(fā)”是控制頁(yè)巖氣開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)的最佳方式。
頁(yè)巖氣“滾動(dòng)”開發(fā)模式允許在一個(gè)總體開發(fā)方案中包含處于勘探、評(píng)價(jià)、先導(dǎo)試驗(yàn)和開發(fā)生產(chǎn)等不同階段的所有頁(yè)巖氣有利區(qū)域，通過分期分批的投資決策，可以有效地控制成本和風(fēng)險(xiǎn)，最終實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣資源的規(guī)模效益開發(fā)。
結(jié)論
1.頁(yè)巖氣藏特征與常規(guī)氣藏存在明顯差異，其勘探開發(fā)方式也迥異。
2.頁(yè)巖氣勘探開發(fā)工作是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，一個(gè)完整的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)程序可以大致劃分為選區(qū)評(píng)價(jià)、勘探評(píng)價(jià)、先導(dǎo)試驗(yàn)和開發(fā)生產(chǎn)等4個(gè)階段。
3.頁(yè)巖氣開發(fā)具有投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、投資回報(bào)期長(zhǎng)的特點(diǎn)，為降低投資風(fēng)險(xiǎn)，必須嚴(yán)格遵循勘探開發(fā)程序。在進(jìn)入每一勘探開發(fā)階段之前，都需要開展科學(xué)的評(píng)價(jià)與決策。
4.頁(yè)巖氣勘探開發(fā)各階段的工作步驟可以加快，但程序不可逾越。否則，往往會(huì)導(dǎo)致決策的失誤并造成巨大的投資損失。
5.頁(yè)巖氣開發(fā)方案的制定應(yīng)具有一定的靈活性，采用分期分階段的“滾動(dòng)開發(fā)”模式，可以有效地控制頁(yè)巖氣開發(fā)中的高風(fēng)險(xiǎn)。（《天然氣工業(yè)》王書彥 李瑞 王世謙）
