王志剛

中國石油化工股份有限公司

技術(shù)與成本是制約非常規(guī)油氣資源規(guī)模開發(fā)的關(guān)鍵因素。從2010年開始，中國石油化工股份有限公司（以下簡稱中國石化）將“突破非常規(guī)”作為重中之重的發(fā)展戰(zhàn)略，以學(xué)習(xí)曲線理論為指導(dǎo)，邊引進(jìn)學(xué)習(xí)、邊應(yīng)用提升，不斷推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、降低開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)了非常規(guī)油氣的規(guī)模有效開發(fā)。

1 應(yīng)用學(xué)習(xí)曲線推動(dòng)非常規(guī)油氣藏開發(fā)的背景

1.1 開發(fā)非常規(guī)油氣資源對(duì)提高我國能源安全保障程度具有戰(zhàn)略意義

石油和天然氣是關(guān)系到國家安全的重要戰(zhàn)略物資。2013年我國原油凈進(jìn)口量達(dá)2.82×108t，同比攀升4.03%，石油對(duì)外依存度達(dá)到58.1%；天然氣凈進(jìn)口量為530×108m3，同比大增25%，對(duì)外依存度達(dá)到31.6%。預(yù)計(jì)2014年我國石油需求量增速將在4%左右，達(dá)到5.18×108t，凈進(jìn)口量將達(dá)3.04×108t，石油對(duì)外依存度將達(dá)到58.8%；天然氣進(jìn)口量也將繼續(xù)高速增長18.9%，達(dá)到630×108m3［1］。面對(duì)全球多變的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和越來越重要的環(huán)境論題，我國油氣供應(yīng)安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，必須適時(shí)調(diào)整能源戰(zhàn)略，加大非常規(guī)油氣資源開發(fā)力度，增加能源自給率、提高能源獨(dú)立性［2］。

我國非常規(guī)油氣資源豐富。根據(jù)2008年對(duì)全國非常規(guī)油氣資源進(jìn)行的初步評(píng)價(jià)結(jié)果，我國的石油可采資源量超過160×108t，天然氣可采資源量超過20×1012m3［3］。如果這些資源能得到有效開發(fā)，將改變我國油氣生產(chǎn)和能源供應(yīng)格局，極大地提高油氣自主供給能力。

1.2 開發(fā)成本高是制約非常規(guī)油氣有效開發(fā)的關(guān)鍵因素

非常規(guī)油氣藏具有獨(dú)特的地層特征、構(gòu)造特征、儲(chǔ)層特征和油氣藏特征，必須采用非常規(guī)的鉆井工藝、大規(guī)模分段壓裂等技術(shù)，才能將地下的油氣開采出來。與常規(guī)油氣田開發(fā)相比，開發(fā)非常規(guī)油氣資源工程技術(shù)要求高、鉆井壓裂投資大。

中國石化非常規(guī)油氣資源主要分布在四川、鄂爾多斯、渤海灣等盆地，地層條件和地面條件總體較差，工程成本較高。例如，四川盆地川東北地區(qū)為頁巖氣成藏最有利的地區(qū)之一，但地處山區(qū)、地面條件差，氣層埋藏較深（一般超過3 000m），地層條件復(fù)雜，鉆井成本高。隨著近幾年先進(jìn)鉆井、壓裂等技術(shù)的引進(jìn)和試驗(yàn)，油氣工程技術(shù)已經(jīng)取得了較大進(jìn)步和發(fā)展，目前制約非常規(guī)油氣資源開發(fā)的問題主要取決于經(jīng)濟(jì)性，也就是說在努力提高單井產(chǎn)量的同時(shí)，有效降低工程成本是實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣藏規(guī)模有效開發(fā)的重要途徑。

1.3 北美應(yīng)用學(xué)習(xí)曲線推動(dòng)非常規(guī)油氣資源開發(fā)的啟示

以美國為代表的北美地區(qū)在過去的20多年中，在非常規(guī)油氣藏描述技術(shù)、鉆完井技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)等方面取得了一系列突破，非常規(guī)油氣開發(fā)取得了翻天覆地的變化。依靠持續(xù)不斷的技術(shù)進(jìn)步與管理革新，學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)推動(dòng)其非常規(guī)油氣產(chǎn)量呈指數(shù)型增長，降低了非常規(guī)油氣藏鉆井周期、鉆井成本、壓裂成本（圖1）。美國Barnett油田用了28年的時(shí)間，頁巖氣產(chǎn)量才達(dá)到27×108ft3／d（1ft3＝0.028 316 8m3，下同），而Fayetteville油田，通過學(xué)習(xí)曲線的應(yīng)用，僅用了6年時(shí)間，頁巖氣產(chǎn)量就達(dá)到了27×108ft3／d（圖2）。由此可見，學(xué)習(xí)曲線加速了非常規(guī)油氣的開發(fā)進(jìn)程。

頁巖氣開發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)移也拉開了美國致密油革命的序幕。2005年，美國Bakken油田開始利用水平井和多級(jí)壓裂技術(shù)開發(fā)致密油，2007年致密油產(chǎn)量達(dá)到10×104bbl／d（1bbl＝158.98L，下同），2009年增加到25×104bbl／d，2010已達(dá)到40×104bbl／d。據(jù)劍橋能源預(yù)測(cè)，Bakken油田致密油可采儲(chǔ)量超過170×108bbl油當(dāng)量，比美國最大油田Prudhoe Bay油田的儲(chǔ)量還要多。預(yù)計(jì)2016—2018年，Bakken油田致密油產(chǎn)量將能夠達(dá)到80×104bbl／d，最高產(chǎn)量可望達(dá)到200×104bbl／d。得益于非常規(guī)油氣資源開發(fā)，2011年美國國內(nèi)石油產(chǎn)量達(dá)到近10年來的最高水平，天然氣產(chǎn)量更是創(chuàng)造了歷史新高，并且使得美國歷經(jīng)60年后再度成為石油產(chǎn)品凈出口國，目前美國已經(jīng)成為全球第三大油氣生產(chǎn)國。據(jù)BP《世界能源展望報(bào)告》預(yù)測(cè)，美國到2030年有望基本實(shí)現(xiàn)能源自給。

按照美國的學(xué)習(xí)曲線，非常規(guī)油氣開發(fā)初期的成本處于最高水平，當(dāng)技術(shù)水平提升和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累達(dá)到一定的程度，成本必定下降。中國石化非常規(guī)油氣開發(fā)剛起步不久，尚處于學(xué)習(xí)曲線的起始階段，需要高度重視研究學(xué)習(xí)規(guī)律，尋求學(xué)習(xí)曲線加速效應(yīng)，加快技術(shù)進(jìn)步、成本下降、產(chǎn)量上升的進(jìn)程。

2 應(yīng)用學(xué)習(xí)曲線推動(dòng)非常規(guī)油氣開發(fā)的主要做法

學(xué)習(xí)曲線（Learning Curve）又稱熟練曲線、經(jīng)驗(yàn)曲線，它反映的是在大量生產(chǎn)周期中，隨著累積產(chǎn)量的增加，產(chǎn)品單位工時(shí)逐漸下降的生產(chǎn)規(guī)律［4－7］。學(xué)習(xí)曲線反映出的這一生產(chǎn)規(guī)律稱為學(xué)習(xí)效應(yīng)，是通過學(xué)習(xí)、練習(xí)不斷積累經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)調(diào)整、優(yōu)化的結(jié)果［8］。學(xué)習(xí)效應(yīng)最早產(chǎn)生于飛機(jī)制造業(yè)，在石油、化工、合成橡膠等行業(yè)都發(fā)現(xiàn)了類似的學(xué)習(xí)現(xiàn)象［9］。影響學(xué)習(xí)效應(yīng)的因素主要包括操作熟練程度、技術(shù)工藝、工具設(shè)備、方案設(shè)計(jì)、原料供應(yīng)、專業(yè)分工和組織管理等。

圖1 技術(shù)進(jìn)步與成本下降示意圖

圖2 頁巖氣開發(fā)學(xué)習(xí)效應(yīng)示意圖

2.1 學(xué)習(xí)曲線應(yīng)用的路徑和特點(diǎn)

中國石化在非常規(guī)油氣藏開發(fā)實(shí)踐中，以學(xué)習(xí)曲線理論為指導(dǎo)，在中國石化總部統(tǒng)籌組織下，持續(xù)開展鉆井壓裂工程技術(shù)優(yōu)化和工程成本分析，針對(duì)影響學(xué)習(xí)效應(yīng)的關(guān)鍵因素，遞進(jìn)式優(yōu)化改進(jìn)，有效推動(dòng)了生產(chǎn)效率提升和成本下降。

2.1.1 全員、全過程應(yīng)用，突出學(xué)習(xí)曲線在管理中的主線引領(lǐng)作用

學(xué)習(xí)曲線現(xiàn)象表明，生產(chǎn)中永遠(yuǎn)都有潛力可挖，沿著學(xué)習(xí)曲線改進(jìn)生產(chǎn)過程不會(huì)自動(dòng)發(fā)生，需要整個(gè)企業(yè)自覺努力改進(jìn)［4］。中國石化在啟動(dòng)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)之初，明確提出，要借鑒北美頁巖氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將學(xué)習(xí)曲線作為一種管理理念、方法、工具運(yùn)用到工作部署和工程技術(shù)試驗(yàn)優(yōu)化中，目標(biāo)是提升單井產(chǎn)量、降低工程成本。在中國石油化工集團(tuán)公司層面成立了非常規(guī)工程技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組，定期召開技術(shù)推進(jìn)會(huì)，總結(jié)上一輪工程實(shí)施的效果、存在的主要問題，提出下一輪重點(diǎn)試驗(yàn)攻關(guān)方向和目標(biāo)。中國石化所轄分公司層面成立了非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)會(huì)戰(zhàn)組織機(jī)構(gòu)，抓好重點(diǎn)工程實(shí)施，不斷優(yōu)化工藝技術(shù)，落實(shí)降低工程成本措施。通過學(xué)習(xí)曲線的推廣與應(yīng)用，逐步推進(jìn)非常規(guī)油氣開發(fā)技術(shù)進(jìn)步和工程成本降低。

2.1.2 分類、分專業(yè)應(yīng)用，突出學(xué)習(xí)曲線在提速提效中的針對(duì)性

中國石化礦權(quán)區(qū)內(nèi)的非常規(guī)油氣藏包括致密油氣、頁巖油氣兩大類。根據(jù)中國石化資源分布情況，按照中淺層致密油氣、深層致密油氣、頁巖油氣3種類型，進(jìn)行開發(fā)管理和生產(chǎn)組織。針對(duì)各類型非常規(guī)油氣藏的具體特點(diǎn)，圍繞鉆井、壓裂兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，繪制分段壓裂水平井鉆井工程單位成本、鉆井工程單位進(jìn)尺投資、千米進(jìn)尺周期、單段壓裂投資等學(xué)習(xí)曲線。從技術(shù)優(yōu)化和管理創(chuàng)新兩個(gè)方面著手，確定影響每一種類型油氣藏學(xué)習(xí)效應(yīng)的關(guān)鍵因素，開展綜合分析，提速提效的目標(biāo)和措施更加具有針對(duì)性。

2.1.3 注重建立標(biāo)準(zhǔn)化體系，促進(jìn)學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)的發(fā)揮

學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)的核心體現(xiàn)在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和傳承。標(biāo)準(zhǔn)體系將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、固化、推廣，能夠有效提升學(xué)習(xí)效應(yīng)。啟動(dòng)非常規(guī)油氣開發(fā)工作后，中國石化總部組織中國石化石油勘探開發(fā)研究院、中國石化石油工程技術(shù)研究院以及有關(guān)企業(yè)共同研究編制了“非常規(guī)油氣標(biāo)準(zhǔn)體系與規(guī)劃”，按照“統(tǒng)一協(xié)調(diào)、重點(diǎn)突出、層次適當(dāng)”的原則，重點(diǎn)對(duì)地質(zhì)勘探、測(cè)錄井、鉆井、開發(fā)、采油采氣等專業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，共納入各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)805項(xiàng)。非常規(guī)油氣標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)布實(shí)施，促進(jìn)了學(xué)習(xí)效應(yīng)的發(fā)揮，提高了非常規(guī)油氣井施工的規(guī)范性和安全性，為中國石化非常規(guī)油氣開發(fā)提供了有力保障。

2.1.4 集體學(xué)習(xí)、集團(tuán)化應(yīng)用，突出學(xué)習(xí)曲線的經(jīng)驗(yàn)共享效應(yīng)

根據(jù)學(xué)習(xí)曲線理論，當(dāng)兩個(gè)或更多產(chǎn)品分享一個(gè)活動(dòng)或者一種資源的時(shí)候，學(xué)習(xí)效應(yīng)更強(qiáng)。中國石化在非常規(guī)油氣開發(fā)中，采取集體學(xué)習(xí)、集團(tuán)化應(yīng)用模式，定期召開非常規(guī)鉆井壓裂工程成本專題分析會(huì)，9家相關(guān)油田企業(yè)全部參加，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合、工藝與定額相結(jié)合，多部門、多專業(yè)聯(lián)合分析，共享工藝優(yōu)化、成本分析和管理創(chuàng)新成果，以便各單位相互借鑒，將學(xué)習(xí)曲線的經(jīng)驗(yàn)效果在整個(gè)公司內(nèi)推廣應(yīng)用。

非常規(guī)油氣開發(fā)初期，為了保證鉆井和壓裂質(zhì)量，工具、材料、技術(shù)服務(wù)基本上由國外大型石油工程服務(wù)企業(yè)提供。在鉆井過程中，為保證地質(zhì)導(dǎo)向的可靠性，使用國外某公司的FEWD，日費(fèi)高達(dá)5萬元。分段壓裂由國外某公司提供工具和技術(shù)服務(wù)，單段費(fèi)用就在500萬元左右。在工作量小的情況下，國外公司服務(wù)價(jià)格很難壓下來。為此，我們充分發(fā)揮集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，將各分公司工作量整體打包招標(biāo)，由中國石化統(tǒng)一與國外工程服務(wù)公司談判。打包后工作量較大，攤薄了外方成本，外方技術(shù)服務(wù)價(jià)格不斷降低。

2.1.5 一體化設(shè)計(jì)、運(yùn)行，促進(jìn)整體學(xué)習(xí)效應(yīng)提升

中國石化在非常規(guī)油氣開發(fā)長水平段水平井分段壓裂設(shè)計(jì)中，采用多向優(yōu)化設(shè)計(jì)流程（圖3）。立足非常規(guī)油氣水平井壓裂完井的需求，突破常規(guī)鉆井設(shè)計(jì)中單純強(qiáng)調(diào)儲(chǔ)層鉆遇率的思維禁錮，樹立兩級(jí)控靶和梯形靶盒理念，在地質(zhì)設(shè)計(jì)、鉆井設(shè)計(jì)、壓裂完井設(shè)計(jì)等優(yōu)化中，注重一體化多向優(yōu)化，使設(shè)計(jì)參數(shù)相互適應(yīng)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提升了整體工作效率。

圖3 非常規(guī)油氣井多向優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖

按照“一體化”組織、“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”管理、例會(huì)運(yùn)行的模式，加強(qiáng)非常規(guī)油氣藏開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)組織實(shí)施。突出抓好4個(gè)環(huán)節(jié)：①排出鉆井壓裂運(yùn)行大表，強(qiáng)化一體化組織運(yùn)行，確保實(shí)施進(jìn)度；②強(qiáng)化施工組織協(xié)調(diào)，明確鉆機(jī)運(yùn)行、壓裂前施工準(zhǔn)備、施工組織、后勤保障、效果跟蹤等環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和責(zé)任部門，統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)推進(jìn)，確保生產(chǎn)運(yùn)行暢通；③按照“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”管理法制定單井關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制要點(diǎn)、技術(shù)要求，做好鉆完井、壓裂施工等工程質(zhì)量控制工作；④實(shí)行周例會(huì)制度，召開現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行會(huì)，有關(guān)分公司組織鉆井、壓裂等施工單位共同分析生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、鉆井液性能、地質(zhì)導(dǎo)向參數(shù)、作業(yè)運(yùn)行以及投產(chǎn)情況，把握施工進(jìn)度和質(zhì)量，確定下一步運(yùn)行監(jiān)督措施。

2.2 應(yīng)用學(xué)習(xí)曲線優(yōu)化鉆井工藝，降低成本

以輪次分析為切入點(diǎn)，將學(xué)習(xí)曲線應(yīng)用貫穿于鉆井優(yōu)化的全過程，落實(shí)到設(shè)計(jì)、材料、管理等具體環(huán)節(jié)中［10］。以中國石化鄂爾多斯盆地致密油氣藏鉆井為例，學(xué)習(xí)優(yōu)化的具體做法如下。

2.2.1 第二輪鉆井

首先總結(jié)第一輪鉆井實(shí)施情況、問題和潛力，找出影響學(xué)習(xí)效應(yīng)的關(guān)鍵因素，實(shí)施第二輪鉆井時(shí)采取了以下3項(xiàng)優(yōu)化措施：

1）優(yōu)選工具設(shè)備。全井段推廣使用高效PDC鉆頭和高效鉆具組合技術(shù)，有效提高機(jī)械鉆速及單趟鉆進(jìn)尺，實(shí)現(xiàn)水平段一趟完鉆；采用進(jìn)口或耐高溫MWD／FEWD儀器，延長井下工作時(shí)間。

2）優(yōu)化井眼軌跡調(diào)整技術(shù)。采用新型導(dǎo)眼設(shè)計(jì)方案，提高A點(diǎn)著陸精度，減少控制點(diǎn)，縮短導(dǎo)眼鉆井周期。導(dǎo)眼鉆井段全部回填，降低軌跡控制要求，鉆井施工難度降低，加快了鉆進(jìn)速度。

3）推廣安全鉆進(jìn)技術(shù)。依托最新石油地球物理勘探成果，水平井部署避開斷層或斷裂帶，避免鉆井液漏失，并優(yōu)選堵漏材料、優(yōu)化防漏堵漏方案；優(yōu)化鉆井液、完井液體系，減少井下坍塌、卡鉆，降低摩阻扭矩，保證水平段鉆井的有效延伸。

2.2.2 第三輪鉆井

在總結(jié)分析第二輪鉆井實(shí)施效果的基礎(chǔ)上，第三輪鉆井又進(jìn)一步采取了以下5項(xiàng)優(yōu)化措施：

1）強(qiáng)化地質(zhì)與工程結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)。取消四開制，減少三開制，推廣擴(kuò)大二開制井身結(jié)構(gòu)，減少套管數(shù)量、固井工作量，鉆井提速效果明顯。依據(jù)中淺層致密油藏地質(zhì)情況優(yōu)化水平段長度，將水平段控制在1 200m以內(nèi)，平均減少水平段長度100 m左右。

2）推廣鉆井提速工藝技術(shù)。采用復(fù)合鉆進(jìn)、新型鉆井液、防斜打直、渦輪鉆井、固井等新技術(shù)新工藝，實(shí)現(xiàn)“四趟鉆”優(yōu)快鉆井。取消鉆井過程中的中間電測(cè)，將固井質(zhì)量檢測(cè)調(diào)整到作業(yè)施工階段。

3）加大對(duì)三維地震資料的利用，減少水平井軌跡調(diào)整次數(shù)，提高油層鉆遇率，提高水平段日進(jìn)尺。

4）加強(qiáng)專業(yè)協(xié)作和自主技術(shù)的集成配套。攻關(guān)研究隨鉆測(cè)井（LWD）、地質(zhì)導(dǎo)向／三維旋轉(zhuǎn)鉆井、油基泥漿、水平井固井、分段壓裂工具、壓裂液、支撐劑等單項(xiàng)技術(shù)，多專業(yè)結(jié)合優(yōu)化設(shè)計(jì)并推廣應(yīng)用。

5）結(jié)合“井工廠”模式優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行。把油氣藏工程、鉆井、完井、作業(yè)投產(chǎn)、地面建設(shè)作為一條完整生產(chǎn)鏈來考慮，通過一體化設(shè)計(jì)、集約化建設(shè)、流水線作業(yè)，促使各個(gè)專業(yè)相互融合、科學(xué)分工、高效合作，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益。

2.3 應(yīng)用學(xué)習(xí)曲線優(yōu)化壓裂工藝，降低成本

通過3個(gè)輪次的分析、總結(jié)、學(xué)習(xí)，中國石化在中淺層致密油氣、深層致密油氣、頁巖氣領(lǐng)域，壓裂技術(shù)不斷發(fā)展完善，壓裂工藝不斷優(yōu)化，壓裂費(fèi)用持續(xù)下降。主要采取了以下3個(gè)方面的優(yōu)化措施：

1）優(yōu)化壓裂方案。針對(duì)每一個(gè)油氣田的具體特點(diǎn)，綜合考慮投資、產(chǎn)量、施工難度等因素，通過學(xué)習(xí)和摸索，確定了合理的壓裂段數(shù)、壓裂規(guī)模、加砂比例等設(shè)計(jì)參數(shù)，并按單井地質(zhì)條件改進(jìn)壓裂液配方，優(yōu)化壓裂液和支撐劑用量。如優(yōu)化濟(jì)陽坳陷深層致密濁積巖油藏壓裂設(shè)計(jì)，提高加砂比，每段加砂量比前兩輪增加1.1t／段，在保證壓裂效果的情況下，壓裂液減少69 m3／段。試驗(yàn)乳液締合型新型壓裂液，在3口水平井中成功應(yīng)用，壓裂液費(fèi)用降低了50%。同時(shí)，中國石化各分公司強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織，合理配置壓裂車組，降低車組費(fèi)用。

2）對(duì)國外壓裂工具和材料公開招標(biāo)，試驗(yàn)推廣國產(chǎn)化工具。改進(jìn)項(xiàng)目招標(biāo)方式，將過去按單項(xiàng)工程招標(biāo)改為按年度計(jì)劃或總體方案工作量打包招標(biāo)，增加與外方談判降價(jià)的砝碼，國外壓裂工具和技術(shù)服務(wù)費(fèi)大幅度持續(xù)下降。同時(shí)，加快國產(chǎn)自主品牌封隔器、壓裂工具的試驗(yàn)和推廣步伐，優(yōu)選使用國產(chǎn)材料替代進(jìn)口材料，有效降低了壓裂費(fèi)用。鄂爾多斯盆地致密油藏水平井平均單段壓裂工具費(fèi)降低了20%以上（表1）。

表1 鄂爾多斯盆地致密油藏水平井平均單段壓裂工具費(fèi)用表

3）加大壓裂液回收處理和重復(fù)利用工作的力度。非常規(guī)水平井分段壓裂需要大量的淡水，現(xiàn)場(chǎng)備水周期長，而壓裂后返排液環(huán)保處理難度大、費(fèi)用高。為了節(jié)約用水、降低處理費(fèi)用，在鄂爾多斯盆地北部工區(qū)建設(shè)了壓裂液集中配液站，在井場(chǎng)使用軟體罐備液，減少備液罐拉運(yùn)費(fèi)和占地面積。同時(shí)，在四川盆地川西地區(qū)試驗(yàn)應(yīng)用了移動(dòng)式壓裂液處理裝置，實(shí)現(xiàn)了壓裂液重復(fù)利用。

3 學(xué)習(xí)曲線應(yīng)用的成果

中國石化從2012年初啟動(dòng)非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)會(huì)戰(zhàn)，在鄂爾多斯盆地、四川盆地和我國東部地區(qū)進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)能建設(shè)。與此同時(shí)，跟蹤鉆井壓裂工作量部署，按輪次開展分析和優(yōu)化，繪制了學(xué)習(xí)曲線，反映出明顯的學(xué)習(xí)效果。

3.1 鉆井提速降本效果明顯

3.1.1 中淺層致密油藏（垂深淺于3 000m）

以鄂爾多斯盆地致密油藏分段壓裂水平井為例，第三輪比第一輪鉆井成本降低277元／m，降幅為8%，千米進(jìn)尺周期縮短0.2d，降幅為1.2%（圖4、表2）。

3.1.2 深層致密油藏（垂深深于3 000m）

以渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷致密油藏分段壓裂水平井為例，第三輪比第一輪鉆井成本降低1 281元／m，降幅為17%。千米進(jìn)尺周期縮短7.2d，降幅為29%，平均單井周期減少31.3d（圖5、表3）。

圖4 鄂爾多斯盆地致密油藏鉆井學(xué)習(xí)曲線圖

表2 鄂爾多斯致密油藏水平井鉆井工程單位投資統(tǒng)計(jì)表 元／m

圖5 濟(jì)陽坳陷致密濁積巖油藏鉆井學(xué)習(xí)曲線圖

表3 濟(jì)陽坳陷致密油藏水平井鉆井工程單位投資統(tǒng)計(jì)表 元／m

3.1.3 中淺層致密氣藏（垂深淺于3 000m）

以鄂爾多斯盆地致密氣藏分段壓裂水平井為例，第三輪較第一輪鉆井成本降低276元／m，降幅為7.4%。千米進(jìn)尺周期縮短0.6d，降幅為4.1%（圖6、表4）。

3.1.4 頁巖氣藏

四川盆地及周緣頁巖氣分段壓裂水平井，由于不斷優(yōu)化工藝，鉆機(jī)月速度由552m／臺(tái)月提高到925 m／臺(tái)月，增幅為67.6%；鉆井成本下降20%。

圖6 鄂爾多斯盆地致密氣藏鉆井學(xué)習(xí)曲線圖

表4 鄂爾多斯盆地致密氣藏水平井鉆井工程單位投資統(tǒng)計(jì)表 元／m

3.2 壓裂工程成本持續(xù)下降

3.2.1 中淺層致密油藏

以鄂爾多斯盆地致密油藏分段壓裂水平井為例，平均單段壓裂費(fèi)用明顯降低，第三輪較第一輪降低21.2萬元，降幅為20%，平均單井壓裂工程費(fèi)用降低203萬元（圖7、表5）。

3.2.2 中淺層致密氣藏

以鄂爾多斯盆地致密氣藏分段壓裂水平井為例，單段壓裂費(fèi)用呈下降趨勢(shì)，第三輪較第一輪降低17萬元，降幅為15%（圖8、表6）。

圖7 鄂爾多斯盆地致密油藏壓裂工程學(xué)習(xí)曲線圖

表5 鄂爾多斯盆地致密油藏壓裂工程單段投資統(tǒng)計(jì)表 萬元／段

圖8 鄂爾多斯盆地致密氣藏壓裂工程學(xué)習(xí)曲線圖

3.2.3 頁巖氣藏

以四川盆地川東北頁巖氣水平井為例，平均單段壓裂費(fèi)用下降幅度大，由第一輪的515萬元下降到第三輪的298萬元，降幅為42.1%（圖9、表7）。

4 結(jié)束語

學(xué)習(xí)曲線作為優(yōu)化載體和管理手段，促進(jìn)了工藝技術(shù)進(jìn)步和工程成本下降，對(duì)加快中國石化非常規(guī)油氣資源開發(fā)進(jìn)程發(fā)揮了積極的推動(dòng)作用。通過近幾年的努力，中國石化在頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域取得了戰(zhàn)略性突破。重慶涪陵焦石壩地區(qū)頁巖氣開發(fā)項(xiàng)目已正式被列為國家級(jí)開發(fā)示范區(qū)（本期地質(zhì)勘探欄目專題報(bào)道），正在加快實(shí)施一期工程年產(chǎn)頁巖氣50×108m3的產(chǎn)能建設(shè)，“十三五”有望建設(shè)成為百億立方米的頁巖氣生產(chǎn)基地。目前，中國石化已成為中國頁巖氣開發(fā)的領(lǐng)跑者。

表6 鄂爾多斯盆地致密氣藏壓裂工程單段投資統(tǒng)計(jì)表 萬元／段

圖9 川東北頁巖氣壓裂費(fèi)用學(xué)習(xí)曲線圖

致密油氣藏也實(shí)現(xiàn)了規(guī)模有效開發(fā)。2013年，鄂爾多斯盆地致密氣已形成了40×108m3的年產(chǎn)規(guī)模，預(yù)計(jì)“十二五”末將建成50×108m3生產(chǎn)能力；川西地區(qū)的致密氣形成了30×108m3的生產(chǎn)規(guī)模，“十三五”有望建成50×108m3的生產(chǎn)能力。鄂爾多斯盆地南部致密油實(shí)現(xiàn)了規(guī)模開發(fā)，2014年計(jì)劃生產(chǎn)原油60×1 04t。渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷致密油已達(dá)到年產(chǎn)22×104t的生產(chǎn)能力。

表7 川東北頁巖氣壓裂工程單段投資統(tǒng)計(jì)表 萬元／段

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