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涪陵页岩气田:为能源产业发展贡献科技力量

时间:2025-12-19 15:58来源:未知 点击:
导读:中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司(以下简称涪陵页岩气田)于 2012年11月28日实现商业开发突破,于2013年启动试验井组建设,于2014年进入大规模开发阶段,先后被授予重庆涪陵国家...
       中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司(以下简称“涪陵页岩气田”)于 2012年11月28日实现商业开发突破,于2013年启动试验井组建设,于2014年进入大规模开发阶段,先后被授予“重庆涪陵国家级页岩气示范区”和“重庆涪陵页岩气勘查开发示范基地”称号。 2018年4月18日,中国石化与重庆市人民政府在重庆联合举行涪陵页岩气田百亿方产能基地揭牌仪式,标志着涪陵页岩气田如期建成100亿m³年产能。
 

 
       近年来,涪陵页岩气田持续加大勘探开发力度,锚定常压、深层和复杂区块开展技术攻关,稳步推进产能建设。截至目前,涪陵页岩气田累计开钻1353口,完钻1293口,投产1112口,现有探矿权面积达5987km²,采矿权面积达1240km²,产能建设区域分布于重庆市涪陵、南川、武 隆、忠县、梁平、丰都等区(县)境内。

       创新工艺模式 助力绿色开发

       作为中国页岩气商业开发的先行者,涪陵页岩气田以打造页岩气原创技术策源地为目标,累计投入33.88亿元科研资金,先后获得国家专利授权316件(发明专利117件、实用新型专利199 件)、省部级以上科技进步奖34项。其中,《涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发》获得国家科技进步奖一等奖,《超高压大功率油气压裂机组研制及集群化应用》获得国家科技进步奖二等奖。同时, 涪陵页岩气田先后主持和参与制定了7 项国家标准、31项能源行业页岩气技术标准;编制形成了65项页岩气专业局级企业标准,以及全国首套页岩气钻井、试 气、监督作业指导书,为国内页岩气勘探 开发提供了一套较为完善的制度规范。
 

 
       “二元富集”理论——赋能页岩气动态分析研究。涪陵页岩气田率先发现中国南方深水陆棚相页岩具有高碳富硅正相关耦合规律,明确了页岩气多尺度介质流动机理,利用页岩储层孔渗饱测 试、开采模拟等实验设备和测试方法, 构建“页岩气基质一裂缝”双重介质下的“流一固”耦合数学模型,揭示了解 吸、扩散、渗流规律,为页岩气动态分析研究奠定了理论基础。
 
       六大核心技术——攻克页岩气开发工程技术难关。在长期探索中,涪陵页岩气田形成了页岩气地质综合评价、页岩气开发设计与优化、页岩气水平井组优快钻井、页岩气长水平井高效压裂、页岩气采气工艺配套和页岩气绿色开发六大核心技术体系,在建立页岩气综合地质模型、调整页岩气立体开发模式、全面 提升钻井效率、实现储层改造体积最大化、裂缝复杂化等方面取得显著成效,创造了中国页岩气开发的“绿色典范”。
 
       关键装备工具——保障页岩气产业可持续发展。涪陵页岩气田先后研发了多种成套装备,以及一体式超短PDC钻头等系列井下工具,大幅提高了生产效率,实现了页岩气开发关键装备工具全部国产化。其中,在钻井设备方面, 涪陵页岩气田研发了模块化、自动化程度高、适应山地作业环境的步进式、轨道式整体运移钻机,推动建立钻井产业基地。在压裂设备方面,涪陵页岩气田自主研制的2500/3000型压裂机组、 5000型全电动压裂成套装备成为页岩气开发利器,已在全国推广应用3500多台;自主研发的压裂泵、高压管汇、 控制部件在美国、俄罗斯等10多个国家和地区推广应用,国产压裂装备实现从技术引进到自主创新,从单机制造到机组集成,从机械化到自动化、电动化的转变。

       搭建智慧平台 实现动态管控
 
       涪陵页岩气田按照“数据+平台+应 用”的模式,开展面向气藏动态管理、单井管理、管网管理、设备管理、安全环保管理、生产运行优化、协同研究七大业务领域的数字化、平台化、智能化建设, 建立石油工程业务智能管控、气藏动态 管理、应急预案联动指挥、业财融合一 体化分析等核心平台,实现了钻测录固、 压裂投产、试气生产等核心业务进度可查、指标可比、对标可追、安全可控。
 
 

 
       在此基础上,涪陵页岩气田创新开发气藏评价及预警预测模型,通过气藏在线动态分析、指标健康巡检、开发预警预测、动态异常诊断等功能,实现“井站无人值守、区域集中监控、电子智能巡 检”,打造了“人在干、数在转、云在算” 全面感知、实时响应的现代气藏管理新 模式。另外,涪陵页岩气田积极拥抱物联 网、数字化技术,建成勘探、开发一体化 数据库和SCADA工业控制系统,搭建气田安防可视化联动平台,涵盖视频监 控、语音广播、智能门禁、周界防御、电 子巡检五大系统,实现生产数据应采尽 采、管控视频应建尽建,形成了具备自动 化、可视化、集成化、流程化、模型化特征的气田数字化管理模式。
 
       转变治理方式 推行清洁生产

       涪陵页岩气田持续加大污染防治、节能减排和清洁能源生产力度,走出了一条“环境友好、绿色示范”的高质量发展道路,先后被评为“石油和化工行业 绿色工厂”“全国十佳环保设施开放单位”“重庆市环保诚信企业”。
 
       在废水治理方面,涪陵页岩气田持续推进废水减量化、资源化,打好碧水保卫战。在钻前工程施工前,涪陵页岩气田采用高密度电法勘查方法对平台近地表 溶洞进行勘查,避开暗河、溶洞,确定井位;在直井段采用清水钻井,钻过地下水层后,用套管将水层严密封固,避免污染浅层水系;推行“减量化一再利用一再循环”的清洁生产方式,根据钻井废水、 压裂返排液、采气废水的不同性质,通过筛选水处理剂、优选水处理剂配方、 开展无害化处理等措施,将达标后的工业废水回用于施工作业,实现产出水资源化利用;建成投运全国首个页岩气产 出水处理工程,日处理能力达1600m³,处理合格的产出水达到国家污水综合排放一级标准,气田废水处置合格率达100%。
 
       在固体废物治理方面,涪陵页岩气田运用瘦身井眼技术,开展三开水基钻井液替代油基钻井液试验,推广负压振动筛,减少水基钻屑、油基钻屑产生总量,实现固体废物源头减量,并持续推动水泥窑协同处置水基钻屑、产出水絮 凝物、油基钻屑,实现水基钻屑现场零库存、油基钻屑100%合规处置。处理后的油基钻屑含油率在3%以下,远优于北美地区2%的标准;钻屑灰渣配制成的人工土壤满足《绿化种植土壤》的要求,气田固体废物合规处理率达100%。
 
       未来,涪陵页岩气田将继续围绕技术创新、资源高效开发及区域协同发展等方向,通过持续突破核心技术、深化环保实践、拓展市场空间,推动页岩气产业向规模化、高效化、低碳化转型,为保障国家能源安全、推动长江经济带高质量发展提供坚实支撑。

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