柯文杰(AnthonyCortis)2009年從家鄉加拿大來到中國。他去了四川成都東北方向兩百公里的三臺縣和射洪縣,當地人以種植業為生,關心米棗和麥冬的收成。作為殼牌中國勘探與生產有限公司金秋項目總經理,柯文杰說自己是“巖石愛好者”,他會隨時抽出一疊白紙,邊說邊畫,給人講解密西西比三角洲的成因。
2011年,他的同事北區董事兼長北項目總經理徐立來到了鄂爾多斯盆地腹地。那里人跡罕至,平整的作業區里只有一排排復雜交錯的管道和儲氣罐被陽光照得锃亮。平時,徐與柯有一半時間是穿著連體服、戴著安全帽在各自的工作現場,潛心研究一種很冷門的氣體—致密氣。
但最近這類氣體卻迅速竄紅。與更廣為人知的美國頁巖氣革命一樣,致密氣正在改變著中國的天然氣生產格局,還會成為中國提高非常規天然氣生產的骨干力量。2012年,中國致密氣產量達到300億立方米,幾乎占到全國天然氣總產量的三分之一,而產量到2030年時有望增至1000億立方米,搶在頁巖氣和煤層氣之前帶動非常規燃料行業的繁榮發展。中國工程院院士童曉光曾表示,三種非常規天然氣中,致密氣是最現實的,應該優先發展。美國非常規氣產量中大部分都是致密氣,超出其頁巖氣產量的二分之一。
容易混淆的概念是,地球上很少有完全單純的頁巖氣或致密氣,因為儲藏這些氣體的頁巖和砂巖通常都是混合在一起的。這兩種非常規天然氣不能被分而視之。在大量開發頁巖氣等非常規氣之前,北美地區已經完成了1.7萬口油氣井的建設,隨機抽取其中的500口即可獲得詳盡的地質資料。
中國的致密砂巖氣開發始于上世紀70年代,受當時“重油輕氣”政策、技術、市場等條件制約,長期以來致密砂巖氣開發進展緩慢。在殼牌進駐金秋項目之前,整個區塊只有9口井可供提取地質數據。過去的三年,殼牌一直在金秋區塊進行評價工作,試圖弄清地下的巖石情況。“四川的項目還處在開發初級階段,我們現有的作業井數量有了增長,但是并不足以支持預測整個地區的儲量和產量。”柯文杰說。
徐立負責的長北區塊位于中石油深耕三十多年的長慶油田的東北角,目前探明天然氣地質儲量961億立方米。他頭疼的問題是如何把儲量龐大的氣體從地下開采出來。殼牌早在1999年就與中石油簽署了協議,共同開發這個面積約為1600平方公里的區塊。但是這在當時并不是最理想的資源:極端致密的砂巖層里,油氣的流動性很差,采收率很低,日產量才十幾萬立方米,毫無經濟效益可言。直到2005年,殼牌和中石油共同開發出了適應長北條件的雙分支水平井技術—在地下3000米的深處,鉆進兩條超過兩公里長的水平氣井,從而大幅度提高單井產量。到2011年底,長北項目已陸續投產29口雙分支水平井。該項目的年產量已經突破了35億立方米,商品量達33億立方米,通過管道輸送到北京及其周邊地區。
作為殼牌在中國第一個商業化的非常規天然氣項目,長北區塊的開發和運營皆是典范。“長北項目實現了技術突破,才使得商業化開發變得可行。但是在其他的區塊,同樣的方案未必可行。”徐立表示。柯文杰初到四川時對此深有體會。在長北,勘探開發活動主要集中在單一地層,可預測性較高,靠雙分支水平井就可獲得較高的產量。而金秋區塊的多個地層都富含天然氣,單井或者雙分支井無法有效覆蓋。但殼牌在西加拿大盆地已經成功解決了類似的問題—在單一井場開鉆至30口井并配以地面設施。在地表之下,這些井則像樹根一樣抵達儲層,通過直井、水平井以及定向井技術的應用盡可能地控制含氣面積,但四川獨特的地貌和風土卻給柯文杰制造了新的難題。
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