超级硬核！“磨刀石”上开宝藏：滴水不进的岩石，挤出10亿吨级石油（组图）

今年国庆前夕，中国石油天然气集团公司宣布，在长庆油田所属的鄂尔多斯盆地发现了10亿吨级的庆城大油田。

与之前的油田不同，这次重大发现的是页岩油。而且，这个油田在勘探过程中还使用了一系列与以往不同的新技术。

国内陆上最长的水平井诞生，长庆油田十年研发见成果

在庆城油田的核心区，矗立着一台中国自主研发生产的首台能够达到7000米深度的新型钻机。在这个钻井平台上，它刚刚完成一口目前国内陆上最长的水平井，其中地下水平段超过了4公里。

我国首台能够达到7000米深度的新型钻机

长庆油田副总地质师 吴志宇：它标志着我们一个新的纪录又诞生了，为我们后期，特别是向5公里的水平段方向迈进打下一个坚实的基础。

长庆油田副总地质师吴志宇

在庆城油田另外一个钻井平台上，两台钻机正在紧张工作，在一个长86米、宽43.5米，比一个标准足球场还小的平台上，要钻下20口水平段达到1500米的长水平井，这在长庆油田是一个新的纪录。

在另外一个更大一些的钻井平台，同样也布置了20口长水平井，这20口油井的水平段长度都在2000米以上，地下水平段的总长度超过40公里。

目前，水平井正在取代过去的直井，成为普遍采用的技术，不过这些正在钻进的长水平井却是专门针对页岩油而采用的一项新技术。

吴志宇介绍水平井

鄂尔多斯盆地下面蕴藏着丰富的油气资源，但是却深埋在地下致密坚硬的页岩中。但是怎么把油从地层取出来，这确实难度很大。2005年，美国的页岩油开采技术获得突破之后，长庆油田就开始跟踪相关的技术，早期也进行了一些钻井和压裂的攻关试验，但是都没有取得技术突破。

岩芯库

在西安长庆油田勘探开发研究院的岩芯库，存放着从盆地各处采集回来的长达数万米的地下岩芯。从庆城油田地下2000米采集的油层样本，在地下沉积上亿年，异常坚硬、孔隙致密，可以说是滴水不进。

长庆油田的工人将致密油层的开采比喻为磨刀石上“闹革命”，也就是从孔隙致密的石头中挤出石油，而庆城油田地下的页岩油则是磨刀石中的极品，致密程度是磨刀石的几十倍，而肉眼看不见的油气，就隐藏在这些坚硬的石头里。

长庆油田勘探开发研究院副院长 牛小兵：里面孔隙基本上是2到8个微米，也就是我们头发丝四分之一到五分之一，人的肉眼是很难去发现的。

在地下沉积上亿年的岩石

渗透率是油层致密程度的一个指标，特指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，单位是毫达西。国际上通常把渗透率小于10毫达西的油藏称为特低渗透油藏，小于1毫达西的为超低渗透油藏，而庆城油田的页岩油都是小于0.3毫达西的非常规油藏。为了验证庆城油田的页岩油有多致密，牛小兵将两块岩芯进行了滴水试验，渗透率在五六毫达西的岩芯，很快渗漏下去。而渗透率在0.24毫达西的页岩油岩芯，水珠长时间不能渗透。

渗透率在五六毫达西的岩岩芯

渗透率在0.24毫达西的页岩油岩芯

页岩油储层的渗透性如此致密，导致采用常规的采用技术，根本无法形成有效的油流，在过去长庆油田流传着井井有油、井井不流的说法，正是对鄂尔多斯盆地致密油的形象描述。而美国页岩油革命采用的长水平井和体积压裂技术，为页岩油开采提供了有效的帮助。

早在2011年，长庆油田就启动了页岩油的技术攻关，经过近十年的技术攻关，长庆油田终于在长水平井和压裂技术上获得了突破。

长水平井演示图

“西部大庆”跨越式发展，连续 6 年保持 5000 万吨以上油气当量

在庆城油田华H43平台，布置了五口水平段超过1500米的水平井，目前已经完成了钻井、固井和测井作业，正在进行井下压裂作业，要把地下数千米的坚硬岩层压出裂缝，需要的压力可想而知。

国内生产的具有国际先进水平的压裂车，每台车上的压力泵达到2500水马力，压裂作业的时候，15台压裂车同时向一口水平井输出压力，井口的最大压力可达到70兆帕。70兆帕的压力，意味着可以把地面的水打到七千米的高空。

压裂车

在压裂作业的时候，技术人员采取分段压裂，他们把细切割体积压裂形象地比喻成切面条，切得越细，出油的通道就会越多。在分段压裂的时候，需要对每一段进行封堵，这个封堵的工具叫可溶桥塞，也是压裂作业过程中至关重要的工具。

当时，这种可溶桥塞制造技术掌握在一两家国外的公司手中，只能从国外进口，当时压裂一段的成本达到十多万元。经过几年的技术攻关，如今长庆油田已经有了自己的可溶桥塞--金属可溶球座，在材料、加工工艺和结构设计方面都达到了国际先进水平。

可溶球座

在压裂现场，大量的砂子混合在压裂液中，被大型压裂车源源不断地注入到井下，注入地下的砂子和压裂液越多，说明地下的裂缝网络充分，那么控制的储量也会越多，将来的单井油气产量也更高。

长庆油田油气工艺研究院副院长 张矿生：这个平台我们一共有5口井，压裂设计达到102段，单井的加砂量平均达到2100立方米，单井的入地液量达到28000立方米，目前，这个技术指标和技术能力也超过了美国的页岩气的平均水平。

庆城油田华H43平台

长庆油田是国际上典型的“三低”油气田，低渗透、丰度低、压力低，长庆人形容为在磨刀石上“闹革命”。长庆油田从1970年就拉开了勘探开发的序幕，但是有很长时间产量都徘徊在140万吨左右，2003年还只有1000万吨。但是从2007年之后，长庆油田就进入了快车道，以每两年增长1000万吨的惊人速度开始了跨越式发展，2013年以来，油气当量已经连续6年保持在5000万吨以上，被誉为“西部大庆”。不仅如此，这里所有的采油平台已经实现无人值守。

无人值守的采油平台

小井场、大井丛，也就是在越来越小的钻井平台上，布置更多的长水平井，这不仅大大节约土地，而且缩短了作业周期，降低了成本，百万吨产能减少了80%的用地，用工总量减少60%以上，钻井、压裂周期缩短三分之一。

目前，100万吨页岩油示范区已经初具规模，三年规划整体部署长水平井320口，目前完钻230多口，其中有近90口已经开始投产采油。

半小时观察：

根据中国海关发布的数据，2018年中国原油进口量为4.62亿吨，中国的原油对外依存度达到了70.9%，目前，中国已经成为世界第一大原油进口国。石油是工业的血液，原油使用量的增加是经济增长的一种反映，而原油过高的对外依存度也给国家能源安全带来了严峻挑战。如何勘探到更多的油气资源是石油工业的当务之急。我国的许多油气勘探地区地质条件复杂，常规勘探难度很大，而新技术、新科技的运用将成为油气勘探一把利器，未来，我们希望有越来越多的新技术能够涌现出来，为我国的能源供给带来新的机遇。