记者从中国石化江汉油田获悉，近日，湖北利川市建南镇龙头溪村，红页2HF井连续试采生产15天，日产页岩气保持稳定。该井是继红页1HF井之后，江汉油田部署在利川市红星地区二叠系的第二口页岩气预探井。
“红页1HF井成功完成试采，填补了大陆二叠系页岩气勘探开发的空白。连续部署的红页2HF井、红页3HF井钻遇良好油气显示，标志着该地区页岩气勘探取得重大突破。”油田勘探管理部经理郭战峰介绍，江汉油田已顺利提交红星地区二叠系首批页岩气预测储量1051.03亿立方米，这一储量相当于逾亿吨原油。相关成果上月获中国石化2021年油气勘探重大发现特等奖。
从采常规气到提议采页岩气
江汉油田在湖北省的天然气勘探要追溯到上世纪六七十年代，当时江汉油田在利川发现了湖北省唯一气田建南气田。
“红星地区包括建南区块、三星区块和龙驹坝区块，现在实施的三口井都在建南区块内，只不过原来采的是常规天然气，现在是页岩气。” 郭战峰介绍。
建南气田发现后，江汉油田相继在该区块部署钻探28口井，但未取得大的突破。
2008年，随着北美页岩气革命的成功，国内掀起页岩气勘探热潮。江汉油田重新将目光聚焦这里，对鄂西早期的常规天然气探井烃源（烃是只由碳氢两种元素组成的有机化合物——记者注）岩层进行复查，优选出寒武系、志留系和侏罗系为页岩气勘探有利层系，其中志留系、寒武系的页岩厚度都超过了100米。2011至2014年，油田瞄准这两个层系的页岩气，相继在恩施等地部署了多口钻井，但均未获工业突破。
2016年，科研人员在对老井复查、资料分析的基础上，提议在红星地区二叠系部署页岩气风险探井红页1HF井。
突破“下限”开始在薄储层找气
二叠系探寻页岩气的不利之处是储层薄。“在此之前，国内外都将30米作为页岩气有效气层厚度下限。”然而，在恩施红星地区，科研人员发现二叠系页岩储层不足20米，远远没有达到“下限”。
科研人员大胆假设、小心求证，从鄂西到渝东开展大量调查，发现二叠系页岩虽然储层薄，但总有机碳含量甚至高于重庆涪陵页岩气田。
认识的突破，加上工程技术的进步，使红页1HF井钻探顺利通过论证。2019年11月，该井导眼井正式开钻。
导眼井完钻后，分析评价工作很重要，直接关系到水平井钻探会否实施。而水平井的钻探，是新层系勘探是否会成功的关键。岩心取样、送样、分析测试和精细描述，一系列研究评价结果证实了科研人员的预测：二叠系吴家坪组页岩有机碳含量平均超过8%，高于涪陵页岩气田近一倍。
“有机碳含量是判断是否有页岩气的最关键指标，含量越高说明生成油气能力越强。”最终，二叠系吴家坪组页岩被专家认可为新的页岩气勘探层系。
“在地下3000多米走细钢丝”
在埋深达到3300米的地下打页岩气水平井，是一种挑战。
“水平段靶窗厚度仅有6米。”江汉油田采气一厂勘探开发研究所所长陈小刚介绍，由于地震资料精度有限，再加上储层薄，红页1HF井水平段地质导向难度无异于“在地下3000多米走钢丝”。
钻进过程中，江汉油田科研人员利用随钻伽马测量系统，实时进行储层跟踪对比及模型计算，及时调整钻井轨迹。最终，该井优质页岩气层钻遇率达到95.6%。
“井下脆性矿物质含量高达80%-90%，想要压开地层，形成页岩气流动的‘高速公路’，对储层压裂改造工程工艺提出更高要求。”面对前所未有的难题，油田科研人员反复论证，提出储层改造工艺思路，加大长缝和宽缝的扩展力度，采用新型压裂液体系，形成通畅的采气通道。
2020年底，红页1HF井完成试气。该井取得突破后，江汉油田又部署了红页2HF、红页3HF、红页4HF和红页茅1井。
江汉油田采气一厂党委书记、高级工程师孙建法介绍，红星地区二叠系首批页岩气预测储气面积为300多平方公里。而当地页岩气储气范围要远远超过这一面积。据估算，该地区埋深在4500米以内的页岩气资源量为4000亿立方米以上，具有广阔的商业开发前景。