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北美壓裂技術的研究與發展

北美壓裂技術的研究與發展

美國《E&P》雜志組織Ely、Carbo Ceramics、NCS等來自北美從事非常規開發的中小公司進行了一次交流研討,針對水平井壓裂技術取得的巨大成功及當前不斷完善技術降低成本的努力,探討技術進步帶來的高產量是否與低油價存在某些關系,怎樣走出低油價新常態下“優化設計-提高效率-降低成本-以求在低油價中生存-油價繼續走低”的“降成本”的惡性循環,發表的一些看法,特別是對水力壓裂技術未來的發展的一些觀點,為探尋低油價下油公司與服務公司的應對之策提供了參考。

原油價格的底線在哪里?

雖然說不同儲層具有不同的生產能力和平衡成本,但總體來說,北美大多數的非常規油氣,在油價低于40美元時即面臨緊張局面,長期在35美元徘徊必然帶來行業的萎縮。價格底線是一個動態的概念,會隨著服務價格、完井成本、作業效率的變化而變化,而技術正是這種變化的催化劑。從非常規油氣的發展可以看到,隨著技術的進步,過去不經濟的活動變得經濟可行了,總的成本下降了。這個經驗又促使許多公司竭力尋找進一步降低成本的技術,比如Energy Recovery正在關注的VorTeq壓裂技術,預期能再使每桶油的壓裂成本降低4~5美元。但須認識到的一點是,油價的變化并不完全取決于經濟規律,其決定因素是錯綜復雜的。

如何看待現在的水力壓裂技術?

從傳統壓裂的交聯凍膠、黏性液體到今天廣泛使用的滑溜水體系,壓裂技術發展走過了數十年的時間,支撐劑的尺寸也越來越小,從40/70目到70/140目,甚至更小。然而對于壓裂工程來說,水力壓裂技術仍處于發展初期,還有很長的路要走。目前,依然有大批致密油氣藏的采收率僅為5%~10%,需要我們加深對油藏的了解,利用數據模型來進行分析,確定儲層的油氣含量、有效滲透率、有效裂縫面積以及近井帶的裂縫導流能力,從而制定最為適宜的壓裂技術實施方案。毫無疑問,獲得井下信息并且加以利用是優化決策的關鍵。

水力壓裂技術將會發生怎樣革命性變革?

無論是否在當前的油價環境中,將采收率從5%提高到15%都將具有巨大的吸引力,技術無疑是提高油氣田采收率、降低桶油成本的關鍵。革命性的技術或許會出現,但技術改進必將持續推進,完成從量變到質變的過程。

從完井的角度,作業者將從單純的工程操作者逐步成為井筒的管理者,對整個壓裂過程,乃至整個生產過程實施管理。

從油藏的角度,針對性將成為發展的方向。由于油藏的非均質性,壓裂設計也不應均勻規范,而是根據具體的地層情況進行針對性的設計。以降低成本為目標,壓裂技術未來突破的方向主要聚焦于兩個領域:

加深自我認知

比如確定有效油藏體積和有效壓裂體積的技術,可以幫助制定更好的油田開發計劃;深成像技術能準確指示壓裂支撐劑在油藏中的位置,幫助獲取超致密氣藏中的剩余儲量;基于大量完井數據的分析優化技術可以激發完井過程的自學習,提高整個油藏的溝通導流能力。

提高效率

比如VorTeq技術通過減少壓裂泵的損耗提高作業效率;CARBO GUARD技術通過攜帶化學品的支撐劑提供長期的地下增產措施等。

油公司和服務公司如何看待新技術的應用?

在油公司看來,一項新技術,如果在研發過程中沒有增加額外成本,而在應用上能夠實實在在地增加產量、提高采收率,那么它獲得應用的可能性會很大。如果是一項技術增加了作業者的風險,有可能因失效而帶來經濟損失,大多數作業者都不太可能去嘗試。過去一段時間,大多數油公司對待新技術的態度都比較開放,積極地試用了納米表面活性劑、新型支撐劑、重復壓裂、深成像等新技術。

對于服務公司來說,面對越來越復雜、越來越關注成本的客戶,需要花更多時間與客戶溝通,展現技術價值、使其意識到嘗試新技術的重要性。尤其需要注意的兩點:

處理好適用型技術與個性化技術的關系

比如,適用于Bakken的技術是否適用于Eagle Ford,如何適用。

把握好短期與長期的關系

比如,大多數石油公司在決策初期總是緊盯產量曲線,這樣不可避免地會只關注到油田生產的前期,采用的技術可能就具有片面性,而服務公司應該幫助油公司把關注點轉移到整個油田生命周期上來。

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