Acelerar la innovación iterativa para promover la "revolución del esquisto oriental"

La exploración de petróleo y gas de esquisto en China ha logrado avances repetidos, y el desarrollo industrial ha entrado en la "vía rápida".

A principios del siglo xxi, se lograron avances importantes en la teoría y la tecnología de exploración y desarrollo de petróleo y gas de esquisto en América del norte, y el petróleo y el gas de esquisto nacieron en el aire, lo que cambió el patrón energético mundial desde entonces.

China es rica en recursos de petróleo y gas de esquisto. Según las estimaciones de la Agencia de información energética de los Estados Unidos (eia), la tecnología de petróleo de esquisto de China puede extraer alrededor de 4.393 millones de toneladas, ocupando el tercer lugar en el mundo; Según los resultados de la evaluación del Ministerio de recursos naturales, los recursos recuperables de la tecnología de gas de esquisto de China son de 21,8 billones de metros cúbicos, ocupando el primer lugar en el mundo. En el entorno actual, los enormes recursos de petróleo y gas de esquisto son de gran importancia estratégica para mejorar la capacidad nacional de suministro de petróleo y gas y garantizar la seguridad energética.

Desde 2010, China ha otorgado gran importancia a la exploración y el desarrollo del gas de esquisto, y el seguimiento de la política es más oportuno. En 2012, el Ministerio de Finanzas y la Administración Nacional de energía promulgaron la política de subsidios para el desarrollo y la utilización del gas de esquisto, que subvenciona la producción de gas de esquisto; En 2013, se promulgó la política de la industria del gas de esquisto para aplicar precios de mercado al gas de esquisto, alentar el establecimiento de zonas de demostración de gas de esquisto, promover la cooperación entre China y países extranjeros, y también se propusieron reducir las tarifas de compensación de recursos minerales y las tarifas de uso de derechos mineros para las empresas de extracción de gas de esquisto, y estudiar la introducción de incentivos como el impuesto sobre recursos, el iva, el impuesto sobre la renta y la exención de aranceles para la importación de equipos clave. Con la profundización de la exploración y el desarrollo del gas de esquisto, las políticas a nivel nacional y local también han mantenido un seguimiento dinámico y ajustes. En 2021, la Administración Nacional de energía incluyó el fortalecimiento de la exploración y el desarrollo del petróleo de esquisto en el 14º plan quinquenal de desarrollo energético y de petróleo y gas, y propuso una serie de medidas para promover el desarrollo verde del petróleo de esquisto.

La introducción sucesiva de políticas ha desempeñado un buen papel en la promoción del desarrollo del petróleo y el gas de esquisto en china. Guo xusheng, académico de la Academia China de ingeniería, geólogo Jefe Adjunto de sinopec y Presidente de la Academia de exploración geológica, presentó que después de más de 10 años de exploración y investigación, el gas de esquisto de China ha logrado un rápido crecimiento de las reservas y la producción: ocho campos de gas de esquisto marino, como fuling, weiyuan, changning, zhaotong, luzhou, weirong, Yongchuan y qijiang, se han explorado en la cuenca de sichuan, con reservas geológicas probadas acumuladas de más de 2,9 billones de metros cúbicos; La producción de gas de esquisto aumentó de 25 millones de metros cúbicos en 2012 a 24 mil millones de metros cúbicos en 2022, lo que representa más del 11% de la producción total de gas natural. La industria del gas de esquisto de China ha logrado un gran avance desde cero y se ha convertido en el campo de sustitución más importante y realista para el desarrollo del gas natural de china. De acuerdo con los objetivos de planificación de la Administración Nacional de energía, el desarrollo de la industria del gas de esquisto de China se acelerará aún más durante el período del 14º plan quinquenal y el 15º plan quinquenal, y se espera que la producción de gas de esquisto alcance entre 80.000 y 100.000 millones de metros cúbicos en 2030, y se espera que los recursos nacionales de gas de esquisto entren en la etapa de desarrollo comercial a gran escala.

En cuanto al petróleo de esquisto, aunque China comenzó tarde, se desarrolló rápidamente, y la exploración y el desarrollo del petróleo de esquisto en ordos, junggar, songliao, la Bahía de bohai, el Golfo de Beibu y otras cuencas han logrado avances importantes. En junio de 2021, el campo petrolero de Changqing instaló grandes campos petroleros de petróleo de esquisto con reservas geológicas probadas de más de mil millones de toneladas en la cuenca de ordos; En agosto de 2021, se lograron avances estratégicos importantes en la exploración del petróleo de esquisto gulong en el campo petrolero de daqing, con nuevas reservas geológicas de petróleo pronosticadas en 1.268 millones de toneladas; En noviembre de 2021, se lograron avances multipunto en la exploración de petróleo de esquisto de Jiyang en el campo petrolero de shengli, y el primer lote de reservas geológicas de petróleo reportadas y pronosticadas fue de 458 millones de toneladas; En julio de 2022, el campo petrolero de Jiangsu logró un gran avance en la exploración de pozos de exploración de petróleo de esquisto en la Cuenca norte de jiangsu, con reservas de petróleo de roca recién agregadas de 110 millones de toneladas; En julio de 2022, se logró un gran avance en la exploración de petróleo de esquisto marino en la depresión weixinan de la cuenca del Golfo de beibu, con recursos estimados en 800 millones de toneladas...... Hasta ahora, el petróleo de esquisto en todo el país ha acumulado 1.306 millones de toneladas de reservas geológicas probadas, 241 millones de toneladas de reservas controladas y 3.778 millones de toneladas de reservas previstas, con un total de 5.325 millones de toneladas de reservas terciarias, mostrando un gran potencial de desarrollo. Al mismo tiempo, se han logrado avances positivos en la construcción de zonas nacionales de demostración, con el establecimiento de tres zonas nacionales de demostración de petróleo de esquisto en jimsar, gulong y jiyang. Con la bendición de la acumulación de tecnología, la producción de petróleo de esquisto de China ha seguido aumentando, alcanzando los 3,4 millones de toneladas en 2022, un récord.

Acelerar la innovación teórica y tecnológica y promover el desarrollo a gran escala de petróleo y gas de esquisto

Si la primera revolución del esquisto en nuestro país fue "la producción de petróleo de esquisto continental", el descubrimiento del campo petrolero de daqing, etc., rompiendo la "teoría del petróleo pobre chino", entonces la segunda revolución del esquisto fue "la producción de petróleo de esquisto continental", pasando del petróleo convencional, que representa el 20% de los recursos, al petróleo no convencional, que representa el 80%.

A diferencia del petróleo y el gas convencionales, el desarrollo del petróleo y el gas de esquisto es como recoger sangre en los capilares, que necesitan "exprimir" el petróleo y el gas de las grietas de las piedras. Para lograr la "segunda revolución" del esquisto chino, la clave radica en los avances continuos en la comprensión teórica, la innovación iterativa en tecnología de ingeniería y equipos de petróleo y gas.

Yuan shiyi, académico de la Academia China de ingeniería, introdujo que la esencia de la revolución del esquisto en América del Norte es promover la revolución industrial con la revolución científica y tecnológica. a través de años de experimentos de investigación básica, especialmente avances en tecnologías básicas como la fracturación de múltiples secciones de pozos horizontales, se rompe la comprensión teórica tradicional del petróleo y el gas de esquisto que no se puede utilizar como depósito de petróleo y gas, y se convierte en un depósito de petróleo y gas de esquisto con un gran valor de explotación industrial con un revolucionario "depósito de petróleo y gas artificial". En comparación con los Estados unidos, aunque China tiene un gran potencial de recursos de petróleo y gas de esquisto, las condiciones geológicas son más complejas, el enterramiento es más profundo, la extracción es difícil y el desarrollo comercial a gran escala se enfrenta a mayores desafíos.

En los últimos años, con el fortalecimiento continuo de la promoción de proyectos de demostración de desarrollo de petróleo y gas de esquisto y la investigación técnica por parte de sinopec, Petrochina y otras empresas, China ha logrado una serie de avances importantes en investigación básica, contramedidas de desarrollo e ingeniería y tecnología. En términos de comprensión teórica, se revela el mecanismo de desarrollo y mantenimiento de los poros de esquisto de la plataforma continental de aguas profundas, formando una nueva comprensión de la "sobrepresión y el gas rico" del gas de esquisto profundo; Se aclaran las leyes de enriquecimiento del petróleo de esquisto terrestre y los principales factores de control del alto rendimiento en china. En términos de tecnología de ingeniería, a través de la iteración continua y la optimización continua, se ha formado inicialmente la tecnología de apoyo de perforación y terminación rápida excelente de petróleo y gas de esquisto y la tecnología de fracturación integrada de ingeniería geológica; Desde cero, se ha desarrollado y construido un software de diseño de fracturación integrado de ingeniería geológica, que ha logrado gradualmente la sustitución de la localización; Se ha formado una estrategia técnica de desarrollo tridimensional, y el efecto general de desarrollo de fracturación del patrón tridimensional de petróleo y gas de esquisto es obvio, y ha entrado en la etapa de desarrollo a gran escala. En cuanto a los equipos clave, el nivel de inteligencia digital de los equipos nacionales de perforación y terminación de pozos y fracturación totalmente eléctrica de alta potencia ha mejorado continuamente, y los dispositivos de medición y control de alta temperatura y alta precisión, como el sistema de guía giratoria, MWD (medición mientras se perfora) y lwd (registro mientras se perfora), han logrado avances y aplicaciones industriales.

Guo xusheng dijo que en el futuro, la dirección clave de la investigación de petróleo y gas de esquisto todavía debe centrarse en los problemas básicos y clave, el primero es intensificar los esfuerzos de exploración y establecer un sistema de evaluación jerárquica de los recursos de petróleo y gas de esquisto; El segundo es abordar la tecnología de desarrollo tridimensional simultáneo para reducir el impacto negativo del orden de desarrollo en el desarrollo de sistemas multicapa; El tercero es formar un mecanismo integrado de cooperación operativa de ingeniería geológica, implementar la gestión de todo el ciclo de vida del petróleo y el gas de esquisto, mejorar la eficiencia de las operaciones de perforación y fracturación y lograr una aceleración, eficiencia y reducción de costos.

La abundancia de recursos de petróleo de esquisto terrestre en China es de 400000 a 900000 toneladas por kilómetro cuadrado, que es de 1 / 2 a 1 / 3 de los Estados unidos, y el grado de implementación de recursos es bajo, con una tasa de detección de recursos de solo 4%. En cuanto al desarrollo de los beneficios a escala del petróleo de esquisto continental, Yuan Shiyi cree que todavía hay problemas como la falta de medios de investigación efectivos y la comprensión teórica del desarrollo de todo el ciclo de vida, la falta de innovación tecnológica clave para aumentar la producción de un solo pozo y EUR (estimación de la recuperación final), y el sistema técnico para mejorar la recuperación aún no se ha establecido. Sugirió que, en primer lugar, se llevara a cabo sistemáticamente una evaluación del potencial de todo tipo de recursos de petróleo de esquisto en todo el país, centrándose en la evaluación de los recursos técnicos y económicos recuperables, pronosticando la producción económica límite del petróleo de esquisto y los recursos recuperables correspondientes bajo diferentes precios del petróleo, y proporcionando una base de recursos confiable para el diseño de sostenibilidad de la escala de producción, sustitución y desarrollo por etapas; El segundo es profundizar la investigación sobre el Estado de almacenamiento y el mecanismo de flujo de diferentes tipos de petróleo de esquisto y proporcionar una base científica para la selección de métodos de desarrollo y la formulación de estrategias técnicas; El tercero es desarrollar la tecnología de despliegue de patrones de pozos diferenciados integrados en ingeniería geológica, innovar la tecnología de transformación de depósitos y construir "depósitos artificiales" de mayor calidad; El cuarto es establecer un modo general de optimización del uso y desarrollo, actualizar y formar un modo de minería y un sistema tecnológico de apoyo que se puedan promover a gran escala, y mejorar el efecto y la eficiencia de la perforación y la extracción; En quinto lugar, acelerar las pruebas clave de reposición temprana de energía de formación, formar una tecnología multimedios para mejorar sustancialmente la recuperación de petróleo de esquisto y apoyar la maximización de la utilización de los recursos y el desarrollo sostenible de alta calidad.

El campo de gas de esquisto Fuling implementa un nuevo proceso de elevación de gas para ayudar a la producción superior.

El 19 de noviembre, a medida que los técnicos inyectaron nitrógeno de alta presión en el pozo, el pozo de coque 86 - 4hf descargó 300 metros cúbicos de líquido acumulado en el pozo, pasando de la producción intermitente anterior a la producción continua, con una producción diaria de gas de 45.000 metros cúbicos. Desde este año, Fuling shale gas Company en el campo petrolero de Jianghan ha implementado medidas técnicas de elevación de gas nitrógeno en 54 pozos de gas, con una producción diaria promedio de 30.000 metros cúbicos de gas en un solo pozo.

El levantamiento de gas es una tecnología común de producción de gas de drenaje en los campos de gas. En el pasado, cuando se realizaba el levantamiento de gas, los técnicos solían inyectar gas natural de pozos adyacentes o redes de tuberías como fuente de gas en el pozo para ayudar a descargar el líquido acumulado en el pozo, evitar que el agua "presionara" el gas y restaurar la producción del pozo de gas. Por cada reanudación exitosa de la producción de un pozo de gas, se necesitan 7.000 metros cúbicos de gas natural.

Con la prolongación del tiempo de desarrollo del campo de gas fuling, cada vez hay más pozos de acumulación de líquido en el pozo, y la carga de trabajo del elevador de gas también es cada vez mayor. Con el fin de mejorar la eficiencia del trabajo, este año la compañía introdujo especialmente la tecnología de elevación de gas nitrógeno, utilizando equipos de producción de nitrógeno para extraer nitrógeno del aire, y luego presurizado a gas de alta presión a través de compresores para inyectar en el pozo para ayudar al pozo a reanudar la producción.

"Debido a que la fuente de gas es aire, el elevador de gas nitrógeno puede tomar materiales locales en cualquier momento, y donde está el pozo, se toma gas, lo que no solo reduce la carga de trabajo de transformación del proceso de producción de gas y conexión de tuberías, sino que también realiza el desarrollo verde y respetuoso con el medio ambiente", presentó Li mu, ingeniero del Instituto de tecnología del Centro Tecnológico de la compañía. (dai Ying Wang yan)

El petróleo y el gas del suroeste acumulan casi 5.000 millones de metros cúbicos de gas de esquisto.

El petróleo y el gas de esquisto en la cuenca de Sichuan están ampliamente distribuidos, concentrados principalmente en el sur y este de sichuan. Hay nueve bloques de exploración en el suroeste de china, como weirong, Yongchuan y jingyan, con una superficie de más de 5000 kilómetros cuadrados, y hasta ahora se han producido casi 5.000 millones de metros cúbicos de gas de esquisto, lo que ha hecho importantes contribuciones para garantizar la seguridad energética nacional.

En términos de exploración, el petróleo y el gas del suroeste se basan en los dos principales sistemas de capas de gas de esquisto marino y consolidan aún más 300 posiciones de aumento de almacenamiento a escala de 100 mil millones de metros cúbicos en la zona de gas del Sur de sichuan; Llevaremos a cabo la caracterización fina de las condiciones de conservación de las zonas estructurales complejas, profundizaremos la comprensión teórica de los nuevos tipos de esquisto, estableceremos criterios de evaluación de las zonas favorables, apoyaremos el despliegue optimizado estructural y los avances de exploración en el distrito norte de Yongchuan y el campo de lintan, e implementaremos el potencial de recursos a gran escala de la formación qizhusi en el bloque jingyan.

En términos de desarrollo, el petróleo y el gas del suroeste continúan haciendo un buen trabajo en la construcción de la capacidad de producción del campo de gas de esquisto de weirong, llevando a cabo activamente la evaluación de sustitución del Distrito Este de weirong, profundizando la investigación fina sobre el estrés in situ y las grietas en la región de yongchuan, implementando la transformación de fracturación diferenciada "una sección, una política" y profundizando la comprensión de la evaluación en la región de dingshan. En 2023, la compañía desplegó 11 pozos de gas de esquisto, con una tasa de perforación de depósitos de alta calidad del 99,43%, con una nueva capacidad anual de 460 millones de metros cúbicos.

En respuesta a las dificultades de la geología de ingeniería y la producción de gas de drenaje de gas de esquisto profundo, el petróleo y el gas del suroeste han adoptado métodos como "orden de establecer un ejército" y "revelar la lista y tomar el mando", dando pleno juego a los esfuerzos conjuntos de los equipos de producción e investigación científica, fortaleciendo la investigación básica y la promoción y aplicación de la tecnología, y han logrado buenos resultados. Entre ellos, la tecnología de producción de gas de drenaje diversificado de bajo costo y la tecnología de control de bajo costo de los pozos inundados por canalización de presión implementaron más de 34.000 pozos en el sitio, aumentando la producción acumulada de gas natural en más de 70 millones de metros cúbicos, y la tasa de disminución integral de los pozos antiguos de gas de esquisto profundo cayó 6 puntos porcentuales en 2023 en comparación con el año anterior. (xue jing, Zhang nanxi)

La construcción de la zona de demostración de petróleo de esquisto Shengli ha logrado otro avance clave.

El 25 de noviembre, el segundo ciclo de perforación del pozo fengye 1 - 10hf construido por Shengli Petroleum Engineering en la zona de demostración de petróleo de esquisto de Shengli minfeng fue de 2,92 días, estableciendo un nuevo récord de perforación.

La depresión de minfeng es una de las principales posiciones de la zona nacional de demostración de petróleo de esquisto de Shengli jiyang. se planea implementar alrededor de 90 pozos horizontales de petróleo de esquisto, que tienen dificultades geológicas como enterramiento más profundo, mayor temperatura y mayor heterogeneidad.

Shengli Petroleum Engineering se basa en la experiencia técnica acumulada en la zona de demostración de niuye. después de varias rondas de mejora iterativa, se utilizan líquidos de perforación limpios de alta definición y tecnologías de control de presión fina y parámetros radicales para apoyar equipos de perforación de alta gama, rompiendo sucesivamente el récord de construcción de la zona de demostración de minfeng. Entre ellos, el ciclo de perforación del segundo pozo de 3.400 metros se redujo de 28 días a menos de 5 días; De los 17 pozos completados, 10 pozos han logrado la segunda "perforación única" después de la perforación, y la velocidad de perforación se ha triplicado con creces.

En la construcción del pozo fengpage 1 - 10hf, sobre la base de resumir la experiencia de construcción preliminar, la compañía optimizó aún más el plan técnico y actualizó la tecnología de perforación excelente y rápida del pozo superior. la velocidad media de perforación mecánica del segundo pozo aumentó en un 14,6%, y el ciclo de perforación fue de solo 2,92 días, logrando un avance clave dentro de los tres días del segundo pozo, verificando la tecnología y proporcionando experiencia para la construcción eficiente del pozo posterior. (li wei)

La producción de un solo pozo de petróleo de esquisto en el campo petrolero de Jiangsu superó las 10.000 toneladas.

El 14 de noviembre, llegó una buena noticia en el sitio del pozo huapage 5hf: el pozo se produce con una boquilla de aceite de 3,5 mm, con una producción acumulada de más de 10000 toneladas de petróleo. Este es el tercer pozo de petróleo de esquisto en el campo petrolero de Jiangsu con una producción acumulada de petróleo superior a 10000 toneladas.

En los últimos años, el campo petrolero de Jiangsu ha promovido activamente la estrategia de recursos "a menudo no simultáneos", centrándose en la exploración y el desarrollo del petróleo de esquisto, fortaleciendo la integración de la ingeniería geológica, desplegando e implementando 10 pozos horizontales de petróleo de esquisto en las antiguas zonas del Norte de Jiangsu y las zonas de exploración de baise, explorando La capacidad de producción de petróleo de esquisto en diferentes zonas, diferentes secciones y diferentes tipos, y logrando avances en la exploración de petróleo de esquisto en las subsecciones iii, IV y V de la segunda sección de Fuyu en la depresión de Gaoyou y jinhu. En la actualidad, la producción acumulada de petróleo de esquisto en los campos petroleros de Jiangsu supera las 70.000 toneladas, y la producción diaria de petróleo se estabiliza en unas 180 toneladas.

Desde este año, los campos petroleros de Jiangsu han tomado varias medidas simultáneamente para seguir intensificando la exploración y el desarrollo del petróleo de esquisto. En términos de exploración, el campo petrolero de Jiangsu hace un buen trabajo de análisis y evaluación retrospectiva de acuerdo con las características de retorno de los pozos existentes, aclara aún más la "capa de postre" con alta capacidad de producción y beneficios económicos longitudinales, al tiempo que fortalece la investigación y predicción de las leyes de desarrollo de fallas y grietas, y optimiza El modo de fractura "pozo cuasi - horizontal" de los pozos inclinados rectos de exploración en áreas de bloques de falla estrechos; En términos de desarrollo, para la mejor "capa de postre", debemos explorar estrategias técnicas de desarrollo y modos de operación de gestión, como la distancia entre pozos, la longitud de la sección horizontal y un sistema de producción razonable, y mejorar efectivamente la capacidad de producción; En términos de ingeniería, se ha llevado a cabo una evaluación retrospectiva en profundidad de los pozos fracturados, se ha formado un método de diseño inverso de los parámetros del proceso de fracturación integrado de módulo de materia, se ha establecido una tecnología de control fino en tiempo real en el sitio y se ha logrado inicialmente la actualización iterativa de la tecnología de fracturación.