文／雷 丽 夏 梅

红星页岩气勘探开发正在加速推进中。

1月18日，湖北利川市建南镇龙头溪村，红页2HF井连续试采生产20天，日产页岩气保持稳定。

红页2HF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井已试采一年多，累计产气突破2000万立方米，是湖北省累计产气最高的页岩气井。

“红页1HF井成功完成试采，填补了我国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。”江汉油田勘探管理部经理郭战峰介绍说。目前，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，相关成果获中国石化2021年油气勘探重大发现特等奖。

从采常规气到采页岩气

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。当时在利川发现了湖北省唯一的气田——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。”郭战峰介绍说。

建南气田发现后，江汉油田便一直希望能在该区块实现更大突破，相继在该区块部署钻探28口井。虽未取得大的突破，但通过这些井科研人员对天然气的保存条件有了比较深刻的认识，取得了“三大三多老，关键在于保”的共识，勘探转向保存条件更好的复向斜，发现了石柱复向斜石炭系、二—三叠系构造气藏。

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岩层进行复查，结合野外地质调查研究成果，明确了各套页岩平面分布特征。通过与北美典型页岩气田对比，优选出鄂西地区寒武系、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年至2014年，江汉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，但仅见油气显示，未获工业突破。

2016年，为寻找新的产能接替阵地，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”薄储层里找气

红页1HF井的最大争议，是二叠系勘探的难点——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。”江汉油田勘探开发研究院专家表示。2012年刚接触页岩气时，来自北美的许多“成功经验”占据上风，而涪陵页岩气田的成功开发也验证了这一点——焦石坝区块的优质储层达到38米。

然而，在红星区块，这一方法失灵了。科研人员发现二叠系储层不足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野外剖面调查，对老井进行复查，发现吴家坪、茅口组具有与焦石坝志留系相似的海相页岩地层特征。虽然厚度薄，但其总有机碳含量甚至高于焦石坝志留系。由此打破页岩厚度必须大于30米的教条，经过多轮次研讨，逐个排除争议。

认识的突破加上工程技术的进步，红页1HF井顺利通过论证。2019年11月，该井导眼井正式开钻。

“一般一口井的导眼井和水平井是一个项目，红页1HF井是分开的两个项目。”对于新层系风险的顾虑并没有完全消除。

导眼井完钻后，分析评价工作很重要，直接关系到水平井能不能顺利实施，水平井的钻探则是新层系勘探能否成功的关键。“岩心取样、送样、分析测试和精细描述，同时集中科研优势力量，开展测井解释、储层预测等技术攻关。”

一系列研究的结果证实了科研人员当初的预测：二叠系吴家坪组有机碳含量平均超过8%，是焦石坝区块的一倍；孔隙度大于5%，高于焦石坝区块。

“有机碳含量是页岩气最关键的指标，含量越高说明生油气能力越强。”8%意味着单位面积油气丰度更高，为后期效益开发打下了良好基础。

最终，吴家坪组页岩因高有机碳丰度、高孔隙度、高含气量、高含气饱和度的“四高”地质特征，而被专家认可。有了事实的支撑，江汉油田结合地质、工程“双甜点”，针对吴二段钻探水平井，水平段长1615米。

挑战深层页岩气勘探难题

红页1HF井埋深达到3300米。在如此深的地下打页岩气水平井，对科研人员来说是一次新的挑战。

“水平段靶窗为吴二段中下部，厚度仅有6米。”作为红星地区实钻的第一口二叠系水平井，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，江汉油田科研人员根据随钻伽马测量系统，实时进行储层跟踪对比及模型计算，由远及近逐一控制，及时调整钻井轨迹，准确控制井眼轨迹在目的层内穿行，最终该井优质页岩气层钻遇率达到95.6%，最大程度保证了水平井在最优层段里穿行。

“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，科研人员反复论证，提出储层改造工艺思路，即采用多段少簇射孔，射孔簇集中进入液体，提升单簇造缝能量，加大长缝和宽缝的扩展力度，形成通畅的采气通道。同时，采用交联冻胶压裂液体系，提高造缝效率和支撑剂携带能力。

2020年12月19日，红页1HF井完成试气，测试日产气8.9万立方米，试采一年多产量保持稳定，填补了国内二叠系页岩气勘探开发空白。

为进一步评价红星二叠系资源潜力，夯实天然气增储上产基础，红页1HF井取得突破后，江汉油田按照“展开建南、突破三星、准备新区新层系新类型”的思路向南甩开，部署了红页2HF、红页3HF、红页4HF和红页茅1井。目前，红页2HF、红页3HF井均已完钻，获良好油气显示。红页2HF井预期效果好于红页1HF井，埋深达到4000米，含气范围和资源范围将进一步扩大。

红星地区的勘探突破，为湖北省加快页岩气勘探开发夯实了资源基础。后续一旦突破商业产能关，实现规模增储效益建产，将对改变湖北省的能源格局起到重要作用。