迎著朝陽，新疆吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)壓裂施工如火如荼。
百萬噸“突出貢獻(xiàn)者”“杰出先進(jìn)個(gè)人”在吉172_H前合影留念。
勘探開發(fā)研究院青年突擊隊(duì)隊(duì)員在吉172_H前立下錚錚誓言。
新疆吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)58號(hào)平臺(tái)鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)。圖片均由 張昀 攝
成排的抽油機(jī)與鉆機(jī)，自金燦燦的麥田向天山腳下綿延鋪展。那躍動(dòng)的石油紅，正以堅(jiān)定步伐丈量新時(shí)代能源版圖——這里，是我國首個(gè)國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)：新疆吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)。
2020年，國家能源局與自然資源部聯(lián)合復(fù)函，批準(zhǔn)設(shè)立新疆吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)。要求引領(lǐng)帶動(dòng)我國頁巖油產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成頁巖油高效勘探與開發(fā)模式。截至2025年6月，示范區(qū)原油產(chǎn)量達(dá)88萬噸，同比增長(zhǎng)82.2%。根據(jù)規(guī)劃，2025年產(chǎn)量目標(biāo)為170萬噸。
作為我國非常規(guī)油氣開發(fā)的里程碑，該示范區(qū)的建成不僅標(biāo)志著我國非常規(guī)油氣開發(fā)邁入新階段，為國家能源自主保障體系增添戰(zhàn)略支點(diǎn)，更彰顯了新時(shí)代新疆石油人“為國找油”的赤子情懷。
戰(zhàn)略抉擇：錨定能源安全的關(guān)鍵落子
復(fù)雜多變的國際形勢(shì)下，能源安全已成為國家安全的核心基石。習(xí)近平總書記“能源的飯碗必須端在自己手里”的重要指示，為我國能源發(fā)展指明方向，也將頁巖油這一潛力巨大的非常規(guī)能源推向戰(zhàn)略前沿。
頁巖油因滲透率低、流動(dòng)性差，堪稱全球最難開采的原油類型之一——其賦存狀態(tài)恰似“潑出去又滲到泥土和石頭縫里的水”，是典型的“看得見、拿不出”的石油資源。
我國陸相頁巖油資源豐富，儲(chǔ)量居世界第三，地質(zhì)資源量超300億噸。新疆頁巖油主要分布于吉木薩爾、瑪湖、五彩灣-石樹溝三大凹陷區(qū)，總資源量超30億噸，成為新疆油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的核心接替領(lǐng)域，更是保障國家能源安全的新路徑。
作為新中國成立后開發(fā)建設(shè)的第一個(gè)大油田，新疆油田始終肩負(fù)使命，率先開啟我國陸相頁巖油勘探開發(fā)征程?？碧介_發(fā)研究院作為新疆油田公司的技術(shù)研發(fā)中心，面對(duì)頁巖油這一“勘探開發(fā)禁區(qū)”與“技術(shù)空白區(qū)”，毫無懼色，義不容辭擔(dān)負(fù)起頁巖油勘探開發(fā)技術(shù)攻關(guān)重任，向吉木薩爾頁巖油效益開發(fā)難題發(fā)起沖鋒。
“每一滴頁巖油，都是國家能源安全的砝碼。”勘探開發(fā)研究院負(fù)責(zé)人常以此勉勵(lì)團(tuán)隊(duì)。彼時(shí)，吉木薩爾頁巖油研究尚處實(shí)驗(yàn)室分析階段，科研人員在數(shù)千份巖心標(biāo)本中探尋突破線索。
身為勘探開發(fā)研究院院長(zhǎng)、黨委副書記的齊洪巖坦言：在國際能源市場(chǎng)風(fēng)云變幻之際，吉木薩爾頁巖油的勘探開發(fā)藍(lán)圖，既是對(duì)地下資源的探索，更是對(duì)國家能源安全戰(zhàn)略的踐行——研究人員在地圖上圈定的，是保障國家能源安全的責(zé)任田。
2011年，新疆油田吉25井獲工業(yè)油流，一舉宣告國內(nèi)首個(gè)億噸級(jí)頁巖油田——吉木薩爾頁巖油田正式誕生。新疆石油人也由此踏上從陸相頁巖夾縫找油到高效產(chǎn)油的漫長(zhǎng)征程。同年，剛參加工作的李映艷投身該領(lǐng)域，親歷頁巖油勘探開發(fā)“三起二落”的坎坷歷程。
三起二落：勇闖“空白區(qū)”的偉大征程
“一起”：首戰(zhàn)告捷——
為探索頁巖油的效益開發(fā)模式，新疆油田公司引進(jìn)北美海相頁巖油開發(fā)技術(shù)，開展水平井提產(chǎn)試驗(yàn)。2012年9月，吉172_H井實(shí)施水平井分段改造，應(yīng)用“萬方液、千方砂”體積壓裂技術(shù)改造后，最高日產(chǎn)油達(dá)69.5噸，首年產(chǎn)量突破8000噸，成為我國首口成功開發(fā)的頁巖油水平井。此井的高產(chǎn)標(biāo)志著頁巖油開發(fā)取得重大突破，再度堅(jiān)定了新疆油田勘探開發(fā)頁巖油的信心。
據(jù)李映艷回憶，吉172_H井的突破不僅驗(yàn)證了吉木薩爾頁巖油的勘探開發(fā)潛力，更積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)滿懷憧憬，推動(dòng)吉木薩爾頁巖油開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)設(shè)立，攻關(guān)規(guī)模開發(fā)配套工程工藝技術(shù)，使吉木薩爾頁巖油開發(fā)邁入建產(chǎn)試驗(yàn)階段。
“一落”：陷入低谷——
然而，冷水毫不留情地澆滅了剛?cè)计鸬脑囼?yàn)激情。
2013至2014年，頁巖油先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)實(shí)施的10口水平井首年產(chǎn)量?jī)H達(dá)到方案設(shè)計(jì)的30%。時(shí)任吉木薩爾頁巖油開發(fā)技術(shù)研究中心主任的李映艷說：“那次打擊讓不少人開始對(duì)頁巖油開發(fā)的前景產(chǎn)生動(dòng)搖，地質(zhì)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)僅剩5人?！?/p>
先導(dǎo)試驗(yàn)的失敗促使開發(fā)團(tuán)隊(duì)沉下心來，開展為期三年的溯源工作。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)也逐漸意識(shí)到，北美海相頁巖油開發(fā)技術(shù)在陸相頁巖油開發(fā)中存在“水土不服”。新疆的陸相頁巖油儲(chǔ)層?。ㄆ骄鶅H1.5米）、埋藏深（超3500米）、滲透率低（僅為常規(guī)油藏的萬分之一），開發(fā)難度遠(yuǎn)超海相頁巖油。
面對(duì)難題，李映艷堅(jiān)定表示：“沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒，必須闖出自己的路。”
團(tuán)隊(duì)成員一頭扎進(jìn)巖心庫，開展了長(zhǎng)期的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)攻關(guān)。他們用毛刷蘸水仔細(xì)清洗上百斤巖心，捕捉每一處細(xì)微特征。李映艷形象的比喻：“頁巖中的石油如同被水泥封存在巖石縫隙中，我們要做的就是找到開啟寶庫的鑰匙。”頁巖巖心中密布的孔隙肉眼難辨的空間，正是頁巖油的賦存之地，亦是亟須攻克的技術(shù)堡壘。
通過對(duì)巖心的精細(xì)描述和巖心樣品的室內(nèi)微觀研究，結(jié)合先導(dǎo)試驗(yàn)水平井的鉆井與壓裂數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)最終明確失利主因：一是水平井軌跡未穿行于優(yōu)質(zhì)油層段，油層鉆遇率不足50%；二是借鑒北美的改造技術(shù)規(guī)模偏小，未能形成有效產(chǎn)油通道。
“二起”：峰回路轉(zhuǎn)——
2016年，團(tuán)隊(duì)優(yōu)選上甜點(diǎn)東南部，部署JHW023、JHW025兩口水平井。軌跡跟蹤人員進(jìn)駐鉆井現(xiàn)場(chǎng)全程監(jiān)測(cè)，鉆進(jìn)過程中，綜合應(yīng)用三維地震、隨鉆測(cè)錄井資料實(shí)時(shí)調(diào)整方案，確保軌跡穿行于有利油層，最終兩口井的油層鉆遇率均突破95%，攻克了先導(dǎo)試驗(yàn)的首個(gè)瓶頸。
同時(shí)，團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)水平井“高強(qiáng)度+密切割”體積壓裂技術(shù)，針對(duì)性解決改造規(guī)模不足的問題。實(shí)施后，兩井平均日產(chǎn)突破百噸，再度點(diǎn)燃吉木薩爾頁巖油開發(fā)的希望。
“二落”：再陷困境
2018年至2019年，團(tuán)隊(duì)圍繞JHW023、JHW025井，在上甜點(diǎn)體東南部開展規(guī)?；óa(chǎn)試驗(yàn)，累計(jì)部署實(shí)施勘探評(píng)價(jià)直井77口、開發(fā)水平井75口，完成井型、井距及儲(chǔ)層改造等多項(xiàng)開發(fā)試驗(yàn)，定型開發(fā)部署參數(shù)。但75口水平井的首年產(chǎn)量差異顯著（700-14000噸不等），開發(fā)面臨地質(zhì)條件認(rèn)知不清、分區(qū)不明的困境，再度陷入瓶頸。
“三起”：終成正果——
2020年，團(tuán)隊(duì)綜合直井評(píng)價(jià)與水平井開發(fā)效果，創(chuàng)新以“可動(dòng)油”為核心的頁巖油甜點(diǎn)評(píng)價(jià)體
系，構(gòu)建頁巖油甜點(diǎn)分區(qū)新標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)開發(fā)層系由上甜點(diǎn)向下甜點(diǎn)的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，建立薄互層頁巖油水平井軌跡精細(xì)設(shè)計(jì)與跟蹤方法，確保水平井軌跡在優(yōu)質(zhì)油層內(nèi)穿行，逐步完善頁巖油高效開發(fā)配套技術(shù)體系。
這些突破推動(dòng)吉木薩爾頁巖油進(jìn)入整體開發(fā)階段：2024年底，年產(chǎn)突破百萬噸，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)濟(jì)效益開發(fā)。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)：從技術(shù)攻堅(jiān)到標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)
隨著吉木薩爾陸相頁巖油開發(fā)受阻原因的逐步明晰及后續(xù)技術(shù)攻關(guān)的持續(xù)推進(jìn)，其開發(fā)前景日益受到國家層面高度重視。2020年，國家能源局、自然資源部聯(lián)合設(shè)立我國首個(gè)國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)——新疆吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)；2021年1月27日，國家能源局在頁巖油勘探開發(fā)推進(jìn)會(huì)上明確將加強(qiáng)頁巖油勘探開發(fā)列入“十四五”能源與油氣發(fā)展規(guī)劃，標(biāo)志著頁巖油勘探開發(fā)成為中石油重點(diǎn)工作領(lǐng)域。
從國家級(jí)示范區(qū)的設(shè)立到納入國家規(guī)劃，新疆油田勘探開發(fā)研究院及相關(guān)兄弟單位科研人員深感使命艱巨，吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)的“示范”二字，承載著技術(shù)突破與行業(yè)引領(lǐng)的雙重使命。懷揣這份責(zé)任，科研人員踏上更艱巨的攻堅(jiān)之路。歷經(jīng)五年將吉木薩爾頁巖油示范區(qū)打造成我國陸相頁巖油開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)策源地。
在技術(shù)攻堅(jiān)方面，自2020年示范區(qū)建立以來，勘探開發(fā)研究院科研人員針對(duì)制約頁巖油效益開發(fā)的資源高效動(dòng)用、開發(fā)技術(shù)優(yōu)化以及提產(chǎn)提效等關(guān)鍵難題開展系統(tǒng)攻關(guān)，取得一系列突破性成果。針對(duì)頁巖油縱向油層薄而散的特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)通過閃入研究縱向多套甜點(diǎn)層與工程特征，結(jié)合對(duì)水力壓裂后裂縫形態(tài)的精準(zhǔn)刻畫，在原有“上、下甜點(diǎn)”兩套開發(fā)層系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化為四套開發(fā)層系，構(gòu)建起薄互層型頁巖油立體開發(fā)模式。水平井在空間上立體交錯(cuò)、形成頁巖油流動(dòng)的高效井網(wǎng)，成功開采出深埋地下3500米的黑色油流，資源動(dòng)用程度從50%提升至89%。
相較于國內(nèi)其他原油，吉木薩爾頁巖油存在一項(xiàng)顯著短板——油質(zhì)偏稠，其粘度最高可達(dá)上千厘泊，開采至地表的油樣呈凝固果凍狀，流動(dòng)性極差。
科研團(tuán)隊(duì)通過精心設(shè)計(jì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，從機(jī)理層面攻克高粘頁巖油動(dòng)用難題，創(chuàng)新提出二氧化碳前置壓裂技術(shù)以降低原油粘度，并持續(xù)優(yōu)化配套參數(shù)。該技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成效顯著，過去被認(rèn)為難以動(dòng)用的高粘區(qū)域，水平井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)油流，顯著拓寬了效益建產(chǎn)范圍。
2023年，現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)遭遇“套變”技術(shù)瓶頸，導(dǎo)致建產(chǎn)進(jìn)度顯著放緩，年度生產(chǎn)目標(biāo)面臨落空風(fēng)險(xiǎn)。危急時(shí)刻，研究院緊急調(diào)動(dòng)地震、地質(zhì)、測(cè)井等專業(yè)精兵強(qiáng)將，聯(lián)合攻關(guān)精準(zhǔn)刻畫出橫亙凹陷南北的7條走滑斷裂帶，明確其為水平井套變的核心誘因，并進(jìn)一步形成整套套變防控與治理技術(shù)體系，創(chuàng)新建立融合地質(zhì)、工程、斷裂、軌跡等多因素的綜合改造設(shè)計(jì)方法，成功突破這一難關(guān)，推動(dòng)產(chǎn)量躍升至新臺(tái)階。
科研團(tuán)隊(duì)始終踐行“科研以解決生產(chǎn)難題為核心目標(biāo)”的理念。在示范區(qū)建設(shè)的一千余個(gè)日夜中，無論是堆滿方案的案頭，還是鉆井、壓裂現(xiàn)場(chǎng)，都活躍著他們的身影。
為確保水平井精準(zhǔn)入靶與高效壓裂改造，及時(shí)解決生產(chǎn)中的各類問題，該院組建了10余人的吉木薩爾前線支撐團(tuán)隊(duì)，以行動(dòng)詮釋科研鐵軍的擔(dān)當(dāng)。僅2024年，勘探開發(fā)研究院科研骨干駐吉木薩爾頁巖油現(xiàn)場(chǎng)辦公時(shí)長(zhǎng)就近200天。白天處理繁雜的日常工作，夜晚便伏案復(fù)盤水平井軌跡；數(shù)不清多少個(gè)深夜，他們被“井軌跡出現(xiàn)問題，急需支援！”的電話驚醒，來不及洗漱便匆匆披上外套趕赴現(xiàn)場(chǎng)。這已成為駐場(chǎng)人員的工作常態(tài)。
在團(tuán)隊(duì)群策群力與協(xié)同創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，數(shù)據(jù)顯示，截至目前，圍繞頁巖油開發(fā)已取得多項(xiàng)理論創(chuàng)新與技術(shù)突破，形成陸相頁巖油開發(fā)技術(shù)體系，整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2020年至2022年，吉木薩爾頁巖油產(chǎn)量以年均10萬噸的增速遞增，2024年達(dá)115.7萬噸。
作為我國首個(gè)國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)示范引領(lǐng)的核心抓手。在集團(tuán)公司統(tǒng)籌下，新疆油田公司以吉木薩爾頁巖油的勘探開發(fā)實(shí)踐與技術(shù)發(fā)展成果為基準(zhǔn)，首次系統(tǒng)梳理并構(gòu)建我國陸相頁巖油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架體系，牽頭編制《頁巖油開發(fā)方案編制技術(shù)規(guī)范》等多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，初步建立陸相頁巖油開發(fā)技術(shù)體系。
家國情懷：續(xù)寫“扎下根”的忠誠擔(dān)當(dāng)
2024年，吉木薩爾國家級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)建設(shè)進(jìn)入關(guān)鍵“攻堅(jiān)戰(zhàn)”，首戰(zhàn)任務(wù)是編制吉木薩爾頁巖油整體開發(fā)方案。
李映艷介紹，作為近200萬噸產(chǎn)能的“頂配”方案，其產(chǎn)能規(guī)模與投資數(shù)額均創(chuàng)新疆油田歷史紀(jì)錄。頁巖油開發(fā)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)梳理10余年來數(shù)千份分析測(cè)試報(bào)告與生產(chǎn)數(shù)據(jù)，核實(shí)每項(xiàng)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，斟酌方案章節(jié)段落的合理性與規(guī)范性。歷經(jīng)半年，往返北京10余趟，反復(fù)修改上百稿后，2024年8月，頁巖油產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目開發(fā)方案順利通過股份公司董事長(zhǎng)辦公會(huì)審批。
方案通過僅是開端，如何落實(shí)方案部署的每一口水平井，才是建成建好示范區(qū)的關(guān)鍵。
面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)前所未有的鉆、壓、產(chǎn)“三個(gè)一百”的艱巨挑戰(zhàn)，項(xiàng)目長(zhǎng)鄧遠(yuǎn)博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根一線。盛夏的戈壁灘烈日如炙，近20部鉆機(jī)同步作業(yè)，鄧遠(yuǎn)和團(tuán)隊(duì)成員輪班跟蹤。通過持續(xù)迭代模型、精細(xì)軌跡調(diào)控，水平井軌跡符合率、油層鉆遇率均超預(yù)期；創(chuàng)新形成的水平井“一井一策”差異化壓裂設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)頁巖油產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，提前2個(gè)月實(shí)現(xiàn)“三個(gè)一百”年度產(chǎn)建目標(biāo)，成功建成國內(nèi)首個(gè)百萬噸級(jí)頁巖大油田。
如今，站在即將全面建成的示范區(qū)遠(yuǎn)眺，高聳的井架如巨人般在戈壁灘整齊排列，輸油管道如銀色巨龍蜿蜒向遠(yuǎn)方。從實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖心巖樣的微觀研究到戈壁灘上氣勢(shì)恢宏的能源工程，科研人員用智慧與汗水在祖國西北邊疆鑄就能源報(bào)國的豐碑。吉木薩爾示范區(qū)的實(shí)踐，為我國陸相頁巖油開發(fā)提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑和管理經(jīng)驗(yàn)，為我國非常規(guī)油藏開發(fā)提供了“吉木薩爾方案”。
吉木薩爾國家級(jí)頁巖油示范區(qū)的建設(shè)，既是我國非常規(guī)油氣開發(fā)的重大突破，更是保障國家能源安全的生動(dòng)實(shí)踐。未來，隨著頁巖油開發(fā)技術(shù)的成熟與推廣，新疆石油人必將以“扎下根、安下心，不出油、不死心”的新疆油田精神在戈壁續(xù)寫傳奇，為我國能源事業(yè)注入不竭動(dòng)力，以務(wù)實(shí)創(chuàng)新的態(tài)度推進(jìn)陸相頁巖油開發(fā)，為我國能源事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。