江漢油田研究院：破機理密鑰 助增儲上產

涪陵頁巖氣田經過10余年的高效開發，目前面臨儲層壓力持續下降，導致部分生產井產量銳減甚至停產的嚴峻現實，完成年度產量任務難度日益加大。

今年以來，江漢油田研究院依托實驗技術優勢，潛心攻關剩余油氣賦存及流動的機制原理，通過聚焦頁巖油氣流動、擴散與滲透率變化等關鍵環節，重點開展核磁共振、衰竭開采和低速滲流系統研究，在精準的實驗測試數據支撐下，使低效井得以“起死回生”。截至8月底累計實施734井次低效井排水采氣措施，措施增氣量2.63億方。

核磁共振技術，解鎖頁巖油氣賦存孔隙新空間

在復興區塊涼高山組頁巖油攻堅期，科研團隊手里有一把“利器”——核磁共振技術。該院科研人員經過幾十次實驗，不斷優化測試方案，最終為這一地區繪制出“孔隙三維地圖”，給地下頁巖儲層拍出了一張高清“體檢片”。這張圖把有機孔、粒間孔、微裂縫一一標注清楚，就像把地下油藏的“毛細血管網”完整展現出來。

“原來，我們對地下儲層里的孔隙情況一直像“霧里看花”，不知道油到底藏在哪。”該院采收率所副主任師姜宇玲介紹，"通過核磁共振技術看到直徑只有頭發絲千分之一的瓶口狀小孔里，竟然有六成以上的原油緊緊“抱”在孔壁上時，我們立刻意識到這是一片‘隱蔽的富油帶’"。科研團隊“對癥下藥”，專門為興頁190-6-1HF等井量身定制了壓裂方案，精準瞄準這些小孔隙群，直接把沉睡的原油喚醒。結果單井日產油量比鄰井高出40%，油藏一下子“活”了起來。

在整個頁巖油氣開發中，核磁共振技術是一塊“透視鏡”，能看清儲層里的孔隙和流體情況。通過一維、二維核磁共振，就能分辨出哪些孔隙是“小胡同”，哪些是“大馬路”，還能判斷里面的油是稠的還是稀的，分布在哪里。這些成果不僅讓科研人員算儲量時更精確，更有力支撐了紅星區塊頁巖氣探明儲量達到1650.25億方，為油氣田上交了一份厚重的“家底清單”。

衰竭開采技術，解放頁巖油氣高效動用新潛能

頁巖氣以特殊的方式賦存于納米孔隙中，它的儲層孔隙小、滲透性又差，利用地層原本的能量讓氣自己“跑”出來，這就是“衰竭開發”，就像打開密封罐的蓋子，讓里面的氣慢慢往外冒，而怎么把這個“開蓋放氣”的過程設計好，就是讓氣藏多產氣的關鍵。

該院自主研發了一套模擬地層條件頁巖衰竭開采實驗裝置，形成了一整套研究頁巖氣流動特征、開采過程中遞減規律的技術方法和流程，實驗技術和儀器設備處于國內領先水平，有力支撐了涪陵頁巖氣田高效開發。

頁巖氣衰竭開采模擬裝置，像給“密封罐放氣”做實驗一樣，摸清了氣在開采時產量怎么降、加壓開采能不能多采點氣，還有吸附在縫隙壁上的氣怎么“跑出來”、怎么“擴散”的影響因素。他們發現縫隙的滲透性、氣的流量、孔隙的結構，是決定能采出多少氣的關鍵，就像迷宮的通道寬窄、出口大小會影響蟲子跑出來的數量一樣。給焦頁1-2、1-4、12-1、12-4HF等井開采方案提供了實實在在的依據。

如何將更多的頁巖氣采出來，該院也有妙招。他們先把剩下的頁巖氣藏在哪兒摸清楚，就像在迷宮里找到沒被探索過的角落，然后調整井的布局、開采節奏，讓這些“漏網之魚”都跑出來。對一些老井，他們也重新檢查改造，用先進的監測技術根據氣藏壓力變化及時調整開采參數，氣田能采出來的氣就增加了不少。預計三層立體開發的井組，能采出45%以上的氣，在國際上都是領先水平。

低速滲流技術，解碼頁巖油氣流動機制新規律

“我們針對國內頁巖物理模擬的空白，研發了具有自主知識產權的‘頁巖氣低速滲流測量系統’，成為國內首臺專門用于研究頁巖氣藏流動規律的實驗裝置，實現了頁巖儲層高壓低速條件下的精準測量。”該院院采收率非常規實驗技術骨干雷浩博士高興地說道。

雷浩解釋，以前常規砂巖儲層孔隙結構大、流體流動速度快，常規實驗手段就可以滿足要求；現在非常規頁巖儲層孔隙微小、結構復雜，頁巖油氣在頁巖儲層中流動就像螞蟻在洞穴中運動一樣，要跟蹤拍攝出螞蟻在洞穴中運動軌跡，難度極大。

為此，科研人員積極推進技術迭代升級，通過學習引進數字巖心和多物理場流動仿真技術等一系列數字化和智能化技術來快速和準確解決在非常規油氣領域流體復雜流動機制的難題。

他們通過孔隙結構高精度成像、三維孔隙網絡重構與數值模擬相結合的數字巖心仿真技術解決了復興頁巖油藏物理模擬難度大的難題，提出的頁巖油孔隙網絡油氣水三相流動模擬方法。

“在計算機上面進行物理模擬實驗，就好像在電腦上建立了一個實驗室，只需要調整好相關參數就可以模擬實際的室內物理模擬實驗，不僅速度快、精度高，而且可以模擬我們現階段室內實驗無法模擬的一些實際條件，與我們現在的室內實驗形成了有益補充”，該院采收率所主任師梁榜介紹。

“低速滲流技術”厘清了涼高山組⑥小層裂縫性介質油水流動規律，解決了頁巖油氣藏數值模擬中油水相滲等關鍵參數缺失的問題，為復興陸相頁巖油生產規律研究提供了有力支撐。