江漢油田：攻堅新類型陸相頁巖油氣效益勘探開發(fā)

近日，復興油田誕生的消息引發(fā)廣泛關注。江漢油田勘探開發(fā)研究院戰(zhàn)略規(guī)劃所副所長潘利生說：“復興地區(qū)侏羅系為陸相新類型頁巖油氣，具有高黏土、中低有機質豐度、多隔夾層、復雜相態(tài)等顯著特點，現(xiàn)有理論、技術無法完全適用?！?/p>

面對這一挑戰(zhàn)，江漢油田持續(xù)開展地質工程一體化攻關，通過數(shù)年的探索與實踐，逐步構建起一套針對復興侏羅系頁巖油氣的勘探開發(fā)理論及配套技術體系。

找規(guī)律，摸清規(guī)律擴大勘探成果

“這里的有機質豐度只是中等偏低水平，資源量究竟有多大？它能支撐得起后期開發(fā)嗎？”2019年，科研人員將目光聚焦四川盆地復興地區(qū)的陸相侏羅系頁巖油。

江漢油田勘探開發(fā)研究院天然氣勘探所主任師舒逸介紹，有機質豐度決定烴源巖的生烴能力，而生烴能力直接影響資源量。復興地區(qū)的侏羅系頁巖，特別是其主力層段之一的涼高山組頁巖，屬于一種全新的陸相類型，它天生“富不富”？

科研人員選取了川東地區(qū)涼高山組的露頭頁巖樣品進行生烴模擬實驗。數(shù)據(jù)揭示，即使是中低有機質豐度的陸相頁巖，也蘊藏著相當可觀的生烴潛力。更關鍵的是，它們具有“細水長流”的特點，生油過程持續(xù)時間長。

科研人員持續(xù)開展大量基礎研究，明確侏羅系頁巖儲層發(fā)育特征及優(yōu)質儲層發(fā)育機理，建立了復興向斜區(qū)侏羅系頁巖油氣“多層系富集、多壓力系統(tǒng)分布、多流體賦存”原位成藏模式，摸準了復興侏羅系多隔夾層、中高熱演化陸相頁巖富集規(guī)律。通過自主攻關，江漢油田建立了復興侏羅系復雜巖相、薄層頁巖“甜點”預測及評價技術，對指導后期井位部署提供了關鍵支撐。

2021年，勘探分公司部署的泰頁1井實現(xiàn)頁巖油氣新層系勘探重大突破。

江漢油田積極部署復興區(qū)塊勘探開發(fā)工作，進一步擴大勘探發(fā)現(xiàn)，夯實資源基礎。

勘探開發(fā)團隊將復興油田視作共同的戰(zhàn)場，緊密配合、一體化推進，相繼在復興地區(qū)部署了多口評價井和試驗井組，新的突破不斷涌現(xiàn)。

江漢油田在拔山寺南向斜中部部署實施的4口勘探評價井均取得較好效果，實現(xiàn)了拔山寺南向斜的整體控制；進一步甩開評價拔山寺向斜北部，部署實施的4口探井均獲高產(chǎn)油氣流……

為進一步落實資源規(guī)模，明確開發(fā)技術政策，為效益開發(fā)做好準備，江漢油田部署了泰頁1井試驗井組，探索涼二下亞段頁巖層系油藏合理的開發(fā)技術政策和壓裂改造工藝。

找方法，安全高效開采揮發(fā)性油氣藏

找到了油氣富集規(guī)律和“甜點”區(qū)，一個更現(xiàn)實的問題擺在科研人員面前：這深埋地下的寶藏，怎樣才能安全高效地采出來？

“油氣勘探開發(fā)要算好效益賬。我們通過系列研究，創(chuàng)建了復興侏羅系復雜相態(tài)陸相頁巖油氣開發(fā)評價關鍵技術，奠定了復興頁巖油形成效益開發(fā)場面的基礎?！苯瓭h油田專家劉宇琦說。

基于此，江漢油田開展不同穿層壓裂模擬、井組試驗方案優(yōu)化設計、礦場動態(tài)監(jiān)測評價，優(yōu)選適應性開發(fā)技術政策，為復興油田后續(xù)的效益開發(fā)提供了示范。

“高黏土、多壓力系統(tǒng)，摩阻大，鉆井復雜風險高，井漏高達51.4%?！苯瓭h油田石油工程技術研究院鉆井工程所主任師胡象輝說。

為此，科研人員對井身結構進行優(yōu)化，確定“導管+二開次”安全成井井身結構，延長技術套管封住上部漏垮地層。優(yōu)選強抑制性鉆井液體系，減少鉆井液與頁巖反應，試驗不同粒徑的堵漏材料，收到立體封堵的效果，研發(fā)適合陸相頁巖的高效先鋒PDC鉆頭（聚晶金剛石復合片鉆頭），形成復雜地層防漏防塌安全鉆井技術和降摩減阻優(yōu)快鉆井技術，鉆井周期持續(xù)縮短。

高黏土在壓裂時成了最大的攔路虎。“巖石像泥巴，很難壓開，壓開后很快閉合。”工程技術管理部儲改工藝室主任游園說，“人工縫網(wǎng)改造就像把巖石鑲嵌在海綿里，打造出既寬又長還持久的復雜縫網(wǎng)是非常大的挑戰(zhàn)?！?/p>

他們推廣高排量、高液量壓裂參數(shù)，增強打開地層的“力量”，同時采取密切割的方式，形成復雜人工縫網(wǎng)，最大限度地溝通油藏。運用壓裂新思路，泰頁1井組試氣均獲工業(yè)油氣流，其中泰頁1-5HF井測試獲日產(chǎn)氣1.96萬立方米、油31.6噸。

此外，為了給高效采油蹚出一條明路，他們精心部署了泰頁1、興頁L1等試驗井組及多口開發(fā)評價井，開展井網(wǎng)井距、水平段長度和穿層試驗。

“這下我們心里有底了，合理的開發(fā)井距要大于300米，主要開發(fā)層系為⑥~⑧小層，2500米長水平段配套主體工藝基本明確，④小層進一步提產(chǎn)攻關后，未來可與⑥~⑧小層疊置構建立體開發(fā)模式。”頁巖氣管理部氣藏評價室副主任師王健說。

找支撐，明確穩(wěn)產(chǎn)之道立穩(wěn)效益根基

“前期靠氣體的攜液能力產(chǎn)油，后期能力下降后，頁巖油產(chǎn)量會快速下降，穩(wěn)產(chǎn)難度大。”潘利生說，“復興油田屬于典型的揮發(fā)性頁巖油氣藏，開采時油、氣、水同時采出，如何保持穩(wěn)產(chǎn)，國內沒有先例。”不僅如此，油氣井普遍結蠟嚴重，影響正常生產(chǎn)。

穩(wěn)產(chǎn)是儲量提交與效益開發(fā)的前提。“探明儲量評審的一項重要指標，是需要提供連續(xù)3個月的穩(wěn)定試采產(chǎn)量支撐。”潘利生說。

通過試驗，他們明確了小油嘴控壓生產(chǎn)是油氣井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段；依據(jù)井筒結蠟動態(tài)預測模型，建立不同排采階段的清防蠟制度，形成了相應的技術規(guī)范，解決了氣井蠟卡蠟堵難題。

結合油氣開采時產(chǎn)生輕烴、混烴易燃易爆的特點，科研人員改進試油氣、采油氣工藝流程，優(yōu)化輕烴、揮發(fā)性有機物等收集工藝，制定凝析油和輕烴安全儲存轉運操作規(guī)程，確保頁巖油氣安全開發(fā)。

此外，在探明儲量提交過程中，面對高含蠟對儲量核心參數(shù)孔隙度分析的干擾，他們試驗洗油融蠟方法，采用二維核磁共振測試手段精確測量巖芯孔隙度，超前部署保壓取芯井，成功獲取原始地層壓力狀態(tài)下的巖芯樣品，精準落實含油率，保障參數(shù)的精準可靠。