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中国石化西南石油局在四川盆地川南复杂构造区探明永川千亿立方米储量深层整装页岩气田。
8月15日,中国石化对外宣布“深地工程·川渝天然气基地”又获重大突破——西南石油局整体探明永川页岩气田,新增探明地质储量1245.88亿立方米通过自然资源部专家组审定,标志着我国四川盆地又一个超千亿立方米的大型深层整装页岩气田诞生。
“难!”提到永川页岩气田,西南石油局副总经理熊亮说,“从气田发现到整体探明,我们用了整整十个年头。”
构造复杂,深陷被动局面
永川页岩气田位于四川盆地东南缘与云贵高原的过渡带,是四川盆地及周缘构造最复杂的地区。
受强烈构造运动改造,这里具有地表、地下双复杂特征。地表,山高沟深、出露地层高陡、断缝溶洞发育,给地震资料品质、平台部署选址、建设成本控制等都带来极大挑战。地下,发育多种构造样式、多套断裂系统,导致页岩气保存条件、含气性、压力系统、气藏类型等出现重大差异。
此为熊亮口中的第一大难关——地质工程等先天条件较国内已开发页岩气藏更复杂。第二大难关为“深”。
通常而言,页岩气埋深超过3500米即被定义为深层页岩气。永川页岩气田主体部分埋深大于3500米,最大埋深达到4250米。更大的埋深,意味着更高的压力(80兆帕)、温度(140摄氏度)以及更复杂的上覆地层,包含地应力多变等多项世界级难题,对工艺技术的要求极高。
两道难关压顶,从2016年预探井永页1HF井取得勘探重大突破至2019年,西南石油局在永川南区探明天然气地质储量234.53亿立方米,探明面积仅占全区的12%。而占绝大部分面积的永川中北区,地质工程复杂性远超预期,一度陷入地质认识不清楚、技术工艺不适应的困局,呈现出有资源无储量、有气藏无气田、有产量无效益的被动局面。
精进认识,气藏显露真容
富集规律是什么?甜点在哪里?井要往哪打?储层怎么改造?……一系列问题困住了科研人员。
“把复杂问题拆解开来,精进认识、精细分区、精准刻画,形成针对性的储层预测技术。”西南石油局勘探开发研究院副院长董晓霞给出了攻关方向,并带领非常规油气攻关团队以“甘坐板凳十年冷”的坚定信念,强化技术创新。
通过地质物探一体化联合攻关研究,把大区拆小,对小分区、小单元的地质工程条件、技术、对策进行一一归类分析,形成一系列关键技术,使原本复杂模糊的气藏格局渐次清晰。
系统录取487.7米岩心实物资料,将储层精细描述做到微米纳米级,创建深层页岩储层精细描述与定量评价技术,形成沉积控源、演化控藏、赋存控富差异富集认识。
两轮次采集了满覆盖215.37平方千米的三维地震资料,形成深度域高精度建模和逆时偏移成像技术,落实构造分区、断缝分级、应力分态,井震误差控制在0.5%以内,成功实现盆缘双复杂构造区高精度成像。
创新多维构造解释技术融合三维浮雕构造显示成图技术,可靠识别10米级断裂,并将平面构造图变得立体直观,实现深度预测相对误差小于1%,支撑探评井优质储层钻遇率由36.5%提高至95%。
以创新为刃,攻关团队一步步揭开了这座地下宝藏的神秘面纱。
精细分区 锁定最优甜点
“通过多元、多维、多尺度精细建模,地下看不见摸不着的复杂构造、储层与工程条件变得可视可观。”董晓霞介绍说。随着地质工程认识不断精进,科研团队开始着手刻画效益开发“题眼”——优质甜点区。
攻关团队综合考虑构造条件、地质参数、工程改造等因素,按照“沉积控源、演化控藏、赋存控富”的思路,优选12个关键参数,创新建立了川南复杂构造区龙马溪组页岩气富集选区评价参数指标,落实了5个Ⅰ+Ⅱ级有利区,总面积达941.5平方千米,总资源量6157亿立方米。其中,Ⅰ级有利区地压系数均大于1.3,开发潜力巨大。
在这套指标体系的指导下,团队开展了多轮次评价,不断调整优化分区方案。“永川页岩气田从最初的3个构造分区逐步细化至10个不同地质属性的精细分区,成为突破效益瓶颈的法宝。”董晓霞说。
找到甜点区还不够。页岩气必须通过有效的储层改造才能实现商业开采。
攻关团队精准锁定气田的Ⅰ类甜点分布区,针对不同甜点区的地质特征,创新形成了多种针对性储层改造思路,实现“地质一体化分区、开发差异化部署、工程精准化施策”的技术突破。
在这一过程中,精准刻画裂缝的发育特征,是优化钻井设计、制定压裂方案的核心前提。
为攻克这一难题,攻关团队通过地质、物探、工程多学科协同,创新研发了页岩气多类型多尺度裂缝预测技术和多元多维地应力定量预测技术。针对大、中、小不同尺度的裂缝预测需求,整合叠前叠后地震数据,配套6种裂缝预测方法,结合断缝融合及三维可视化技术,最终实现了对地下天然裂缝的精细刻画。这一技术突破,犹如将地下裂缝网络绘制成一张高清地图,精准导航井位部署和压裂施工。
分区施策,剑指提质提效
分区施策是提高单井产能的关键一步。攻关团队深入剖析不同分区产气井规律,强化产能主控因素研究,综合永川北区地质参数、工程工艺以及产能的差异性,采用地质建模—数值模拟、类比、气藏工程等多种方法预测关键指标参数,结合地质、工程特征,对断层采用“大避小用”的方法,完善了7类分区差异化井轨迹部署模式,在永川北区优化水平井方位、段长、井距与配产制度,系统优化整体部署。
聚焦产能释放和提质提效,攻关团队迭代形成差异化的储层改造关键技术。针对前期探井产能差异大、产量不稳定等问题,通过6轮次19口探评井实践,明确了产能主控因素为天然裂缝发育、较低应力和强改造规模;地质工程一体化创新了高压裂缝发育、高压裂缝欠发育两类深层页岩气差异化改造思路;经过3次关键技术迭代升级,形成以“高导流保持与双缝耦合”为核心的强支撑体积压裂工艺,打通了深层页岩的七经八脉,平均单井EUR由0.35提高到0.85。
10年间,攻关团队通过“实践—认识—再实践—再认识”的技术积淀与实践攻坚,最终攻克永川中北区页岩气效益开发瓶颈,整体探明永川页岩气田,实现资源向储量、气藏向气田、产量向效益的转化,有力支撑了川渝天然气千亿立方米级产能基地建设。
责任编辑:陆晓如



