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大庆石油人想高招 石头里“造缝”挖出致密油

2019-05-09 08:43:37    来源:大庆网    编辑:石 晶

  原标题:致密油有效开发优化设计技术、水平井轨迹设计技术、大规模缝网压裂技术等支撑技术的跨越式发展,为致密油勘探开发赢得关键性底气

      石头里“造缝”挖出致密油

  大庆油田致密油资源家底丰厚,但孔渗条件极差,勘探开发面临瓶颈问题。

  为了有效动用这部分储量,油田针对致密油资源部署了一些重点井,如同一根根“探油针”,探寻地宫油藏的秘密,寻找致密油的“蛛丝马迹”。这些井也用高产量证实了资源的有效性,探索了难采储量有效开发的新途径。

  技术进步是打开致密油勘探大门的“金钥匙”。为了“砸”开致密油层,大庆石油人想了不少高招。

  你看,致密油有效开发优化设计技术,尤其是地震技术(河道砂体识别技术),寻找到好的储层,让好的砂体“身影”凸显。

  还有水平井轨迹设计技术,2013年打第一口致密油水平井,只有70%的钻遇率,而现如今平均能达到94%,试油产量从最初的日产不到20吨,达到现在的50吨左右。

  更值得一提的是大规模缝网压裂技术,通过大规模压裂,达到储层改造体积更大、裂缝波及范围更广,实现了单井产量更高。

  一项项技术取得跨越发展和长足进步,成为披荆斩棘的利器。当大庆石油人手持科技利剑,通过先进技术穿透油层时,致密油层地下宝库的大门开启,沉睡了亿万年的“黑龙”喷涌腾跃。

技术人员检查压裂砂是否符合设计要求。通讯员 马琳 摄

  将石头压出缝,使致密油流到较大的石缝间,最后流到油井内

  致密油的开发方式与页岩气类似,多采用水平井压裂技术。

  但致密油储层由于太致密,需要采用比常规石油开采大得多的水,将石头压出很多缝,行业内叫缝网压裂或体积压裂,使石头中间的油流到较大的石缝间,最后流到油井内。

  先说直井缝网压裂。它是通过工艺控制,在储层中形成缝网体系,依靠人工裂缝控制砂体,最终实现单井初期高产及长期稳产。

  仅从油层动用状况看,直井缝网压裂后油层动用状况得到明显改善,古303井、古304井通过采用直井缝网压裂,日产油分别达9吨、5.1吨,充分证明了直井缝网压裂工艺的适应性。

  再说体积压裂改造。它是指通过水力压裂对储层实施改造,在形成一条或多条主裂缝的同时,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,增大渗流面积和导流能力,提高产量和最终采收率。

  大庆油田采油工程研究院以齐家致密油储层为突破口,在分析齐家致密油储层物性的同时,开展岩石力学实验,按照国内外非常规储层压裂方式优选原则,对齐家致密油储层进行体积压裂改造。

  采油工程研究院油田化学研究室书记刚振宝介绍说,应用压裂改造,齐家地区致密油储层一口水平井探井共压裂12段,压入液量18636.05立方米,加砂量1010立方米,日产油11.52吨,为大庆油田取得致密油储层的勘探突破,提供了有效的技术支撑。

  缝与缝间加密,使原裂缝之间未波及区域得到有效动用

  采油七厂在葡34致密油开发试验区进行了大庆油田首个致密油水平井缝间加密改造试验,迈出了致密油技术探索的新步伐。

  葡34平6井是采油七厂葡34致密油开发试验区的一口水平井评价井。这口井2015年5月首次压裂,投产初期日产油22吨,累计产油1800多吨。“这口井上一次是采用缝网压裂的方式进行改造的,设计的缝间距比较大,平均在100米左右。根据井下微地震监测结果显示,缝与缝之间仍有未波及区域,影响开发效果。”采油七厂致密油开发项目部技术人员邹春雷介绍说。

  葡34平6井压裂完成后,将是大庆油田致密油试验中唯一一口同时运用缝网压裂和切割压裂两种压裂方式进行改造的试验井。因此,对这口井两次压裂裂缝展布趋势及波及范围的分析研究,对后续致密油储层压裂参数设计具有非常重要的指导意义。

  致密油水平井缝间加密压裂在大庆油田尚属首次。技术人员结合近几年在致密油开发上积累的有益经验和获得的新认识,对录井资料进行重新解释,优选出含油性较好的目标区,采用切割压裂工艺补充新裂缝,将原来100米的缝间距缩短至30米,增大平面上的缝控面积,使原裂缝之间未波及区域得到有效动用。

  复杂构造精准成像,地下千里一目了然,“情报”收集得更精准

  在勘探开发研究院地震处理一室,地震高分辨率成像技术攻关团队的成员正在电脑前忙碌着。他们通过发展新技术,让地下千里一目了然,确保“情报”收集得更精准。

  大庆油田外围,扶余油层致密油资源丰富,但已探明储量如何有效动用?水平井钻探和体积压裂是高效勘探的有效途径,厚度2至5米单砂体的精细刻画对地震垂向分辨率有迫切需求。

  需求就是方向,难题就是课题。勘探开发研究院在原有基础上,大力发展地震高分辨率成像技术,核心利器是近地表Q补偿和粘弹性介质叠前时间偏移这两项技术,并研制出相应软件,形成工业化生产能力。双剑合璧,为外围扶余油层致密油勘探水平井部署提供了强有力的技术支撑。

  “我们创新的粘弹性介质叠前时间偏移技术,能‘看清’和识别千里地下厚度2至5米单砂体。打个比方,精准度好比医院里的CT从64排升级到256排。”地震处理一室的王成说。

  去年,大庆油田三肇凹陷致密油勘探传来捷报,肇平22-平2井获得水平段1135米、砂岩钻遇率100%和油层钻遇率100%的效果,这是应用粘弹性介质叠前时间偏移技术见到的成效。据了解,这一技术在大庆油田致密油勘探中得到规模应用,完成16个水平井区的目标处理,支持12口水平井部署,已实施的9口水平井均准确入靶。

  二氧化碳吞吐试验,让边边角角的“死油”“活过来”

  垣平1井是长垣中浅层勘探部署的第一口重点水平井,也是采用大规模体积压裂技术进行致密油开发的第一口井。

  从布井、开钻到试油、生产,垣平1井一直给人带来惊喜,开井试油的日产油量就达到60吨,产量稳定后,一直保持在10多吨。垣平1井的成功投产,让人们对这个区块的可开采价值有了一个直观的概念。特别是垣平1井试验区建立后,重点在资源储量升级和规模动用能力上下功夫,力争通过试验研究,从“点”进行突破。

  但垣平1井试验区投产后,问题也出现了,年递减率在30%左右。大庆油田选取这一区块的垣平1-7井进行了首次致密油二氧化碳吞吐试验,通过二氧化碳溶解于原油,使原油体积发生膨胀,增加地层能量,形成有利的驱油环境。同时,可有效降低原油黏度和界面张力,显著提升原油的流动性,让边边角角的“死油”都“活过来”。

  垣平1-7井开展二氧化碳吞吐地层能量补充试验,取得了良好的试验效果。为进一步验证这项技术的有效性、适应性,采油七厂扩大试验范围,优选储层条件较差的Ⅳ类储量区块的葡34-平2井开展试验,进一步完善相关技术的适应性。

  “二氧化碳能否与地层原油形成近混相状态是影响试验效果的关键,而决定近混相状态的正是试验的末点注入压力。结合垣平1-7井所取得的经验,这次试验我们有意识地提高了注气速度,达到160吨/天。”采油七厂致密油项目组技术人员表示,除了葡34平2井开展的二氧化碳吞吐地层能量补充试验外,他们还同步开展了渗析剂吞吐(地层能量补充试验)和低温自生气能量补充试验,以探索出经济有效的致密油开发技术。

  打造应用基础研究平台,管理致密油水平井有了“操作规范”

  去年8月19日,黑龙江省致密油和泥岩油成藏研究重点实验室揭牌仪式在大庆油田勘探开发研究院实验中心举行,同时召开了重点实验室学术委员会第一次全体会议。

  重点实验室的建立,为油田非常规油气勘探开发提供了重要的应用基础研究平台,将为攻克非常规油气勘探开发瓶颈难题、推进油田振兴新发展提供强有力的技术支撑。

  不止这个平台,为了致密油勘探开发,大庆油田各相关单位都在努力。

  2014年,试油试采分公司按照中油集团公司提高试油设计时效、确保油田致密油水平井施工平稳运行的要求,编制《致密油水平井地质管理细则》,有效指导了油田致密油水平井试油设计、地质管理与解释评价工作。

  试油试采分公司地质大队勘探中浅层项目部结合新“两法”和油田加快致密油规模有效开发的新形势要求,又对2014版的《致密油水平井地质管理细则》进行补充、修订与完善。新修订的《致密油水平井地质管理细则》包括试油设计、动态管理、解释评价和验收总结等6章19条“法规条款”。

  其中,特别增加了“安全环保与井控风险提示”等新内容,并将致密油水平井试油设计的责任落实到个人,时间节点细化到小时。“有了它,我这个新手也能独立准确地完成试油设计、动态管理等工作。”试油试采分公司地质管理员马威奇指着新修订的《致密油水平井地质管理细则》告诉记者,这个细则已成为大庆油田加快致密油规模有效开发的新法宝,致密油水平井试油设计时间同比减少1.6天。

  科技探地下,让隐匿的剩余油无处遁形;依靠科技寻油迹,让深埋的“黑金”见“青天”。致密油有效开发优化设计技术、水平井轨迹设计技术、大规模缝网压裂技术等支撑技术的跨越式发展,为致密油勘探开发赢得了关键性底气。大庆石油人将神秘致密油宝藏一点点“剥开”,将宏观的储量变成具体的能动用储量,变成最终实实在在看得见的产量。

  大庆日报记者 幸福

关键词:大庆油田 致密油
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