鄂尔多斯,砥砺强者的“磨刀石”

   2018-01-22 石油设备网石油小子2350

  长庆油田金钥匙开启宝藏之门

  ——致密油规模效益开发探秘

孙笑頔/制图

  截至目前,长庆油田陇东油区3个致密油水平井体积压裂试验区,完试的24口水平井累计产量超过30万吨,单井平均初期产量达到14吨。致密油规模效益开发取得显著成果。

  长庆油田在致密油开发试验中,因地制宜,精确制导,联合攻关,经过6年多不断探索,致密油Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ类储层开发主体技术已经形成,填补了国内多项技术空白,使水平井与同区域直井相比,平均单井产量提高5倍。

  水平井技术质和量的飞跃,为提高单井产量找到了新路子,使大量不可动用的致密储量变成了可采产量,也使长庆油田成为国内致密油藏高效开发的领跑者。

长庆致密油开发施工标准。

   因地制宜

   创新驱动提高单井产量

  致密油是指夹在或紧邻优质生油层系的致密储层中,未经过大规模、长距离运移而形成的石油聚集。鄂尔多斯盆地致密油资源丰富,具有很大的勘探开发潜力,但与以往开发的特低渗、超低渗油藏相比,其成藏机理更复杂、孔喉更细微、填隙物含量更高、勘探难度更大。

  2011年开始,长庆油田建立了3个致密油水平井体积压裂试验区和3个致密油规模开发试验区,致密油单井产量显著提高。

  长庆油田的致密油藏具有典型的“三低”特征,相当于在“磨刀石”里面,非常致密坚硬。开采难度大,工艺技术非常重要。长庆致密油勘探开发工艺技术最重要的是压裂,只有压裂技术不断创新进步,才能实现效益开发。

  长庆油田按照“非常规管理、非常规理念、非常规技术”的致密油开发总规划,坚持创新驱动,先后形成了长水平段体积压裂准自然能量开发、水力喷砂环空加砂体积压裂、大通径桥塞+可溶球分段多簇压裂、EM30滑溜水压裂液体系4项关键技术,以及致密储层地震识别和含油性分析、丛式三维水平井钻井、长水平段水平井固井和“三品质”致密油测井评价等配套技术,推动了致密油“资源向储量、储量向产量、产量向效益”的重大转变,为经济有效开发致密油提供了强力支撑。

长庆陇东、姬塬地区致密油产量示意图。(赵迁/制图)

   精确制导

   战略部署开辟新领域

  按照股份公司的战略部署,长庆油田率先在陇东非常规致密油区,开展了水平井体积压裂先导试验,成功开辟了西233井区、庄183井区、宁89井区3个致密油开发主战场。

  为实现盆地致密油资源有效动用,长庆油田率先在西233井区部署10口水平井开展先导试验,探索提高致密油单井产量技术。通过攻关试验,试油完井全部获得高产工业油流。目前,该区10口井已累计产油14.08万吨。

  按照“工厂化、低成本、动用高、更优化”的战略部署,长庆油田在储层条件更差的庄183井区又部署了10口水平井,开展水平井体积压裂扩大试验,拓展体积压裂技术系列。10口水平井试油完井全部获得百吨以上高产工业油流。投产3年,单井累计产量达1.24万吨。

  2014年,为拓展致密油攻关新领域,长庆油田在宁89井区开辟水平井体积压裂试验新战场。陇东石油评价项目通过建立常态化沟通协调机制,合规管理,和各采油厂开展试投联络、质量管控,并持续优化施工工艺,深化工厂化作业,强化外协保障,施工效率大幅提高。试验区4口井初期日均产油8.64吨,目前日均产油9.24吨,产量运行平稳。

   体积压裂

   集成应用高效作业

  随着致密油藏开发的逐渐深入,常规压裂已不能满足增产需求,体积压裂作为一种有效的开发手段,越来越受到人们的重视。而致密油水平井体积压裂施工存在占用资源多,施工周期长,准备时间长,劳动强度大,连续泵注时间长及施工风险大等难点和问题。长庆油田针对陇东油区致密油水平井体积压裂,提出不同规模、不同工艺的体积压裂施工组织模式及配套工艺技术,建立了一套完整的体积压裂地面配套方案和工程技术配套方法,缩短了施工周期,实现了高效作业。

  在陇东致密油区,石油评价项目坚持勘探开发一体化,缩短建产周期、提升开发效果;大力推进地质工艺一体化。同时,为丰富和完善致密油藏的开发工艺和技术,在致密油藏水平井开发的基础上,先后攻关试验不同的压裂改造工艺和技术,拿到了金钥匙,大排量水力喷砂压裂、水力桥塞压裂、体积压裂三大技术利器先后上阵,成为提高单井产量、降本增效的利器。

  长庆油田针对黄土塬沟壑纵横的地貌特点,采用丛式定向井组开发技术,节约致密油开发的土地资源,降低成本,实现经济有效开发。2016年以来,长庆油田在前期试验的基础上,先后在陇东开展了大斜度井定点多级压裂和直井井筒再造试验,继续探索致密油开发新技术,并取得了良好效果,为实现致密油提交规模储量、有效动用和规模建产奠定了基础,并为同类致密储层水平井体积压裂技术提供了技术储备。

  【专家视点】

  地质认识和技术突破带来油气大发现

  鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,横跨5省区。盆地内构造平缓,只有盆地西缘发育冲断构造。鄂尔多斯盆地又是一个复合型的叠合盆地,经历了6期大的构造发育阶段,形成了五大含油气系统,勘探层系多,油气地质特征差异大,既富油又富气。   在鄂尔多斯盆地石油勘探过程中,形成了大型湖盆三角洲沉积成藏理论,分别为针对湖盆发育早期、晚期的浅水三角洲沉积成藏理论和湖盆发育鼎盛期的深水三角洲沉积成藏理论,揭示了叠合连片的低渗透岩性油藏和致密油的成藏特点。基于这项成藏地质认识的创新和深化,通过整体部署、整体勘探,落实了姬塬、华庆、陕北、陇东4个石油规模储量区。   在天然气勘探方面,形成了克拉通盆地沉积成气理论与技术,包括上古生界致密气地质理论和海相碳酸盐岩成藏理论。地质理论创新与勘探技术进步,推动了盆地天然气勘探不断取得新的发现和突破,形成了苏里格、盆地东部和海相碳酸盐岩3个大气区。   经过几十年发展,针对鄂尔多斯盆地地质特点,已形成多种行之有效的勘探技术。通过近年来的持续攻关,复杂地表地震勘探技术大幅度提升了复杂地表区资料品质。低渗透岩性—致密储层预测技术系列大幅提高了地震含油性预测符合率,支撑了勘探部署和开发上产。针对中生界致密油,采用水力喷砂分段定点多级压裂工艺,实现多薄层纵向充分动用。针对上古生界苏里格致密气,可采用全程防水锁滑溜水挟砂压裂技术。这些新技术应用,提高了单井产量。   目前,鄂尔多斯盆地的勘探主要集中在中生界石油和古生界天然气两大领域。在石油勘探方面,围绕陕北和陇东成熟区勘探,规模储量不断扩大,主要有安塞、靖安等陕北老区,为曲流河三角洲前缘砂体发育区。在镇北、合水辫状河三角洲前缘砂体发育区勘探,形成两大长8富油区。在西北姬塬浅层东北体系和深层西北体系多层系叠合区获得大突破,形成多层系富油区。通过深化湖盆中部华庆地区重力流沉积体系的整体勘探,发现了华庆油田。延长组长7致密油勘探取得大突破,已形成新安边、陇东和陕北3个储量富集区。在天然气勘探方面,围绕苏里格气田周围持续勘探,已形成超大型整装规模储量的大气田,也是中国最大的致密气田。在盆地东部,围绕上古生界多层系勘探获得重要进展;在盆地南部,新区天然气勘探已获突破,有望形成规模储量的勘探接替区。同时,下古生界碳酸盐岩天然气勘探取得重大突破,扩大了靖边气田的探明储量。   随着盆地内油气勘探的逐步深入,盆地勘探对象由常规低渗透岩性油气藏逐步转变为非常规致密油气藏,储层物性不断降低,勘探目的层不断加深,已进入层位下移、品位更低、风险更大的勘探阶段。勘探后备领域不足,资源劣质化问题突出,勘探成本高,新领域勘探风险不断加大,复杂地表地下油气藏地震预测及测井识别技术需要进一步攻关。面对这些问题,需要我们一方面保证勘探成熟探区的工作量投入,保持合理的探明储量升级。创新发展复杂地表地震采集技术、致密储层、碳酸盐岩储层预测技术和“三低”油气层测井识别技术,提高勘探准确性与成功率。另一方面,深化基础地质综合研究,加大风险地震勘探与风险井钻探,提高勘探成功率。创新地震勘探方法,提高油气层预测精度。   鄂尔多斯盆地油气资源丰富,石油资源探明率已超过1/3,整体处于勘探的高峰阶段,油气剩余资源还十分丰富。在未来一段时期,我认为,鄂尔多斯盆地的勘探重点要围绕中生界四大常规油富集区、苏里格致密气、奥陶系风化壳碳酸盐岩气藏的深化勘探。大力发展非常规资源,包括致密油、页岩油、致密砂岩气和致密碳酸盐岩气。致密油尽管储层致密、储量丰度低、开发难度高,但是勘探程度低,资源潜力大,只要采用新技术勘探开发,可形成数个有经济效益的大油田,是未来石油勘探的重要接替领域。致密气也仍有形成大气田的勘探潜力。   (本期嘉宾:郭彦如,为中国石油勘探开发研究院气田开发研究所副所长)(记者 杨振宇采访)
 
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