地质工程一体化系列｜中石化将在这四大领域，开展地质...

JB.Duan · 发表于 2021-5-15 15:26:12

本文转自微信公号“TechOil”

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▽正文▽

研究背景：

通过地质工程一体化的技术研究与应用，北美取得了页岩革命的胜利，美国实现了能源独立，并主导全球能源格局。北美页岩革命的发展历程及经验，对我国油气资源的勘探开发具有重要启示作用。

研究结论：

1、通过地质工程一体化，将有望探索出一条提高油气勘探开发效果、有效降低工程作业成本的新路；

2、地质工程一体化实践必须根据油气藏自身的特点，探索出符合地质、地表和油田生产特点的技术体系与管理模式，形成各类复杂油气藏的地质工程一体化发展之路；

地质工程一体化发展方向：

1、隐蔽油气藏

（1）存在的问题：

隐蔽油气藏勘探程度高，石油资源丰富，发育多种类型的油气藏，但剩余石油资源依然雄厚。

这类油气藏有利目标零散、碎小、隐蔽，勘探难度大，规模发现难度更大，技术经济条件较差，对勘探部署、工程技术等要求高。

（2）典型案例分析：

盐家油田砂砾岩油藏位于东部断陷盆地东营凹陷北带东段（图1）。

针对砂砾岩油藏埋藏深、储层预测难度大、物性差、产能低等特点，胜利油田分公司制定了一体化开发方案进行降本增效。

一是地球物理与油藏地质相结合，描述油层展布，优选开发甜点区。

二是地质与油藏工程相结合，优化井网井距及纵向动用程度。

三是地质与钻井工程相结合，优化钻井设计，提高钻井速度。

四是地质与压裂工程结合，优化缝网压裂技术。

（3）下步攻关方向：

为加快隐蔽油气藏效益开发，还可在以下3个方面开展一体化技术攻关：

① 加强砂砾岩体深度域成像、有效连通体交互反演预测等技术的重点攻关，进一步落实地质甜点；

② 综合多种地球物理资料优势互补的高精度联合成像及反演、地球物理信息约束的匹配确定性油藏建模等核心技术，

大幅提升地球物理资料的三维空间分辨能力，建立确定性精细油藏模型；

③ 利用快速分段高效压裂管柱、低伤害压裂液为核心的立体组合缝网压裂工艺技术，可有效提高压裂体积和单井产能。

图1 盐家油田砂砾岩油藏位置图

2、超深层碳酸盐岩

（1）存在的问题：

超深层海相碳酸盐岩的油气资源具有规模整装，资源丰度高，成藏条件复杂，埋藏深度大的特点。

如四川盆地的超深层碳酸盐岩，其储层埋藏深、温度高（＞180 ℃）、应力高、物性差，酸液对油管腐蚀较大，测试工具失效风险极大，充分改造储层难度大。

（2）典型案例分析：

塔里木盆地蕴含着丰富的超深层海相碳酸盐岩油气资源，具体表现为储集体埋深大、地层结构复杂、储集体类型复杂、目的层温压条件复杂，油气藏流体性质复杂等特点。

针对顺北41X井位于顺北4号主干断裂带（图2）地质、物探、工程难点开展了一系列针对性的技术攻关：

① 通过“三保一测”关键参数优选，做好精细预处理工作，通过“三层一带”精细速度建模，改善复杂地表地下地质条件带来的走滑断裂带成像难度大问题；

② 创新建立了储集体分类预测，融合雕刻的“三元一体”断控储集体三维空间描述技术，形成了规模储集体评价技术，提高了断裂带和断控储集体描述精度，指导了规模井位目标优选；

③ 在断裂带挤压、平移、拉张段精细对比分析已钻井储量产量与地震反射特征关系，以多穿断面，打通阻隔，多点控制、纵横连通为原则，依据“主断断面+异常”优选和设计井位，提高了井位部署工作效率和精准性。

（3）下步攻关方向：

地质工程一体化研究可在以下两个方面开展攻关：

① 加强成藏演化研究，建立超深层碳酸盐岩储层预测技术，实现“瞄的准”。综合研究“源岩演化、构造演化、圈闭形成、疏导盖保体系”等成藏要素的配置关系，

重点研究构造演化对成藏调整的影响，明确成藏规律。储层预测可在建立地震-地质有利相带及储层识别模式的基础上，利用地震几何及物理属性分析有利相带，预测藻丘相储层展布及圈闭边界分布。

② 地质工程结合形成优快钻井技术体系，确保“打的快”。

首先，加强区域地质特征研究，地质工程结合，优化井身结构设计。

其次，加强钻遇地层岩石物性研究，开展PDC+大扭矩螺杆、混合钻头等钻井配套工具优选。

此外，加强地层压力体系研究，形成配套井筒工作液体系。

最后，为了确保单井高产，必须加强深层储层改造技术攻关，优选低伤害工作液，优化深度酸压改造，进一步提高酸压工艺针对性；

同时优化测试方式及测试管柱结构，提升关键工具性能，增强测试可靠性。

图2 目标井位地震图

3、致密油气

（1）存在的问题：

致密油藏主要特点为平面分布不稳定，单油层厚度薄；含油饱和度低，非均质性强；

油藏流度低，渗流阻力大，动用半径小；

地应力各向异性强，压裂形成复杂缝网难度大。

（2）典型案例的分析：

胜利油田致密油储量丰富，埋藏深、物性差、岩性复杂，常规压裂后产量低、递减快，开发效益较差。

2008年起，胜利油田便开始了致密油储层的水平井多级分段压裂技术攻关，并逐步形成了相应的致密油压裂开发技术体系。

针对砂砾岩、滩坝砂储层纵向跨度大（200～600 m）的储层特点，

优化采用多层楼水平井和直斜井多级分段压裂相结合的开发方式，主要采用水平井套管固井泵送桥塞分段压裂工艺和连续油管拖动封隔器分段压裂工艺以及直斜井多级分段压裂，通过平面上和纵向上的分段改造提高改造体积。

（3）下步攻关方向：

致密气藏在以下2个方面存在攻关难点：

① 储量动用程度低，未动用储量效益开发难度大。

② 已开发气田采收率相对较低，稳产形势严峻。

4、页岩油气

（1）存在的问题：

我国陆相页岩面临非均质性强、页岩油甜点预测难度大、热演化程度低、原油可流动性差、单井产量低、黏土含量高、可压裂性差等问题，距离我国“页岩油革命”的到来还有一段路要走。

（2）典型案例的分析：

在涪陵焦石坝区块产能建设时（图3），上部气层穿行层位如何优选成为困扰地质和工程人员的难题。

基于地质工程一体化综合分析，确定焦石坝区块平面上采用加密井进一步完善下部井网，纵向上部署调整井网动用上部气层储量，

其中，上部气层控制⑧小层底上、下5 m内；

水平井方位均沿垂直最大主应力方向—南北向部署，水平段长度以2 000 m为主，结合地面平台适当调整；

布井方式采用交叉布井+单向布井，尽可能利用老平台；

针对上部气层易漏失、长水平井眼轨迹控制难度大的难题，开展了页岩地层岩石力学特征精细描述。

图3 涪陵页岩气田产能建设开发形势

（3）下步攻关方向：

地质工程一体化实施方案在涪陵页岩气田已取得显著成效，基于前期勘探开发经验，今后页岩油气资源可在以下4个方面开展攻关：

①单层/两层开发向多层系立体开发攻关。

②向深层页岩油气领域攻关。

③向常压页岩油气领域攻关。

④向陆相页岩油气领域攻关。

文献来源：

孙焕泉，周德华，赵培荣，李王鹏，冯动军，高波. 中国石化地质工程一体化发展方向. 油气藏评价与开发。

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地质工程一体化

8.实践——新疆油田致密油

勘探开发一体化