
新疆石油报记者 谷胜 姜晶华 通讯员 宋娜娜
6月30日,我国首个国家级陆相页岩油示范区——新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区日产量首次突破5000吨,创下历史新高。这意味着到2025年年底,吉木萨尔页岩油年产量将达到170万吨以上,并将全面完成国家级陆相页岩油示范区建设任务目标。
准噶尔盆地东部吉木萨尔页岩油是国内首个发现的10亿吨级页岩油田。页岩油作为一种非常规油气资源,具有低渗透、流动性差的特点,其渗透率仅为常规油藏的万分之一,开采难度极大。新疆油田也一直把页岩油的开发当作重要的攻坚目标。
2020年1月,国家能源局、自然资源部联合复函,同意设立新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区。这一举措进一步增强了新疆油田攻克页岩油效益开发的信念和决心。
日产突破5000吨,这标志着吉木萨尔页岩油示范区建设取得突破性进展,同时也标志着围绕陆相页岩油“甜点识别难、储层改造难、效益开发难”三大核心难题得到系统性破解,而其所形成的开采技术及管理经验将为国内页岩油开发提供“吉木萨尔方案”。

6月27日,吉木萨尔页岩油产能建设区块压裂现场。克拉玛依融媒记者 闵勇 摄
那么,针对陆相页岩油三大核心难题,新疆石油人又是如何系统破解的呢?
甜点评价哪里更“甜”
20世纪90年代,勘探人员在吉木萨尔芦草沟组发现页岩中有明显的油气显示。由于储层渗透率非常低,无法实现效益开采,大家将其称为致密油。由于当时钻井、压裂等工程技术的限制,一时还无法对致密油进行有效开采,但对其研究始终没停。
2011年,吉25井经过压裂日产油达18.5吨,这一勘探发现很大程度上印证了专家的研究成果,即吉木萨尔凹陷中“满盆是油”。

6月27日,吉庆油田作业区(吉木萨尔页岩油项目经理部)员工在57号平台查看油井生成情况。新疆石油报记者 张睿 摄
2012年,水平井吉172_H“千方砂、万方液”体积压裂获高产油流,初期原油产量惊人,达到70吨/天,让所有人为之侧目。这一壮举也正式拉开吉木萨尔页岩油开发的序幕。
“满盆是油”过于乐观
2013年至2014年,新疆油田趁热打铁,在吉172_H井西南方位部署了10口先导试验井。然而令人意想不到的是,经过各种尝试,这10口井的产量加在一起,还没有吉172_H井1口井的产量高。
产量上近乎“全军覆没”的现实如同一盆冷水浇在科研人员的头上,但大家并没有气馁,很快又重振精神,剖析失利原因,总结经验再战。
“在分析过程中,我们意识到,此前认为吉木萨尔凹陷中‘满盆是油’可以‘随意钻井’的想法实在过于乐观,而对储层性质的真正认知显然还远远不够。”新疆油田公司吉庆油田作业区(吉木萨尔页岩油项目经理部)总地质师陈依伟说。
2016年,研究人员部署的两口评价井再次获得突破,但随后部署的开发控制井整体效果不佳,且差异明显。
虽然两次规模建产都受到了挫折,但研究人员通过分析也进一步加深了对页岩油储层的认知。页岩油储层大致可以分为沉积型、混积型、纹层型和夹层型4类,吉木萨尔页岩油的储层类型是以火山灰、碎屑岩、化学物质共同组成的三元沉积型。

6月28日,吉木萨尔页岩油产能建设区块钻井现场。新疆石油报记者 张睿 摄
“储层类型的确定,对我们今后对建立储层中‘甜点’(页岩油藏中最富含油气的部分)的识别、提升钻遇率有着极大的帮助。”陈依伟说。
精细划分方尝“甜头”
2019年,吉庆油田作业区(吉木萨尔页岩油项目经理部)成立后,研究人员将油层划分为“上、下甜点”两大类,在“上甜点”部署了49口工业化试验水平井,结果“上甜点”不同平台、不同层位井产量差异很大,最大的相差10倍。这次实践证明,陆相页岩油甜点非均质性强,必须更精细地进行分级分类评价。
同年,研究人员还在“下甜点”部署了11口井。刚开始有的人对“下甜点”心怀忐忑,因为“上甜点”油层厚度为3—4米,而“下甜点”油层厚度只有区区1.5—2米。厚度薄,意味着钻遇率相对就低,开发效果相对也会变差。但出乎意料的是,在“下甜点”打的11口井,除1口三类区产能井外,其他10口都获高产。
研究人员通过测井、录井资料对比发现,“上甜点”油层虽然较厚,但是横向不连片、纵向不连续,含油性变化非常大;“下甜点”油层虽然薄,然而横向纵向都是连续的,在钻遇率高、体积压裂充分的情况下,往往可以获得高产。
吉庆油田作业区(吉木萨尔页岩油项目经理部)工艺研究中心负责人鲁霖懋介绍,吉木萨尔的页岩油储层好比“夹心饼干”,优质储层是饼干的“奶油层”。钻井过程中需要控制钻具横向沿着“奶油层”钻,增加与“奶油层”的接触,才能产出更多页岩油。
“在3000多米深的地层,稳定操控钻头穿越平均1.5米厚的‘奶油层’绝非易事,稍有不慎,钻头就可能跑偏。”鲁霖懋说。
的确,用直径21.6厘米的钻头,在3500米以深的地下仅有1.5米厚的油层长距离准确钻进,难度可想而知。那么,新疆石油人又是怎样提高钻遇率的呢?敬请关注《勇当页岩油示范区建设先行者》系列报道之三。

责任编辑:沙露
本期编辑:何沐芸