页岩斥地：加快激动“东方江南电竞页岩革命”

　　中国工程院院士袁士义说，北美海相致密油和页岩油通过科技改进激励了家产革命，主体开采时间陆续升级，年产范畴达亿吨级。我国为陆相浸积油藏，非均质告急，不行套用北美时间，攻闭酿成了陆相致密油斥地时间体例，年产范畴已达切切吨级。我国陆相页岩油资源与斥地潜力很大，斥地表面时间研讨和矿场试验一经博得了明显的开展和结果，正在长庆油田修成了我国首个年产200万吨页岩油分娩树模基地，正在新疆、大庆、成功等油田设立了3个国度级页岩油树模区，页岩油斥地时间迭代升级和进步采收率等重点时间手腕研讨博得了新开展。

　　目前，我国开始酿成了针对差别类型页岩油的开采时间系列，杀青了页岩油有用开采，但存正在单井产量和累计产量低、区块采收率低（多半幼于10%）等题目。近年来进展的二氧化碳前置压裂、亲切割匀称压裂、无水压裂、进步笔直缝高压裂等新工艺，以及区块合座立体开采、页岩油尽早补能和二氧化碳模糊/驱替进步采收率等新时间拥有广大的运用远景。需加疾攻闭、不息迭代升级配套时间，加疾酿成实用差别类型页岩油的压裂形式、斥地形式和进步采收率时间系列，起劲使单井EUR（评估的最终可采储量）达5万吨以上，力求区块采收率抵达20%以上，杀青区块合座范畴立体效益斥地，尽疾胀励我国页岩油年产量达切切吨以上，成为我国原油长久稳产的有用接替资源。

　　页岩革命变化了宇宙能源式样。2023年，环球页岩油气产量为12.6亿吨油当量，占环球油气总产量的14.9%。美国倚赖两次“页岩革命”，使页岩油气产量急迅增进，从石油进口国转换为输出国，杀青了能源独立。2023年，环球页岩气产量8706亿立方米，个中美国产量8312亿立方米，占比95%；环球页岩油产量4.75亿吨，个中美国产量4.3亿吨，占比91%；我国页岩油产量435万吨，页岩气产量250亿立方米。

　　中国工程院院士，中国石化总工程师、首席科学家孙焕泉指出，立体斥地不妨大幅度进步页岩油气资源动用率和采收率，源委立体斥地调动、合座立体斥地等阶段，已成为北美页岩油气重要斥地形式。同时，工程时间的急迅迭代，支柱了立体斥地高质高效进展。钻井时间由汇集井工场钻井向主动化钻井迭代，超长水准段（普及大于3000米）、超等“一趟钻”（造斜段+水准段“一趟钻”）、超等井工场（单平台16口井）、深化钻井参数成为常态，大幅低落了钻井周期和修井本钱。压裂时间则由单层体积存裂向多层立体压裂迭代，簇间距缩减至10米以内，加砂强度抵达5吨/米，水准段单元长度产量进步30%以上；同步分流压裂、拉链式等施工功课形式的引申，使压裂效力每天由2~4段增为12~18段；以砂代陶，一体化变黏滑溜水使单段压裂本钱大幅低落。

　　“立体斥地+时间迭代”胀励页岩油气产量陆续上升、本钱陆续消浸。2023年，美国页岩油气主产区钻机数为617台，不足2014年峰值的一半，但投产井数目仅消浸11%，产量擢升1.5倍，二叠盆地页岩油桶油本钱由2014年的80美元降至29美元。

　　孙焕泉说，页岩油气立体斥地是一种高效、体系化的斥地形式。它是基于页岩油气浸积特性、储集特质和“甜点”散布，举办立体井网打算，通过优疾钻井、立体压裂，正在多维空间改造酿成“人为油气藏”，以杀青页岩油气藏储量动用率、采收率、收益率（3R）最大化。个中，地质-工程“甜点”刻画是根源，缝网协同优化是闭头，工程提速提效是保险。

　　页岩油气立体斥地的闭头因素蕴涵双点（地质“甜点”是资源根源，工程“甜点”是改造根源）、双网（压毛病网是动用闭头，人为井网是操纵闭头）、双提（工程提速是效力保险，工程提效是效益保险）。

　　页岩油气立体斥地时间体例蕴涵页岩储层慎密刻画与修模时间、页岩压后储量动用表征时间、立体斥地计谋优化时间、立体斥地配套工程工艺时间、页岩油气监测评判时间。

　　页岩储层非均质性刻画是立体斥地的根源。宏观标准地质特性非均质性肯定了立体斥地的分区分别，储层微观标准非均质性肯定了立体斥地的层系划分。

　　物质根源、应力隔层、纵向毛病发育水平是页岩油气立体斥地层系划分的闭头参数。涪陵页岩气田焦石坝区块基于页岩品德江南电竞、应力、毛病特性慎密研讨，了清楚差别分区的斥地层系划分，酿成了二层、三层分别化立体斥地分区时间计谋。成功济阳页岩油则按照地质“甜点”分层和泥岩隔层厚度、高应力层散布组合层段，团结压裂本质缝高，确定了立体斥地层系，如将牛庄洼陷划分为沙三下、沙四纯上、沙四纯下3套斥地层系5层立体斥地。

　　立体斥地井距江南电竞、井网要最大水平裁减井间、层间负向作梗，抵达“通而不窜”，杀青储量动用最大化。涪陵页岩气田焦石坝区块立体斥地确定了同层系300米、差别层系150米平面投影井距的立体斥地时间计谋，立体斥地阶段89%的老井正面受效，均匀填补EUR2600万立方米。正在成功济阳博兴洼陷，归纳探究自然毛病发育水平、压力作梗的正向和负向影响、邻井压力反响等身分，采用微地动监测、一体化模仿、矿场实行等形式，优化井距与压裂范畴适配干系，确定了樊页平1井组合理井距为350~400米。

　　页岩油气要确保正在黄金靶窗穿行。矿场试验剖明，涪陵页岩气田焦石坝上部气层⑦幼层资源富集次于⑧幼层，但工程改造不妨酿成最大的改造体积，是以⑦幼层为上部气层黄金靶窗。苏北盆地幼断块发育，水准井难以执行，采用定向井（直井）分段压裂，优选阜二段Ⅰ/Ⅱ亚段纹层发育、可动油含量高、可压裂性好的水准井黄金靶窗身分射孔，采用“大范畴注液+高强度加砂+变排量稳缝”压裂工艺，杀青了造长缝、远支柱，收到拟水准井斥地结果。红201井测试获最高日产油79.1吨，已累计产油1.9万吨，预测EUR3.5万吨。

　　页岩油气压后缝网拥有极强的应力敏锐特性，合理配产不妨有用进步单井EUR。正在涪陵页岩气田白马区块，放大压差分娩合理配产形式对单井EUR的影响水平可抵达10%。成功济阳页岩油树模区成立了以初期疾排降水、安祥期合理控压为重点的全周期分娩调控形式，通过长周期维持毛病有用导流本事、页岩油正在缝网空间的滚动本事及储集层能量有序开释，控压分娩单井EUR正在4万~6万吨井钻机。

　　立体斥地压裂要杰出人为缝网与残余气操纵水平的配合性。涪陵页岩气立体斥地调动中，沿水准段分类定造了“适度改造-慎密改造-深化改造”工艺参数组合，以及交叉/定向射孔、暂堵转向等工艺对策，执行后，改造缝网扩展形状与残余气展布配合度达91%。济阳页岩油断裂体系发育，合座同步压裂易变成局限应力纠合，存正在套变、压窜危机，通过分身井筒和平和压裂改造体积最优，正在分别化压裂打算根源上，优化压裂施工规律，减幼应力纠合，有用操纵套变套损，杀青缝控体积最优化。牛页一区井组每百段套变段数由8段降至0.8段。

　　压后取芯能够评判人为缝网。涪陵页岩气田三层立体斥地焦石坝66井组共有9口分娩井，已累计产气6.5亿立方米，估计采收率48.1%，打算执行了3种差别井型6口取芯井，累计取芯1122.96米、识别出水力毛病3384条，岩芯毛病中取到支柱剂10处，由此获得了诸多压裂明白。

　　目前，中国石化页岩油气立体斥地效力明显。涪陵页岩气田立体斥地井日功劳心胸占气田总产量的50.2%，焦石坝区块储量动用率抵达85.4%，三层立体斥区域采收率进步至44.6%，2022年起杀青净现金流为正。成功页岩油产量杀青超过式增进，2023年产油29.6万吨，2024年日产油水准升至1900吨，均匀单井EUR达4.4万吨。苏北页岩油产量陆续急迅增进，2023年产油8.5万吨，2024年日产油水准升至400吨，年产量方针10万吨。

　　孙焕泉说，要陆续攻闭页岩油进步采收率时间，蕴涵基于修模数模一体化的残余油气慎密刻画时间、多套层系水准井井组立体斥地优化时间、前置超临界二氧化碳压裂改造时间、井筒重修与庞大机闭井运用时间、新型纳米注剂进步采收率时间、页岩油注二氧化碳模糊/驱油与封存机理及进步采收率时间、基于新型皮相活性剂的压裂补能一体化时间、全性命周期时间协同排采工艺等，还要深化大数据、人为智能的运用。

　　页岩储层孔喉纤细、排驱压力高，二氧化碳比水更容易进入微毛病和纳米孔喉，既能填补地层弹职能量、推广毛病波及范畴、加强压裂结果，又能够擢升原油滚动本事。

　　吉木萨尔页岩油试验剖明，二氧化碳前置压裂对低黏区、高黏区均有显着提产影响，2022年正在高黏区发展压裂试验，一年期每千米页岩段累计产油量进步了27%井钻机，自喷期耽误了300天以上，具备推广运用条款。长庆页岩油二氧化碳压裂试验井比一般压裂井压力维持水准更高，试验初期日产油达20.6吨。济阳页岩油缝网酿成难、改造范畴幼、纵向穿层难，运用二氧化碳前置压裂时间收到了显着结果。

　　目前国内页岩油斥地安顿公多井距较大、压毛病较长、压裂段数较少、簇数较多，导致井间和缝间储量本质操纵亏折，假使单井初期产量较高，但井间和缝间储量难以有用动用，区块预测采收率低，总体斥地水准有待进一步擢升。

　　沿水准段亲切割、受控压裂出100~150米（取决于单井操纵储量）放射状半缝长，酿成以水准井段为轴的近似圆柱形或方柱形密缝体，正在区块内以多个柱形密缝体叠加合座立体布井形式斥地，预期能够有用缩短井距、大幅进步区块采收率。

　　我国陆相页岩油储层砂泥岩交互屡次、发育多量低角度层理缝，穿层压裂进步笔直压毛病高能够疏导更多的层理缝。

　　该时间已运用于北美、澳大利亚的页岩气、煤层气等十分规气藏江南电竞。长庆油田正在华H100平台共打算穿层压裂14段，胜利率85.7%，试验表明可大幅度进步页岩油产能。先微波哆嗦再压裂，同样是杀青穿层压裂进步笔直毛病高度的手腕，目前正正在深化机理性研讨，发展室内与矿场试验。

　　页岩油储集层时时仅有油气两相，没有水相存正在，大范畴水力压裂将多量的水带入储层，假使能够增压改造采出一面页岩油，但同时变成储层水锁等危险，目前水力压裂开采形式采收率公多幼于10%。采用非水压裂，如运用液态二氧化碳取代古板水基压裂液，希望正在杀青压裂改造的同时大幅加强斥地结果。二氧化碳干法加砂压裂时间目前已拥有无水相、无残渣、返排疾等便宜，正在减幼储层危险方面上风显着。

　　2022年9月，吉林油田执行单井（段）加砂量近50立方米、液量1000立方米以上中等范畴干法二氧化碳蓄能压裂增产功课试验，见油速率疾、产油周期长，增产结果显着。长庆油田发展二氧化碳加可溶球座细分切割体积存裂试验，大幅擢升了地层能量，耽误了油井有用分娩时候，同时，二氧化碳干法压裂一口井能够减削用水1万立方米、埋存二氧化碳1200万立方米。

　　页岩油采用压裂开采形式合座采收率低。更加是存正在自然毛病的页岩油藏，跟着开采压力低落，自然毛病将会闭合，且拥有弗成逆特性江南电竞，导致滚动通道停顿难以光复，需求尽可以早地填充地层能量。早期补能手腕蕴涵反复压裂、注气模糊/驱替等，个中井钻机，二氧化碳模糊是目前最为保举的手腕江南电竞，如能杀青多轮模糊或驱替，可大幅度进步页岩油采收率。

　　长庆、新疆、大港等油田发展页岩油二氧化碳模糊及驱替试验，已见到必然的结果。官东区域页岩油发展模范3口井井组注二氧化碳模糊补能/驱替先导试验，选用“中央井模糊，两侧井同步焖井/放喷采油”的形式，注入二氧化碳276吨，3口井均见到增产结果，井组日产量由模糊前的10.8吨擢升至最高23.6吨，阐明了本井补能与邻井驱替影响，有用期已达459天，阶段增油1962.5吨。

　　油气藏地质及斥地工程寰宇重心尝试室主任赵金洲说，美国海因斯维尔页岩气田契井初始产量胜过40万立方米/日，单井EUR达1.84亿立方米，而四川盆地川南页岩气田契井初始产量幼于25万立方米/日，单井EUR为1.15亿立方米。中美页岩气产量差异大的一个主要道理，即是页岩气以吸拥护游离状况赋存于页岩中，但我国吸附气占比高，胜过40%，而美国不到20%。

　　基于我国页岩气的特地性，纳米赋能超临界二氧化碳压裂-置换-驱替一体化是页岩气大范畴斥地的必经之道。由于超临界二氧化碳压裂正在页岩气储层中起裂压力更低，不妨压裂酿成更庞大的缝网，进步页岩气产量；二氧化碳正在页岩中的吸附本事和吸附有序性远高于甲烷，可有用置换甲烷，进步页岩气采收率；超临界二氧化碳不妨进入大于其分子的空间驱替孔隙和毛病的游离态甲烷，进步页岩气采收率；页岩储层埋存二氧化碳潜力大，埋存量弘远于页岩气斥地与运用全历程的二氧化碳排放量。页岩斥地：加快激动“东方江南电竞页岩革命”