翁定为等:中美页岩油气储层改造技术进展及发展方向
2024-02-21 11:05:00   作者:   点击:2331   来源:中国石油学会

页岩油气资源作为国内外非常规油气资源勘探开发的热门领域,普遍需要通过压裂改造才能获得工业开采价值。2000年以来,北美地区水平井钻井和多段压裂技术相继取得突破,实现了非常规油气储层的效益开发,进而引发了页岩油气革命,影响了世界能源格局。在改造理念方面,美国围绕“储量全动用”的目标,通过大幅度提高水平井改造裂缝和单段射孔簇数量,实现了页岩油气储层的低成本、高效率改造。借鉴美国页岩油气革命的成功经验,中国自2006年启动了水平井压裂改造重大攻关项目,水平井分段压裂技术迅速发展,形成了“长水平段完井+多簇射孔+滑溜水携砂+分段压裂”的改造技术体系,为页岩油气的高效开发提供了有力支撑。因此,水平井分段压裂技术成为了国内外页岩油气资源储量动用和增产挖潜的主体技术。中国石油勘探开发研究院翁定为正高级工程师研究团队结合页岩储层物性特征和流体渗流规律,系统总结了美国页岩油气储层改造5个方面的技术进展,以及中国页岩油气储层改造的7项关键技术,深入剖析了中国页岩油气储层改造面临的4个方面的技术挑战并针对性地提出了4项发展建议,助力页岩油气资源的提质增效。相关研究认识刊登在《石油学报》第44卷第12期。

(1)美国页岩油气储层改造技术不断向裂缝控藏认识、压裂监测技术、重复压裂技术、数据平台建设和矿场实验室建设5个方面深入发展,可有效解决“缝控”储量动用、裂缝动态诊断、油气井生命周期延长、地质工程一体化建设、室内研究与现场应用有机结合的问题。

(2)基于页岩油气储层改造的室内基础研究和现场示范应用的成功经验,系统总结了具有中国特色的页岩油气储层改造的7项关键技术:缝控压裂优化技术、新型压裂配套装备、分段压裂核心工具、低成本压裂材料、水力裂缝监测技术、井筒重构压裂技术和压裂优化软件设计。

(3)结合页岩储层物性特征、地质甜点、矿物组分和敏感性参数,以及页岩油气的赋存状态和流动性质,深度剖析了页岩油气储层改造面临的技术挑战:①页岩储层物性较差,甜点有效甄别面临挑战;②流体渗流规律复杂,压裂参数优化面临挑战;③储层纵向多层叠置,储量立体动用面临挑战;④早期改造矛盾突出,剩余储量挖潜面临挑战。

(4)针对页岩油气储层技术改造,为实现页岩油气的大规模建产与高效益开发,提出了4个方面的发展建议:①加强基础研究,筑牢页岩油气规模发展基石;②完善技术配套,构建中国特色压裂技术体系;③提高储量动用率,构建全生命周期技术体系;④推进数字化转型,构建物联网智能发展格局。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202312018

全文见附件。

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