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尚宝吉 9月23日，2020年第十届油气藏改造压裂酸化技术研讨会在京闭幕。会议重点对油气藏储层改造技术研究进展、压裂装备研制及发展趋势、非常规油气压裂新进展，以及耐高温压裂液等课题进行了交流研讨。 中国石油勘探开发研究院压裂酸化技术中心书记、中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室主任卢拥军在会上作了题为《非常规油气藏储层改造技术研究进展与思考》的学术报告，引起与会者的广泛关注与好评。本报将报告的主要内容予以解读，以飨读者。 储层改造，是为了提高油气藏动用程度，增加油气井产量或注水井的注水量，而对地下储层采取的压裂酸化工程技术措施的总称；针对油气藏储层特性与生产状况，研究与其相适应的经济有效的技术措施，以提高井筒与储层的连通性，达到增产增注的目的。在开发低渗、超低渗油气田过程中，为了找到工业油气流，储层改造技术必不可少，与物探地震、钻完井并列为三大核心工程技术，助推了国内外非常规油气能源革命，已成为油气能源领域关注的热点。 形象地讲，储层改造就是给更深层的地下油气修筑高速公路。 储层改造技术研究新进展 非常规油气资源的有效动用与开发，成为全球能源格局发生重大变化的关键。经过10多年持续探索，中国石油非常规油气探索初获成效，已逐步成为我国油气资源接替的现实领域。与北美海相致密油气相比，国内陆相致密油气非均质性更强，普遍具有“三低两大”特点：流度比低，裂缝发育程度低，压力系数低；两向主应力差大，有效动用难度大。为此，需要深化储层改造机理、优化设计方法和工艺研究。 发展低成本材料技术有力助推了非常规油气高效开发，主要表现为研发低成本新液体体系，逐步提高滑溜水应用比例，降低液体成本；定型240摄氏度高温配方，初步研发260摄氏度超高温压裂液体系；揭示非常规油气藏压裂支撑剂受力机理和铺置规律，加快推动低成本石英砂替代陶粒。 依托地质工程一体化组织和研究平台，逐步破解了开发难题。各油田公司高度重视，先后成立致密油气勘探开发指挥部和项目部，明确分工，各负其责。 突破传统改造工艺模式，新理念不断强化。压裂技术更新换代，推动了各油田非常规油气改造效果的提升，形成了FrSmart压裂系统软件V1.0版，填补了该项空白。针对难以“打碎”的致密油储层，已形成以密切割为主要特征的压裂技术，将人工裂缝的长度、间距、缝高等，与储层的物性、应力、井控储量相结合并进行优化，形成了以缝控储量为目标的体积压裂工艺2.0。 加大新工艺试验力度，发展低成本压裂工艺技术，为非常规油气开发降本增效。形成了以“小簇间距+段内多簇+高强度加砂+石英砂替代陶粒”为核心的技术组合拳，正式跨入非常规压裂工艺2.0，已成为非常规油气建产区块的主流技术，形成了动态多级暂堵缝控压裂配套技术，提高多簇压裂裂缝开启的有效性，显著提升了段内多簇射孔能力。其页岩气平台试验井效果十分突出，全面推动了页岩气压裂技术升级换代。 储层改造技术能力提升，使得非常规油藏压裂技术指标逐年攀升。2016～2019年，中国石油改造的非常规油藏水平井数近800口，年改造井数逐年上升。随着技术进步，压裂分段数、压裂规模呈逐年稳步增长趋势,平均压裂段数从9.8段增加到18.9段，平均单井加砂量和液量分别提升了4.1和3.1倍。压裂水平段长度、簇间距、砂液强度等主要参数在不断刷新纪录。 大井丛立体式高效建设模式试验提升了规模开发成效。按照“多层系、立体式、大井丛、工厂化”的思路，推进非常规油藏示范区建设，在长庆油田、新疆油田开展试验后，采用“批压批采”模式，规模效益开发成效显著。据新疆油田统计，截至今年8月，压裂新技术（降本）已累计应用超过470井次，总计节约压裂投资超过6.2亿元。 储层改造信息化建设提速，促使各油田、钻探企业自建数据库系统和远程决策支持系统，压裂大数据应用分析和远程决策支持已见雏形。 储层改造技术面临新挑战 资源劣质化、对象复杂化、安全环保严苛化、成本廉价化……各项因素致使储层改造面临诸多瓶颈问题，有些甚至挑战改造极限。因此，尽管油气资源巨大，且动用处于早期，但现有储层改造技术仍无法满足非常规资源的大规模效益开发。 主要面临的挑战有:中国石油非常规油气开发进展不一，总体处于建产早期阶段。其中西南、长庆、新疆等油田进展较快。但在当前低油价背景下，实现经济效益动用，还面临较大挑战。 尽管压裂缝控程度仍有空间，但甜点识别仍需进一步攻关，体积压裂缝控规律和提高采收率技术仍不成熟，降本增效难度增加。 非常规油气平均单平台井数相对较少，受山地环境等各种因素制约，平均压裂时效仍显偏低。 部分非常规油气开发区块滑溜水比例提升困难，虽然石英砂替代有序推进，但运输成本偏高，通过压裂材料降本难度加大。 储层改造技术思考与展望 系统构建室内基础研究与评价实验的新技术。针对非常规储层特征，加强地应力场、裂缝扩展及表征技术、导流能力与支撑剂输送等机理研究，为新理论、新方法、新材料发展提供支撑。 加强工艺设计与多学科结合，提高设计的针对性。突出地质工程一体化研究，建设水力压裂裂缝认识现场实验室；充分借鉴国内外现场试验成果，兼顾继承和创新，以提高单井产量和储量动用程度探索为试验重点，在非常规油气重点区块建立一体化矿场实验室；开展压裂工艺、材料和施工参数与规模优化研究，试验提产降本增效压裂技术；建立高产井模板，指导非常规油气高效开发。 深化液体作用机理，应开发压裂酸化新型材料。开发能够满足不断更新的储层改造需求的新材料；探索工程过程流变行为，优化储层改造液体体系。 加大非常规压裂技术应用，提高非常规油气开发效果。北美非常规水平井改造关键参数变化历程的本质是提高裂缝控藏程度，其非常规压裂作业拐点出现表明：密切割缝间距及施工规模存在最优值，我们应借鉴这些经验，通过重复压裂，实现加密布缝是发展方向；精细优化密切割缝间距及工艺参数，是压裂现场实施的新转变；开展重复新技术攻关与试验，提高非常规油气藏采出程度；深度融合压裂与提高采收率技术，探索非常规发展之路。 高度重视全程质量控制与配套技术，助力降本增效。以大井丛立体式工厂化开发模式提质增效，提高纵向储量动用；试验超低浓度滑溜水，加速石英砂厂建设，使压裂材料持续降本；利用信息化手段提高工厂化作业水平，助力全周期降本增效。 借助公司加强信息化建设的东风，基于梦想云平台协同研究环境，建设中国石油压裂酸化远程决策指挥中心，发展大数据技术，实现压裂优化设计、施工监测和远程诊断，以及压后评估的全过程在线支撑，助力全流程提质增效。 |