□石油工程技术研究院首席专家 张旭东
近年来,集团公司矿权区内陆相页岩油勘探开发取得显著突破,渤海湾盆地、苏北盆地、四川盆地多口井实现高产稳产,标志着页岩油勘探开发已从“能不能动用”迈向“如何高效动用”的新阶段。页岩油勘探开发成果的背后,是系统性、闭环式技术攻关的集中体现——从地质特征认知深化,到工程工艺迭代升级,再到现场实施精准调控,形成了“理论-技术-应用-反馈-再提升”的全周期良性循环。
双“甜点”协同预测:从“点状测量”走向“多维耦合”
双“甜点”精细评价是页岩油高效开发的基础。针对陆相页岩流体相态复杂、油基钻井液干扰大、水平井测录信息少等技术难题,“甜点”评价引入漫反射红外光谱(DRIFTS)实现了矿物与有机质快速定量评价,弥补了传统方法岩芯依赖程度大、信息滞后等短板;发明二维核磁共振解释图版,精准表征纳米孔隙流体,实现了含油量等20余项参数精确计算;研发在线核磁录井仪,建立“油中油”识别模型,实现油基钻井液环境下含油量连续定量评价;创新脆性指数计算方法与岩屑声波技术,随钻、实时、连续获取关键岩石力学参数,最终形成了“地质-工程”双“甜点”多维度连续刻画能力,支撑了水平井轨迹优化与差异化压裂设计,有效助力效益开发。
地质导向技术升级:从“单曲线对比”升级为“多数据融合”
水平井能否在优质储层中穿行,直接决定勘探开发经济性。面对陆相页岩沉积环境复杂、岩相变化快、标志层不明显等挑战,传统地质导向方法(依靠伽马曲线)常出现“穿层”或“贴边”现象。针对页岩油地层特点,开展了基于元素录井的地质导向技术研究。
其中,“测井曲线元素建模”以导眼井测井数据和元素录井数据为依据,建立基于元素数据的多测井曲线预测模型,明确目的层多曲线识别特征,降低了水平段地层对比的多解性;“岩相随钻识别”则以元素录井数据为基础,采用“矿物-有机质-层理”三要素识别方法,实现了水平井页岩地层岩相随钻识别,为钻头穿越优质页岩地层保驾护航。从“单曲线对比”到“多数据融合”的地质导向技术升级,保障了页岩油水平井优质储层钻遇率提升至85%以上。
压裂技术迭代:从“经验驱动”迈向“机理引导”
压裂是页岩油产能释放的关键环节。早期压裂多依赖或套用北美经验,压后效果差别大、可复制性差。因此,必须立足国内陆相页岩油自身特点,开展针对性压裂机理研究与工艺创新。
近年来,通过全面系统开展不同层系岩石力学实验、裂缝扩展物理模拟及高精度数值仿真,揭示了陆相页岩隔层应力遮挡效应、裂缝面/层理面交互机制、渗吸水化耦合作用等关键科学问题。基于此,研发了以“差异化布缝设计+变黏滑溜水体系+限流暂堵调控+高强度支撑剂组合”为核心的压裂技术体系,实现“甜点”段精准改造及长效支撑。同时,建立了“压裂-返排-生产”一体化动态评价机制,结合压裂施工数据及压后返排特征,反演裂缝几何形态与导流能力,为后续压裂技术迭代奠定实践基础。“实施-反馈-优化”的闭环研究模式,助力单井EUR(预计最终采收量)稳步提升。
需要明确,以上技术并非孤立应用,而是嵌入一个完整的“机理研究-技术研发-现场验证-规模推广”闭环体系中。通过坚持“问题从现场来,成果回现场去”的原则,确保每项技术均经过小试、中试、先导试验到规模应用的完整演进链条。这一闭环机制不仅确保了技术的适应性、可靠性和可复制性,更为多个盆地产能建设发挥了关键支撑作用。同时,闭环体系也为未来更大范围的陆相页岩油高效开发提供了研究范式和人才储备。
页岩油高产井的突破,绝非偶然,而是长期深耕基础研究、强化技术集成、推动工程落地的必然结果。面向产业化、规模化开发新阶段,必须继续坚持“机理先行、技术引领、闭环验证”的研发路径,不断攻克储层精细描述、长效缝网构建、绿色低碳开发等新挑战。唯有如此,才能真正将页岩油这一战略资源转化为国家能源安全的坚实支撑,为中国石化高质量发展注入新动能。