页岩压裂后,会形成树枝一样的复杂缝网吗?不到地下千米,不知真实情况。
为此,中国石化在涪陵页岩气田建成全球规模最大的页岩压后取芯试验场。在焦页66井组,设计6口取芯井,累计获取岩芯1123米,在岩芯中观察到裂缝5723条,其中3388条为水力成因缝。
这些缝的形态,与科研人员的预想相去甚远,“一、十、T、之”等简单缝占到70%,复杂缝网则呈“六、干、丰、井”等形状,这颠覆了对缝网模式的传统认知。
大多数水力压裂缝呈现平行分布,常在厘米级的空间内出现2~4条水力压裂缝,呈现非均匀集群分布特征,这与传统“一簇一缝”的压裂模拟成缝机制存在差异。
经溯源,远场水力压裂缝密度平均4.25条/米,大于中场(2.78条/米)和近场(3.63条/米)水力压裂缝密度,压裂缝在近中远场呈“树枝分叉状”扩展规律,但在近井筒区域存在“灯下黑”效应,导致改造不充分。
长庆油田首席专家慕立俊介绍,庆城页岩油水力压裂试验场共部署5口检查井,获取岩芯1076米,发现压裂缝537条,局部1米岩芯见裂缝2~11条,总体裂缝密度0.72条/米。压裂缝数量超过对应段设计簇数,并非传统认识的“一簇一缝”。
有意思的是,水平段钻遇率不能完全代表井周三维“甜点”,三维空间(轨迹上下共20米、左右120米)“甜点”才决定产量高低。
分析岩芯后,他们得到“3个1/3”和“4个70%”的关键认识,即1/3水平井段未充分改造、1/3压裂缝未有效支撑、1/3储层“甜点”未充分钻遇,优质砂体钻遇率只有70%、压裂缝控制区只有70%、支撑剂支撑裂缝只有70%、多簇裂缝扩展均衡度低于70%。
基于以上认识,他们提出精细三维“甜点”评价、转变压裂设计思路实现缝控体积最大化、全面减少井距实现与压裂缝的优化匹配等对策。
涪陵页岩气的观察发现,岩芯见支撑剂水平最远距离为62.2米,远小于缝网波及范围的128米。庆城页岩油的观察发现,支撑缝长也偏短,主要在120米以内。这就引发一个问题:井距是否还需要那么大?
胜利油田已经开始行动,他们在井距300~400米成功基础上,开展200米井距先导试验取得突破,微地震监测均缝长202米,井间裂缝轻微搭接,储量动用率超过90%,投产1个月,3口井日产油均超百吨,平均含水率不到30%。
目前,小井距试验成功已新释放水平井200口以上,并加速推广应用,助力探索济阳页岩油储量动用率边界。