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中国石油储层改造技术发展观察在油气储层中修筑“高速公路”

来源:百家号 | 作者:晨财经 | 2021年10月12日() | 打印内容 打印内容

近年来,储层改造的对象逐渐向低品位资源转变。随着国内新增油气探明储量品位不断下降,油气勘探对象日趋复杂,开发难度越来越大,单井自然产能极低或者无产能,特别是在深层常规油气与非常规油气储量上提高油气产量成为难点,工程技术面临深层超深层、特低渗、高温、高压等复杂问题关键技术的挑战。

要在这些储层中打开一个油气流动的通道,就要用到能在油气层中修筑“高速公路”的水力压裂技术。压裂改造技术作为非常规油气增产的重要撒手锏,催生了美国页岩气革命,已成为破解当前油气产量难题及未来发展的关键。

“加大勘探开发力度,保障国家能源安全”是集团公司的重大责任和崇高使命。然而,勘探对象日趋复杂,深层、非常规油气资源开发难度大,工程技术的进步和突破是完成使命的“翅膀”。当前,储层压裂改造已经成为工程技术“三把利剑”之一,其作用已经从增产扩展到释放资源潜能,成为油田开发过程中不可或缺的措施和支撑高效勘探开发的核心技术。低品位资源的有效开发寄希望于水平井和压裂技术的进步,同时也推动压裂技术向着“更加规模、更多段数和更高效率”方向前进。目前,中国石油储层改造最大作业井深8023米,最高施工温度201摄氏度,最长水平段3056米,压裂最多分段数达到了45段。

复杂地质条件推动压裂技术不断挑战极限

深层、超深层常规油气普遍埋藏深、地应力高,压裂改造时存在施工压力高、温度高、缝宽窄、改造体积偏小和压后初产效果差等问题。复杂地质条件对压裂增产构成严峻挑战。在西部,塔里木油田库车前陆区超深超高压高温气藏具有埋藏深、压力高、温度高、基质物性差、裂缝发育等特点,博孜凝析气藏还具有低地温梯度、高含蜡的特点。自然产能低,需要压裂改造增产才能效益开发。然而,由于井况苛刻和改造工况复杂、地面压裂施工压力高,安全风险大,规模改造施工存在安全风险,砂堵风险大,提产机理不清,缺乏有效技术手段。

在西南,川中古隆起太和含气区具有超深、超高压、超高温、高含硫和地面破裂压力高的特点,压裂周期长、储层改造难度大,提质提效面临巨大挑战。

非常规油气藏储层渗透率极低,自然产能极低或者没有自然产能,只能通过大规模体积压裂改造实现增产。压裂裂缝网络的复杂程度决定了单井产量,需要新技术持续提高压裂改造裂缝的有效改造体积,同时降低大规模压裂成本。

对比北美非常规油气开发,我国非常规油气压裂面临着比国外更多的技术难题。此外,油气藏渗透率极低、孔隙度低、非均质性强、地应力高等因素,对压裂设备、井下工具、压裂酸化材料、井口及管柱的耐压、耐温能力等提出了更高的要求。

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