日前,江汉油田涪陵页岩气田复兴区块页岩油生产取得阶段性成果,累计产油突破2万吨,呈现出“气油并进”的良好局面。
涪陵页岩气田复兴区块横跨重庆市梁平、垫江、忠县、丰都和涪陵5个区县,是四川盆地侏罗系陆相页岩油气富集的重要地区,也是中国石化“十四五”重要的增储阵地。
“侏罗系,指侏罗纪时期形成的地层,距今至少有2亿年的历史,属恐龙年代,我们以集团公司‘十条龙’项目为依托,联合施工、科研单位,积极探索,努力把恐龙年代古老地层中的页岩油气采出来。”涪陵页岩气公司技术中心主任黄午阳介绍。
截至4月底,复兴区块16口井试获工业油气流,今年累计生产页岩油5357吨、气544万立方米,展示了复兴区块广阔的开发前景。
陆相真的“不行”了吗?
涪陵页岩气田海相页岩气成功开发以后,江汉油田开发团队一直在积极寻觅可接替产建区块,期望尽快找到下一个“涪陵”,实现油田天然气持续稳产上产。
相比海相页岩气,陆相页岩油气可以说“先天不足”,自然存储条件没有优势。
“沉积相是水的‘孩子’,有时一个水盆长期不动,底部就会形成絮状物,稍一晃动,它就散了。这些絮状物相当于科研人员口中常说的沉积相。陆相是湖、河流形成的沉积相,海相则是海洋形成的沉积相。”江汉油田首席专家刘尧文介绍,“陆相有机质含量低,油气富集程度不如海相,演化程度也低,加上湖水浅,水体荡漾、不稳定,因此陆相沉积相非均质性强,地下情况复杂多变,而海水深,静水深流,沉积相稳定。因此,陆相页岩油气的开发难度远高于海相。”
几年前,江汉油田在陆相页岩气大安寨段有过尝试,没有取得实质性突破。
陆相真的“不行”吗?
勘探开发团队毫不气馁,反复研究论证,持续加大勘探力度,努力寻找陆相页岩油气开发“大粮仓”。特别是近两年,随着泰页1HF井、兴页2HF井、涪页4-2HF井、涪陆1HF井、兴页L1HF井测试,均获得油气同产且产量较高的喜人结果,实现陆相页岩油气勘探重大突破后,为气田的“开疆辟土”、版图扩张攒足了一份“家底”。
“古老地层就像人一样,形成年代越久远,经历就越多。地下情况越复杂,储量评价、油气藏评价难度也越大。”刘尧文介绍。
通过大量的基础研究工作和数模建模工作,勘探开发团队明确了复兴区块凉高山组、大安寨段和东岳庙段等三套页岩层段展布特征,分布稳定、“甜点区”层次分明,可进行分层立体勘探开发。其中,凉高山组因可压性好、储层改造效果好,成为开发团队优先关注的开发层段。
目前,复兴区块已初步落实亿吨级增储阵地,有望形成涪陵页岩气田“北油南气”的页岩油气开发新格局。
练就关键开发技术“撒手锏”
“井漏、井垮、软硬交错、摩阻大、定向托压、井控风险高……”有着丰富钻井经验的涪陵页岩气公司钻井工程项目部主任代永波,提起复兴区块钻井难题,也是心有余悸。
陆相页岩地层比海相地层情况复杂得多,给钻井、压裂施工带来了很大困难。
“比如地层存在非均质性,岩性变化大,钻压忽高忽低,就必须随时调整。”代永波说。
技术团队迎难而上,不断对钻井、压裂这些关键核心技术进行改进优化,实现了复兴区块机械钻速不断提升、钻井周期有效缩短,储层改造效果逐步增强。
在钻井技术优化上,技术人员针对复兴区块地层进尺难、泥岩互层、软硬交错、井漏、井垮、水平段摩阻大、扭矩大、钻具易屈曲、水平段延伸难度大等情况,优选冲击性强的高效先锋PDC钻头,全程使用随钻仪器监测轨迹变化,在软硬交错面优化钻井参数,避免出现忽大忽小的“糖葫芦”井眼或井斜异常,加强钻井液抑制性,避免泥岩水化垮塌。
与此同时,技术人员持续改进降摩减阻工艺,他们优化旋转导向技术,确保轨迹圆滑,使用全金属水力振荡器降摩减阻工具,用好固控设备,减少钻井液固相含量,利用清浆和纤维洗井技术,有效降低了井下摩阻。
近两年,复兴区块钻井施工提速提效明显,多项钻井施工打破纪录,泰页1-3HF井刷新区块凉高山组水平段日进尺最高、机械钻速最高等3项纪录;兴页L1HF井创全井钻井周期最短、全井平均机械钻速最高、常规随钻测井导向水平段最长3项纪录;兴页L1002HF井不但实现水平段两趟钻,而且创造复兴区块凉高山组水平段最长、钻趟数最少两项纪录,为复兴区块优快钻井积累了宝贵经验。
在压裂技术攻关上,技术人员坚持“保证裂缝密度、扩大改造体积、促进裂缝复杂、强化裂缝导流”的施工原则,采用适应性压裂工艺,不断调整压裂工艺参数,成功优化了限流射孔+投球转向、均匀射孔+绳结转向、一体化变黏减阻水等多项新技术,进一步提高裂缝复杂程度,强化缝内支撑剂铺置效果,促进气井测试产量提升。日前,兴页L1001HF井采用6毫米油嘴完成测试求产任务,平均日产油71.6立方米、气2.49万立方米,创复兴区块测试产量最高纪录。
降伏页岩油气同采“拦路虎”
多年前,油田开发团队在复兴区块大安寨段打了几口井,明明有气,可采不了几天就“断气”了。
“因为蜡堵了,复兴区块属典型的页岩凝析油气藏,开采时,油、气、蜡、水同时采出,开采难度很大,开采技术在油田尚属空白。近几年,我们积极研发适应页岩油气藏的开采技术,把地下宝贵的资源采出来。”江汉油田专家刘乔平介绍。
复兴区块气井普遍结蜡严重,单井最高含蜡量高达16%,为破解页岩凝析油气蜡卡难题,技术人员探索化学防蜡、机械清蜡等工艺的适应性,在经历了化学药剂清蜡、热力清蜡(热洗)、放喷清蜡、连油清蜡+热力清蜡、机械清蜡等多个阶段,目前形成了以机械清蜡为主的清防蜡工艺,技术人员完善刮蜡清蜡制度,摸索合理清蜡周期,改进刮蜡清蜡工艺,优化了电动绞车+机械刮蜡平台的标准化设计,使单次机械刮蜡时间缩短70%,解决了气井蜡卡蜡堵难题。
针对页岩凝析油气开采时产生轻烃、混烃易燃易爆的特点,技术人员改进试油气、采油气工艺流程,优化轻烃、挥发性有机物等收集工艺,制定凝析油和轻烃安全储存转运操作规程,确保安全开发页岩凝析油气。
针对异常“躺井”,技术人员积极想办法采取技术措施扶起“躺井”。涪页8-1HF井因地层压力低、含水高、结蜡严重而关井,技术人员分析停井原因,利用抽油机排水采气技术,排出井底积液,同时采用添加化学防蜡和抽油杆刮蜡的技术措施,使该井恢复正常生产。
今年以来,涪陵页岩气田对复兴区块实施清蜡、刮蜡、机抽等技术措施29井次,助力页岩凝析油气井复产增产。