大庆油田攻克深层火山岩压裂技术纪实
2004-9-14中国石油报网
    天然气在油田开发中占有重要地位。大庆油田实施“以气补油”战略以来,天然气在创建“百年油田”远大目标中必将发挥举足轻重的作用。近几年来,随着勘探技术的进步和勘探水平的提高,大庆油田深层天然气勘探获得重大发现,在徐家围子地区发现火山岩储集层,钻井证实具有较好成藏条件和较大勘探潜力。
  揭开神秘“面纱”
  大庆探区徐家围子断陷带具有优先富集天然气的条件,从而形成大面积岩性气藏。断陷内分布的火山岩条带明显,断陷中部和西部边界断裂上发育的火山岩处在湖相烃源岩之中。
  火山岩储层埋藏历史久远,埋藏深度大,物性条件差,自然产能低,只有进行增产改造才能获得理想的商业储量和开采价值。大庆探区火山岩储层岩性类型多样,包括凝灰岩、变质岩等。火山岩储集物性受火山岩喷发时的岩性、岩相及后期改造作用影响较大。强烈的构造运动,使得非常致密的火山岩产生形态各异的天然裂缝,从而为油气运移及储集提供了良好的条件。这些天然裂缝与地层中的原生孔隙、次生孔隙、溶洞进行空间组合,形成千变万化的复杂孔隙介质地层。
  打造开发“利器”
  压裂是目前深层火山岩气藏增产改造最有效的手段。但是在压裂裂缝延伸过程中,这种复杂的多孔介质储层由于孔隙基质的滤失和天然裂缝的开启,压裂液过量漏失,裂缝内局部砂浓度增高而产生早期砂堵,导致施工失败。目前,国外对复杂岩性储层压裂工艺也在努力探索中。大庆深层火山岩由于其复杂性和认识的艰巨性,应用以往常规压裂技术进行增产改造,施工成功率只有36%,最大改造规模仅为30立方米,设计符合率低于30%,增产效果差。
  根据油田开发需要,在国内外缺乏可借鉴经验和理论依据的情况下,大庆油田采油工程研究院科研人员经过科学分析认为,制约压裂增产技术的瓶颈问题主要有以下几个方面。首先是地层中溶洞、天然裂缝发育,压裂裂缝在延伸过程中不断与天然裂缝相交并漏失,火山岩储层压裂裂缝在地层中的破裂和延伸机理认识不清。其次是以往砂泥岩储层压裂模型不适用于火山岩储层,现场压裂分析解释和判断、控制方法缺乏依据。再次是火山岩埋藏深,压裂工作液在高温条件下和较窄的裂缝中长时间高速剪切,难以保持悬浮支撑剂所需的黏弹性,缺乏适应的压裂液以及在高温高压下正常工作的配套压裂工具。
  在科学分析基础上,科研人员大胆探索,积极创新,突破以往的思维定式,深入研究深气井储层破裂机理、渗流机理研究、滤失特性,加深复杂岩性气层压裂规律认识。通过测试压裂解释技术研究,指导压裂优化设计方法及压裂施工方式的优选。根据具体地质情况,采用适应的高温压裂液体系、压裂管柱、压裂工艺及排液工艺。建立“火山岩储层裂缝破裂和延伸理论和深层复杂岩性储层压裂优化设计方法”。完善“火山岩压裂方案优化、现场分析判断及控制技术”。成功研制出“耐高温、耐剪切压裂液优化体系和配套压裂工具”,形成具有大庆油田特色的深层特殊岩性气藏大型压裂配套技术。
  展现勘探曙光
  大庆油田在徐家围子探区应用深层特殊岩性气藏大型压裂配套技术取得成功,共完成肇深10井流纹岩高角度裂缝储层、徐深1井晶屑熔结凝灰岩裂缝储层、汪深1井流纹质角砾集块岩储层等复杂岩性储层的大型压裂施工,设计符合率由2002年前的不到30%提高到现在的93%以上;单层加陶粒支撑剂最大100立方米,施工工艺成功率100%。其中,卫深5井和徐深1井压后无阻流量达到日产气100万立方米以上,仅徐深1井就新增天然气储量300亿立方米,大庆深部火山岩储层压裂改造技术有了实质性突破,深层气井压裂技术达到国际先进水平。
  大庆深气层压裂技术的研究成功,为深层天然气规模勘探开发提供了有力的技术支撑,不仅增加了单井产能,而且提高了大庆深部天然气储层的评价认识水平。
 相关文章