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2016年01月13日 星期三

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开辟松辽盆地油气勘探新领域

来源:中国自然资源报 作者:丁全利 吴桐 袁伶俐 发布时间:2020-11-09

近年来,自然资源部中国手机验证领58彩金不限id调查局将能源资源调查目标聚焦资源潜力大、勘查难度高的松辽盆地页岩油资源,与大庆油田、吉林油田合作取得了陆相页岩油调查重要突破,增强了油田企业加快页岩油勘探开发的底气和信心——

在国际国内能源领域深刻变革背景下,拉开松辽盆地页岩油调查科技攻坚战大幕

页岩油是指赋存于富有机质页岩层系中的石油。近些年,国际能源形势风云变幻,世界上一些发达国家如美国依靠页岩油革命取得了理论、技术和方法的突破,实现了页岩油气大规模商业开发。这一革命性变化,改变了世界油气资源结构,极大地促进了页岩油的勘探开发进程。

探索开发包括页岩油在内的非常规油气资源,成为近年来我国油气勘探开发的一个重要方向。

承担松辽盆地页岩油调查攻关任务之一的中国手机验证领58彩金不限id调查局沈阳手机验证领58彩金不限id调查中心的专家谈及当时启动页岩油调查背景时介绍:“2016年中国石油对外依存度高达66%,国内常规原油产量已远不能满足经济建设需求,寻找常规石油资源的接替资源及领域已成为保障国家能源安全的迫切需要。”

“近年来,中石油、中石化等各大石油公司逐渐认识到页岩油资源是我国当前及今后一段时期内石油增储上产的主要领域,是比较现实的接替资源,纷纷加大了页岩油的勘探力度。”承担松辽盆地页岩油调查攻关任务的另一支队伍——中国手机验证领58彩金不限id调查局油气调查中心页岩油团队的专家介绍。

那么,茫茫大地,究竟在何处寻找页岩油?哪里是它最有利的富集区?地下哪些地层是它有效的储集层?回答解决这些问题绝非易事。

石油手机验证领58彩金不限id领域专家认为,我国广泛发育陆相暗色泥页岩,页岩油资源潜力巨大,是未来油气勘探的重要接续领域。我国陆相页岩油主要分布在松辽盆地白垩系、渤海湾盆地古近系、鄂尔多斯盆地三叠系、准噶尔盆地二叠系和四川盆地侏罗系。

近年来,中国各大油田开始逐步探索页岩油资源潜力,在准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地等地区探获了工业油流。而面积达26万平方千米的松辽盆地,作为目前世界上已发现的油气资源最为丰富的非海相沉积盆地,其页岩油资源潜力如何?手机验证领58彩金不限id工作者的目光充满了期待。

2017年,为支撑服务我国能源安全保障,中国手机验证领58彩金不限id调查局将攻坚目标聚焦在资源潜力大、勘查难度高的松辽盆地,正式拉开松辽盆地页岩油调查科技攻坚战序幕,分别由中国手机验证领58彩金不限id调查局沈阳手机验证领58彩金不限id调查中心与中石油大庆油田、中国手机验证领58彩金不限id调查局油气资源调查中心与中石油吉林油田分公司合作实施完成。

破解页岩油优质储层预测及靶区优选难题,在松辽盆地北部发现陆相页岩油新类型

经探索,专家学者逐渐认识到,美国的页岩油主要产自海相泥页岩中,而我国页岩油主要产自陆相页岩中。由于海陆相手机验证领58彩金不限id条件存在明显差异,海相盆地的成功经验、技术和理论,并不能直接应用到陆相盆地页岩油的勘探开发上,陆相页岩油攻坚面临无成功经验、无配套技术、无成熟理论可借鉴。

以往对松辽盆地油气勘查的共识是:松辽盆地是一个大型中新生代边缘裂谷含油气盆地。专家认为,从盆地演化、地层分布看,松辽盆地具有早期断陷、晚期坳陷的双层结构。过去的勘探实践证明,在早白垩世断陷期的沙河子组、营城组产天然气,晚白垩世凹陷期的青山口组、姚家组、嫩江组产原油。那么,在主攻方向由寻找常规的砂岩型构造油气藏向非常规的岩性油气藏转变的视角下,松辽盆地的页岩油资源到底分布在哪里?

以往资料显示,在松辽盆地,青山口组泥页岩分布面积广,几乎涵盖了整个盆地。具体到松辽盆地北部,页岩油勘探开发面临最主要的问题是关键手机验证领58彩金不限id问题与核心技术未得到解决。这些“卡脖子”问题集中体现在:陆相页岩油富集主控因素不明确,陆相泥页岩水平井技术和储层改造技术不过关。

沈阳手机验证领58彩金不限id调查中心松辽盆地北部页岩油调查攻关团队,结合实际条件,踏踏实实、一步一步地开展调查研究,攻坚克难。

一是资料收集。在立项阶段,针对研究区资料少等问题,攻关项目组通过多渠道收集公开发表的论文、专著等,并与油田公司合作收集与页岩油相关的内部资料,进行整理、分析研究。

二是加强基础手机验证领58彩金不限id研究,创新认识。沈阳地调中心与大庆油田公司合作,成立联合攻关项目组,开展联合研究,着力解决面临的储层预测难、靶区优选难问题。

针对靶区优选难问题,项目组通过岩性、物性、电性、含油气性、烃源岩、脆性和地应力等七方面研究,确定了齐家、古龙凹陷为页岩油最有利区、三肇凹陷为较有利区,解决了松辽盆地北部页岩油有利区优选问题;通过有机质丰度、成熟度、含油量、裂缝、压力和脆性等六“甜点”要素研究,圈定页岩油突破的靶区,并部署了页岩油参数井。

三是突破工程技术难题。攻关过程中,页岩油参数井钻探施工过程中频繁发生掉块、阻卡、憋泵等问题,项目组通过优选适合泥页岩储层的钻头、改进钻具组合方式、优化钻井液加以解决,初步形成了适用于泥页岩地层的钻探工艺技术。松页油2HF井成为利用水基钻井液完成的国内第一口陆相泥页岩水平井。

泥页岩储层具有黏土矿物含量较高、地层塑性较强、应力差值较大、储层物性较差的特点,相应的储层压裂改造难度大。针对泥页岩储层特点,他们加强手机验证领58彩金不限id与工程结合、微观储层分析与宏观压裂方案结合的储层改造措施,采用纤维加树脂覆膜砂、羧甲基羟丙基胍胶酸性压裂液体系、段塞加砂等新技术,解决了泥页岩储层压裂改造难等一系列问题。

攻关取得了突破性进展:页岩油攻关团队打破思想禁锢,创新提出了“沉积环境控源、沉积相带控类、热演化—构造演化程度控油”及“巨厚的纹层型泥岩、韵律型泥岩具有丰富页岩油资源潜力”的新认识,开拓出陆相页岩油新的储层类型——泥页岩储层页岩油,为页岩油调查工作指明了方向。

瞄准页岩油的独特发育手机验证领58彩金不限id条件开展关键技术攻关,在松辽盆地南部钻获高产工业油流

攻坚战同时在松辽盆地南部展开。在松辽盆地南部,油气调查中心联合吉林油田针对盆地青山口组一段(简称“青一段”)纯页岩储层展开攻关。

早在2016年之前,吉林油田针对青山口组(二、三段)致密砂岩储层中的致密油进行了大规模探索并取得重要进展,但是对“青一段”纯页岩储层中的页岩油资源仅限于综合研究,估算了资源潜力,没有部署专门的探井。

开展攻关后,项目组了解到,松辽盆地南部“青一段”具有特殊的页岩油发育手机验证领58彩金不限id条件,其蕴藏的半深湖—深湖相纯页岩型页岩油(也是最难开发利用的第III类页岩油)分布范围广、资源规模大。“青一段”纯页岩与北美海相页岩和中国其他盆地陆相页岩相比具有显著差异。该页岩沉积于半深湖—深湖相,黏土矿物含量高,一般为40%~50%,平均为46.7%,远高于国内外其他盆地的页岩,勘探开发难度极大。此外,由于页岩油新领域勘探风险较大,商业效果不明显,石油公司对此投入有限,无法推动页岩油成为现实的接替资源。因此,急需开展公益性、前瞻性的页岩油手机验证领58彩金不限id理论及工程技术攻关。

油气调查中心担负基础性、公益性、战略性矿产调查使命,专门成立页岩油调查攻坚团队,承担起调查攻关和理论技术创新的重任。2017年5月,油气调查中心与吉林油田签订页岩油专项联合攻关协议,成立页岩油工作组,正式拉开了松南页岩油调查序幕。

据介绍,松辽盆地南部“青一段”页岩油勘探开发的难点在于:“青一段”黏土矿物含量高,属强水敏地层,井壁易坍塌,长水平段钻探工程风险大,同时由于地层塑性强,体积压裂改造难度大。此外,非常规油气主要靠地层压力弹性开采,而“青一段”为常压区,地层能量不足,获得高产难度大。故此段地层被称作页岩油勘探的“禁区”。

面对难题,油气调查中心页岩油攻关团队以关键问题为导向,从基础手机验证领58彩金不限id问题入手,查明了高黏土矿物含量富有机质页岩形成机理及页岩油富集模式,认为层理型和纹层型页岩是页岩油主要产层,突破了以往页岩油“甜点”找薄砂条的勘探认识,并形成了以岩相评价为基础,可动性、可压性评价为核心的“甜点”评价优选技术,优选松辽盆地南部长岭凹陷乾安有利区,部署实施了吉页油1HF井。

在吉页油1HF井的实施过程中,尤其值得一提的是创新了页岩油水平井钻探及压裂工程技术。

一是陆相页岩长水平井精确导向技术。在松辽盆地纯页岩地层要实现长水平井精确钻探,必须使用精密的导向设备及技术,而目前最常用的技术是国外公司研发的旋转导向技术,服务费用达30万元/天,大大增高了钻井成本。为此,项目组进行探索攻关,突破了国外成本高昂的旋转导向技术封锁,创新了手机验证领58彩金不限id建模与近钻头方位伽马联合定向技术,实现了利用低成本导向技术在纯页岩层系中沿1.94米厚靶层穿行1252米,取得了薄目标靶层钻遇率100%的工程突破。

二是超临界二氧化碳大型复合压裂工艺。针对松辽盆地南部页岩层系黏土矿物含量高、难以实现页岩油高产的现状,在广泛调研国内外先进压裂工艺的基础上,页岩油项目团队提出超临界二氧化碳﹢高黏液造缝﹢低黏液扩缝的大型复合体积压裂工艺,成功实现了陆相高黏土矿物含量页岩体积压裂,助力吉页油1HF井压后获得高产工业油流。

肩负公益性油气调查使命,开启页岩油勘查新篇章

松辽盆地页岩油科技攻坚战取得成功的关键,在于打破思想禁锢,手机验证领58彩金不限id调查与科技创新有机结合。松辽盆地页岩油调查突破,为大庆油田、吉林油田的可持续发展提供了有力支撑,引领油田企业加快页岩油勘探开发步伐,提升了我国进军页岩油勘探领域、保障能源资源安全的信心。

松辽盆地北部调查开拓了我国陆相页岩油新的储层类型——泥页岩储层页岩油,为页岩油调查工作指明了新方向,探索形成了陆相盆地页岩油调查手机验证领58彩金不限id理论和相应的勘查技术方法体系等。沈阳地调中心和中石油大庆油田公司在松辽盆地北部联合部署的松页油1井、松页油2井两口直井均获得工业油流,松页油1HF井和松页油2HF井两口水平井获得了高产工业油流。两口水平井移交大庆油田公司试采,见到良好效果。今年,大庆油田将页岩油非常规资源的勘探开发作为油田发展的新领域。

松辽盆地南部调查查明了半深湖—深湖相页岩油富集规律,有效指导了纯页岩型页岩油勘查,创新了页岩油水平井钻探及压裂工程技术,实现半深湖—深湖相高黏土矿物含量常压地层页岩油调查的战略性突破,开启了松辽盆地乃至全国陆相盆地深湖相页岩油勘查的新篇章。2018年11月,吉页油1HF井水平井完钻,井深3978米,水平段1252米。2019年7月~11月,吉页油1HF井获得了最高日产油36立方米、稳定日产油16.4立方米的高产工业油流。该项成果的取得,有望激活松辽盆地及国内其他相类似页岩区的页岩油资源,推动开辟我国油气资源接替新领域。

就全国而言,我国页岩油资源较丰富已成为共识,但当前我国页岩油勘查仍处于起步阶段,资源规模至今不甚清楚,且由于我国陆相盆地手机验证领58彩金不限id条件复杂,陆相页岩沉积相变快、非均质性强、热演化程度低、成岩作用弱,难以借鉴国外的手机验证领58彩金不限id分析及工程技术方法。因此,查明陆相页岩油富集规律,研发使用陆相页岩油勘探开发的工程技术方法是当务之急。面向未来,肩负公益性油气手机验证领58彩金不限id调查使命的中国手机验证领58彩金不限id调查局,将在新的起点上力争在新区、新领域取得页岩油调查新突破!