红页1井钻井现场。宋国梁 摄

    项  目：鄂西渝东地区二叠系吴家坪组海相页岩气新层系勘探重大突破

    获  奖：集团公司2021年油气勘探突破特等奖

    意  义：红页1HF井压裂测试日产气8.9万立方米，揭示了湖北西部—重庆东部地区二叠系海相页岩气良好的勘探前景，实现新层系重大突破。

    □夏 梅

    一次“偶然”打破沉寂

    湖北西部—重庆东部地区二叠系形成于2.5亿年前，属于生烃条件好的海相页岩，虽然后期经历了翻天覆地的变化，但因其致密性好，天然气保存相对完好，是油气富集层系。但二叠系页岩气勘探在国内尚处于空白阶段。

    涪陵页岩气田于2012年发现，当时勘探的重点是志留系龙马溪组，对其他层系的研究并不深入。“只知道二叠系有气，气多不多、好不好，并不清楚。”江汉油田勘探管理部天然气勘探室主任刘新民说。

    2016年，为寻找新的产建阵地，科研人员开始研究红星地区二叠系，对二叠系的生烃条件、厚度等有了较全面的认识。

    可3000多米的埋深，让科研人员犯了难。“地质认识不到位，深层页岩气钻井、压裂技术工艺跟不上”，技术的限制让二叠系勘探未热先冷。

    一次“偶然”打破了勘探沉寂。2018年，常规气井枫1井在二叠系吴家坪组钻遇良好油气显示，给了科研人员信心。他们在复查老井、多次分析资料的基础上，针对二叠系这一新层系提议部署风险探井——红页1HF井。

    突破“下限”，在薄储层里“淘”气

    红页1井的最大争议，也是二叠系勘探的难点——储层薄。

    “此前，国内外都将30米作为页岩气有效厚度下限。”刘新民说，“涪陵页岩气田优质储层厚度达到38米，而红星区块二叠系储层厚度不足20米。”

    科研人员开展大量野外剖面调查，对老井进行复查，发现二叠系的吴家坪组、茅口组具有与涪陵气田志留系相似的海相页岩地层特征，虽然厚度薄，但其总有机碳含量甚至更高。他们开展多轮次研讨，逐项排除争议，打破了页岩厚度必须大于30米的“北美教条”，红页1HF井通过论证。

    2019年11月，该井导眼井开钻。“一般一口井的导眼井和水平井是一个项目，而红页1HF井是分开的两个项目，说明大家对于新层系风险的顾虑并没有完全消除。”刘新民说。

    导眼井完钻后，岩芯取样、分析测试、测井解释、储层预测……一系列研究结果证实了科研人员的预测：吴家坪组具有高有机碳丰度、高孔隙度、高含气量、高含气饱和度的“四高”地质特征。

    “总有机碳含量越高说明生油气能力越强、油气丰度越高。”刘新民说，以此为支撑，江汉油田结合地质、工程“双甜点”，针对红页1HF井吴家坪组二段钻探水平井，水平段长1615米。

    在3300米地下走一条1600多米长的钢丝

    “水平段靶窗为吴二段中下部，厚度仅有6米。”江汉油田勘探开发研究院技术人员陈绵琨说，这是红星地区实钻的第一口二叠系水平井，地震资料精度不足，加上储层薄，水平段地质导向难度无异于“在3300米地下走一条1600多米长的钢丝”。

    钻井过程中，科研人员跟踪研究，及时调整钻井轨迹，实现优质页岩气层钻遇率达95.6%。

    “储层脆性矿物质含量在80%~90%，想要压开地层形成页岩气逸出的‘高速公路’，对压裂工艺提出更高要求。”陈绵琨说，科研人员反复论证，提出新的储层改造思路，即采用多段少簇射孔，提升单簇造缝能力，加大长缝和宽缝的扩展力度，形成通畅的采气通道。同时，采用交联冻胶压裂液体系，提高造缝效率和支撑剂携带能力。

    2020年12月19日，红页1HF井测试日产气8.9万立方米，试采1年多来日稳产4万立方米以上，累计产量超2000万立方米。该井成功试采，填补了国内二叠系页岩气勘探开发空白。

    红页1HF井取得突破后，江汉油田向南甩开，部署了红页2HF、3HF、4HF井和红页茅1井，目前，红页2HF、3HF井已完钻，均获良好油气显示。如今，红星这一常规天然气区块已提交非常规气预测储量1050亿立方米。

    ？ 启  示：

    江汉油田勘探管理部经理郭战峰：我们首次提出川东地区二叠系吴家坪组二段发育深水陆棚相优质页岩，创新改变了优质页岩厚度须大于30米的传统认识，为高有机质丰度薄层页岩气勘探提供了新思路，对推动四川盆地乃至中国南方二叠系页岩气勘探开发具有重要意义。