□黄 慧 姜建琼

    为增加勘探新区油气储量和产量，江汉油田工程院成立攻关团队，围绕红星和复兴地区的多类型油气藏高质量增储目标，加强思路、技术创新，形成高模量页岩高能促缝改造技术和高黏土多夹层陆相页岩密布缝压裂技术，有力支撑了非常规油气资源勘探突破。

    勘探新区地层可谓“顽石”

    红星地区二叠系吴家坪组页岩，在国内没有开发先例。攻关团队研究发现该页岩储层碳酸盐含量高，导致岩石质地坚硬，同时特殊沉积环境导致储层非均质性强，岩性变化大，和涪陵志留系相比，裂缝起裂扩展需要更大能量。

    复兴地区侏罗系储层岩性也很复杂，自上而下发育三套层系，每套层系的流体性质复杂，都处于油气同出状态，加上页岩黏土矿物岩性具有低脆性、高塑性，不易发生剪切破裂，实施常规改造工艺，储层不易形成复杂缝网，开发效果不理想。

    “这两个勘探新区地层可谓‘顽石’，我们要想设计出科学合理的压裂方案，就必须对症下药。”工程院首席专家华继军说。

    红星地区： 聚集能量，打破“顽石”

    红星地区吴家坪组页岩高碳酸盐岩含量多、岩石硬度大、地层非均质性强，导致工程改造困难。

    攻关团队借鉴涪陵气田海相页岩气开发经验，采用一般的海相页岩减阻水体系改造吴家坪组页岩。

    “海相页岩减阻水体系的压裂液黏度低、比较平滑，很容易流入细小裂缝，聚合力不够，好比手指张开，无法握成拳头，打不开吴家坪组页岩质地特别坚硬的高碳酸盐岩石。”华继军说。

    攻关团队迅速调整思路，决定采取聚能造缝方法打开坚硬的岩石。他们通过谨慎选择，使用高黏度的冻胶作为前置压裂液，调整射孔枪射孔参数，减少射孔簇数，聚集能量制造主要裂缝。

    针对碳酸盐岩石质地坚硬、压裂缝宽普遍较窄的实际，攻关团队提高适合进入微裂缝的小粒径砂粒在压裂裂缝支撑剂中的占比。

    “裂缝离井筒越远，缝宽越窄，用小粒径砂粒支撑远端裂缝，配合中、大粒径砂粒支撑近端裂缝，可以增强压裂改造效果，增加泄气裂缝体积，提升页岩气产量。”工程院页岩气中心副主任高婷说。

    针对吴家坪组页岩储层地层非均质性强、储层特征变化大、施工条件复杂的情况，攻关团队采取“少簇聚能”工艺和差异化设计施工方法。

    “我们实施一段一策，对水平井每一施工段分别进行地质信息精细评价，开展不同的压裂方案设计，总结上一段压裂经验，优化下一段压裂方案，确保现场实施效果。”工程院油田高级专家陈建达说。

    红页2井运用由以上举措总结而成的“高模量页岩高能促缝改造技术”，2021年11月试验成功，测试产量超过10万立方米/日。今年3~4月，该技术在红页1-2、1-3井组应用，目前，两口井试采日产量分别达到4万、5万立方米。

    复兴区块：分级施压，对症下药

    复兴区块陆相页岩油气储层油气相态不一样，经常变化，页岩低脆性，导致产气困难。

    攻关团队设计涪页10井压裂方案时，针对页岩低脆性导致改造后形成的缝网简单、泄气缺乏裂缝通道的问题，将压裂重点调整为促进缝网复杂化。

    传统暂堵转向工艺，是利用压裂液在水平段储层开启一条泄气裂缝，并暂时堵住第一条裂缝，让压裂液集中形成拳头力量开启第二条裂缝。

    由于复兴区块陆相页岩油气储层具有低脆性、高韧性，压裂力量过小，难以开启岩石裂缝，使用过去这种暂堵工艺，效果不理想。攻关团队优化调整，采用暂堵球加暂堵剂的双重暂堵方式，分批次转向，保证多簇均衡开启和扩展。

    “以前施工时，投一次暂堵球，增加压裂液促缝压力不明显，现在先投一次球，看压力，没效果就再加一定液量，再投一次球，根据实际情况增加压裂液促缝压力，暂堵转向概率增加，效果较好。”工程院储改所副主任李保林说。

    针对复兴区块陆相页岩油气储层油气两相，以及页岩黏土矿物遇水膨胀、堵塞泄流通道的问题，攻关团队优选防膨、黏土抑敏性能更好的单剂加入压裂液，减少液体进入储层岩石造成的黏土膨胀，保证油气从孔隙及裂缝正常产出。

    涪页10HF井应用由以上新举措总结而成的“高黏土多夹层陆相页岩密布缝压裂技术”，现场测试获日产气5.58万立方米、油17.6吨。

    “该技术成功实施，助力复兴区块成为中国石化页岩油气勘探开发重要阵地，有望形成一套陆相页岩油气储层改造系列技术，对类似的致密油气、非常规油气开发具有重要借鉴意义。”工程院首席专家肖佳林说。