碎屑巖：油氣舞臺新主角 新技術(shù)領(lǐng)跑

作為我國油氣勘探開(kāi)發(fā)的新主角，碎屑巖占到了油氣藏總量的90%。要實(shí)現其高效開(kāi)發(fā)，關(guān)鍵在于合理注采井網(wǎng)的選擇、超低滲儲層的有效改造、有效壓力驅替系統的建立以及精細注水。

特邀嘉賓（排名不分先后）

西北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院總地質(zhì)師…………………………………黃詠梅

勝利油田高級專(zhuān)家……………………………………………………………王軍

長(cháng)慶油田超低滲第二項目部生產(chǎn)技術(shù)科科長(cháng)………………………………王明瑜

碎屑巖油氣藏正在成為中國油氣勘探開(kāi)發(fā)的主角。

中國石化西北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院總地質(zhì)師黃詠梅介紹說(shuō)，中國大陸和沿海大陸架擁有沉積巖面積670萬(wàn)平方公里，在319個(gè)不同規模的盆地中已發(fā)現含油氣盆地24個(gè)，探明石油儲量190億噸，90%以上集中在中新生代陸相碎屑巖地層中，其中松遼盆地、渤海灣盆地、東海盆地和準噶爾盆地發(fā)現探明儲量超過(guò)億噸的特大型碎屑巖油田。實(shí)際上，已發(fā)現的石油儲量中，約有半數以上的石油和3/4的天然氣儲存在碎屑巖中。

然而，目前在我國，碎屑巖油氣藏的開(kāi)發(fā)剛剛起步。它的勘探現狀如何，開(kāi)發(fā)時(shí)面臨哪些困難，創(chuàng )新了哪些理論與技術(shù)……這一切不僅關(guān)乎碎屑巖的有效開(kāi)發(fā)，而且關(guān)乎未來(lái)中國油氣的穩產(chǎn)與供應。

直面優(yōu)劣

中國石油石化：目前，中國碎屑巖油氣藏分布情況是什么樣的？與其他國家相比，中國碎屑巖油氣藏的優(yōu)劣勢有哪些？

黃詠梅：中國的碎屑巖油田為陸相沉積油藏，主要為陸相湖盆河流—三角洲沉積體系，與世界上許多特大型海相碎屑巖油藏（如科威特布爾甘油田）相比，陸相沉積碎屑巖為近物源短距離搬運，儲層的礦物和結構成熟度較低，砂體連續性和平面非均質(zhì)性嚴重，單井產(chǎn)能較低。

王軍：我國絕大多數大型、特大型油氣藏均發(fā)育分布在陸相碎屑巖儲集體中。

我國碎屑巖油氣藏的優(yōu)勢是陸相斷陷盆地構造活動(dòng)幅度大，沉積厚度大，含油氣層系多，以及成藏類(lèi)型多樣，空間分布有規律。

我國碎屑巖油氣藏的劣勢是地質(zhì)條件復雜。從地質(zhì)的角度看，儲層主要是內陸河流、三角洲或沖積扇、扇三角洲的碎屑巖沉積。另外一個(gè)劣勢是開(kāi)發(fā)條件差。

中國石油石化：目前，油田碎屑巖的勘探開(kāi)發(fā)情況具體怎么樣？您認為，今后該油氣藏在公司上產(chǎn)增產(chǎn)陣營(yíng)里會(huì )處于怎樣的位置？

黃詠梅：西北油田分公司在塔里木盆地登記采礦權面積14萬(wàn)平方公里，截至2012年底，已探明碎屑巖油氣藏儲量13000多萬(wàn)噸油氣當量，年產(chǎn)油量超過(guò)130萬(wàn)噸，成為分公司增儲上產(chǎn)的重要陣地。

王明瑜：截至2011年底，鄂爾多斯盆地已探明碎屑巖油藏儲量7.5億噸，預計到2015年三級儲量達到17億噸以上。目前，鄂爾多斯盆地碎屑巖油藏年產(chǎn)油量已達到550萬(wàn)噸，到2015年達到1230萬(wàn)噸以上，將是長(cháng)慶油田“實(shí)現5000萬(wàn)噸、建設西部大慶”的主要上產(chǎn)通道之一，可成為中石油建設國際化能源公司、保障國家石油安全的一支重要生力軍。

新理論引路

中國石油石化：要實(shí)現碎屑巖油氣藏的有效勘探開(kāi)發(fā)，有哪些關(guān)鍵環(huán)節？為此，應該采取哪些舉措？

黃詠梅：塔河碎屑巖油氣藏類(lèi)型包括低幅構造底水油氣藏、巖性油氣藏、地層不整合油氣藏、斷塊油氣藏、高含凝析油的凝析氣藏等，具有多期次成藏、含油氣層系多、埋藏深、圈閉構造幅度低、地層溫度高、儲量規模小等特點(diǎn)，為典型的邊際油氣藏，勘探開(kāi)發(fā)難度大。開(kāi)發(fā)好此類(lèi)油氣藏，首先做好油藏評價(jià)工作。

王軍：在地質(zhì)研究方面，要開(kāi)展精細地質(zhì)研究。針對不同類(lèi)型碎屑巖油藏，勝利油田攻關(guān)形成了精細儲層對比、三維構造解釋、精細儲層反演等精細油藏描述系列，特別是在碎屑巖儲層微觀(guān)特征描述、砂礫巖儲層評價(jià)等研究方面形成具有特色的描述技術(shù)。

在油藏工程研究方面，我們采取的主要措施如下：確?；A資料的準確、完整；通過(guò)精細地質(zhì)研究，建立完善的靜態(tài)地質(zhì)模型；準確描述油藏滲流規律和剩余油分布特征；利用多信息綜合應用技術(shù)和全程質(zhì)量控制方法，保證數值模擬的準確性。

在開(kāi)發(fā)策略方面，對于中高滲整裝砂巖油藏，首先縱向上要充分減少層間矛盾，減緩層間干擾；平面上根據砂體的平面展布，部署合理的井網(wǎng)；為了抑制底層虧空過(guò)大，需要補充地層能量；合理發(fā)揮各類(lèi)油層的最大生產(chǎn)能力。對于中高滲斷塊，開(kāi)發(fā)重點(diǎn)工作是縱向上合理優(yōu)化組合層系，最大程度的減緩層間干擾，平面上優(yōu)化完善注采井網(wǎng)，盡可能的實(shí)現均衡和水驅?zhuān)瑢?shí)現高效的儲量控制、水驅動(dòng)用。

對于低滲透、特低滲透油藏，必須進(jìn)一步深入開(kāi)展滲流機理研究、地應力場(chǎng)與裂縫分布規律研究，探索水平井技術(shù)、整體大型壓裂、能量補充方式、油層保護等低滲透油藏配套開(kāi)發(fā)技術(shù)的應用，注重工藝應用的整體性、集成性，加快單項技術(shù)向多項集成優(yōu)化發(fā)展，提高方案優(yōu)化水平及單井產(chǎn)能，提高儲量動(dòng)用率和最終采收率。

王明瑜：要實(shí)現碎屑巖油氣藏的高效開(kāi)發(fā)關(guān)鍵在于明確碎屑巖油氣藏的滲流機理、選擇合理的注采井網(wǎng)、有效改造碎屑巖儲層、建立有效的壓力驅替系統以及精細注水。我們通過(guò)持續的開(kāi)發(fā)試驗，確定了適應于碎屑巖油氣藏的菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)，對儲層進(jìn)行壓裂改造，擴大泄流面積，并通過(guò)超前注水、精細分層注水和精細注采調控逐步提高油藏的壓力保持水平，建立有效的壓力驅替系統，實(shí)現油藏的高效開(kāi)發(fā)。

中國石油石化：在實(shí)施碎屑巖油氣藏開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，油田在加強基礎理論研究方面做出了哪些努力，提出哪些新理論、新方法，效果如何？

王軍：在開(kāi)發(fā)上，勝利形成了陸相水驅剩余油富集區、驅油劑加合增效、低滲透油藏滲流機理、稠油熱采非達西滲流四個(gè)主要理論成果。

創(chuàng )新發(fā)展了陸相水驅剩余油富集區理論，指導特高含水期開(kāi)發(fā)調整。年均調整儲量規模由以前的0.4億噸增加到1.8億噸，老區年均提高采收率在0.3個(gè)百分點(diǎn)以上。創(chuàng )立驅油劑加合增效理論，實(shí)現新型化學(xué)驅油劑體系的突破。這種理論認識指導了新型驅油體系的研制，其中二元復合驅體系取得重大突破，覆蓋儲量1.03億噸，年增油占化學(xué)驅的50%，提高采收率10.2%。

深化認識低滲透油藏滲流機理，實(shí)現了低滲透油藏有效動(dòng)用，研究建立了易流動(dòng)區、擬流動(dòng)區和不流動(dòng)區的流態(tài)模式，提出了考慮啟動(dòng)壓力的合理井距計算方法，有效指導了新老區產(chǎn)能建設，“十一五”期間比“十五”多動(dòng)用儲量4366萬(wàn)噸。

揭示了以“粘滲組合控制，油水差異滲流”為核心的稠油熱采非達西滲流機理，研發(fā)了基于“非達西滲流的稠油熱采軟件”，建立了不同類(lèi)型稠油熱采油藏剩余油分布模式，配套集成了不同類(lèi)型稠油油藏老區高效調整技術(shù)。“十一五”期間，實(shí)施稠油熱采老區加密、底水稠油油藏水平井調整共31個(gè)單元，覆蓋儲量1.59億噸，新鉆油井592口，新增產(chǎn)能142萬(wàn)噸，新增可采儲量1140萬(wàn)噸，提高采收率7.29%。

王明瑜：一是完善了超低滲儲層滲流理論；二是探索了超前注水區地應力場(chǎng)變化規律；三是深化了壓裂液微觀(guān)傷害機理研究。這些基礎研究為超低滲油藏的開(kāi)發(fā)奠定了基礎。

新技術(shù)領(lǐng)跑

中國石油石化：各位所在油田在碎屑巖油氣藏開(kāi)發(fā)的哪些方面取得了重大技術(shù)創(chuàng )新，形成了哪些領(lǐng)先的特色技術(shù)？

黃詠梅：為了解決由于埋藏深、速度變化快，造成地震預測解釋難度大等問(wèn)題，近年來(lái)西北油田加強了“構造精細成圖、斷層精確落實(shí)，地震屬性刻畫(huà)砂體展布、預測含油氣性”等方面研究，創(chuàng )新發(fā)展了基于圈閉的振幅直接找油技術(shù)，即振幅特征異常與構造圈閉形態(tài)匹配，為含油氣較可靠地區；提頻處理和振幅屬性、平均瞬時(shí)相位、地震結構特征多屬性技術(shù)刻畫(huà)巖性邊界。2007年以來(lái)，落實(shí)17個(gè)含油氣區塊(32個(gè)油氣藏)，增加石油儲量2400多萬(wàn)噸。

其次，形成整體以水平井動(dòng)用為主的稀井網(wǎng)高產(chǎn)開(kāi)發(fā)技術(shù)，包括水平井的設計、鉆井、完井技術(shù)，井距300~450米，完鉆了第一口超深層雙分支水平井。塔河碎屑巖72%的油井井型為水平井，平均單井日產(chǎn)能力50多噸，為直井的1.65倍。

再次，完善了碎屑巖油藏水平井整體優(yōu)化開(kāi)發(fā)技術(shù)，包括精細油藏描述，水平井動(dòng)態(tài)監測、水淹特征分析、綜合治理技術(shù)，特別是發(fā)展了水平井的找堵水技術(shù)。研究結果表明，塔河碎屑巖水平井段滲透率級差為4倍時(shí)，只有高滲段供液并見(jiàn)水，低滲透段未動(dòng)用；出水類(lèi)型為物性差異出水型、飽和度差異出水型、復合出水型；根據水平井采出狀況和不同出水類(lèi)型，形成了碳酸鈣顆粒堵水、乳化油堵水、凍膠堵水、復合堵水、選擇性射孔堵水等工藝系列，碎屑巖油藏采收率達到40%。

王軍：精細油藏描述技術(shù)夯實(shí)了油田提高采收率地質(zhì)基礎。攻關(guān)形成的精細油藏描述技術(shù)，可識別斷距小于10米的斷層，儲層劃分也由小層精細到1~2米的韻律段，可識別出0.25米厚度的層內夾層，可描述出寬度僅為50~100米的單一窄河道。

化學(xué)驅已成為大幅度提高采收率的“撒手锏”技術(shù)。針對苛刻的油藏條件，攻克了高溫高鹽、污水配注、常規老井網(wǎng)和特高含水等難題，實(shí)施單元的地層溫度達到80℃、地層水礦化度達到每升30000毫克，突破了原來(lái)含水90%實(shí)施化學(xué)驅的含水階段，實(shí)施單元含水達到了97%，形成了Ⅰ、Ⅱ類(lèi)油藏聚合物驅技術(shù)和二元復合驅技術(shù)。

灘淺海開(kāi)發(fā)配套技術(shù)實(shí)現了海上油田的有效開(kāi)發(fā)。創(chuàng )新了少井條件下測井約束地震反演技術(shù)，鉆井成功率100%、儲層符合率93％以上，創(chuàng )建“簡(jiǎn)易衛星平臺+中心平臺+陸地終端”的半海半陸模式，建成了我國第一個(gè)200萬(wàn)噸級極淺海埕島油田，2012年產(chǎn)量達318萬(wàn)噸。

王明瑜：在長(cháng)期實(shí)踐過(guò)程中，我們形成了儲層快速評價(jià)技術(shù)、有效驅替系統優(yōu)化技術(shù)、地面優(yōu)化簡(jiǎn)化技術(shù)、低成本鉆采配套技術(shù)、水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)、分層注水技術(shù)、體積壓裂改造技術(shù)；建成了中石油首個(gè)20萬(wàn)噸的水平井規模開(kāi)發(fā)示范區。

中國石油石化：在碎屑巖油氣藏開(kāi)發(fā)中，貴油田是否借鑒了國外的相關(guān)經(jīng)驗，具體是什么？

王軍：在地質(zhì)研究上，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛應用成像測井、地應力測定和地質(zhì)建模等技術(shù)，研究?jì)恿芽p特征和預測儲層裂縫分布和利用核磁共振新技術(shù)表征儲層發(fā)育特征，提高儲層解釋的精確度。

從開(kāi)發(fā)方式上，對于水驅油藏借鑒了國外油田特別是前蘇聯(lián)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，部署面積井網(wǎng)，實(shí)施注水開(kāi)發(fā)，有效補充地層能量。從油藏工程研究上，借鑒了以數值模擬為主體的油藏工程研究方式；引進(jìn)了國際主流的地質(zhì)建模與數值模擬軟件；發(fā)展了地質(zhì)建模與油藏數值模擬一體化研究的工作模式；形成了油藏工程、采油工藝與地面工程的一體化模擬研究方法。在試井解釋上，引進(jìn)了國外的試井評價(jià)技術(shù)，開(kāi)展試井測試與解釋分析評價(jià)，及時(shí)提供油氣藏動(dòng)態(tài)滲流特征參數，為開(kāi)發(fā)方案編制與調整提供決策依據。在開(kāi)發(fā)模式上，針對勝利灘海陸岸邊際油田，引入“人工島+進(jìn)海路”的海油陸采開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現了該類(lèi)油田的高效開(kāi)發(fā)。在復雜結構井應用上，通過(guò)借鑒國外致密砂巖長(cháng)水平井段多級壓裂水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)等并發(fā)展整體高效水力壓裂技術(shù)實(shí)現對致密油藏的有效開(kāi)發(fā)。

迎難而上

中國石油石化：貴油田在碎屑巖油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)主要面臨哪些問(wèn)題，初步形成了哪些解決辦法？

黃詠梅：目前，塔河碎屑油氣藏勘探陣地向微幅構造、河道砂等油氣藏轉移，單個(gè)碎屑巖圈閉的規模越來(lái)越小，隱蔽性越來(lái)越強，對地震分辨率及解釋方法的挑戰越來(lái)越大，對地質(zhì)物探結合的要求越來(lái)越高；老油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)階段，進(jìn)一步提高采收率遇到極大挑戰。

為此，我們下步重點(diǎn)工作是開(kāi)展地震沉積學(xué)研究，深入分析地震屬性異常與沉積相、巖性圈閉的關(guān)系，加強巖性圈閉的落實(shí)評價(jià)工作；開(kāi)展目標處理，加強靜校正研究，建立準確近地表模型，落實(shí)微幅度構造，積極拓展增儲上產(chǎn)陣地。同時(shí)開(kāi)展改善水驅?zhuān)怛?、化學(xué)驅、聚合物驅等進(jìn)一步提高采收率。

王軍：勝利油田新區低品位儲量比例大幅上升。“九五”以來(lái)，勝利油田新增探明儲量中低滲透、稠油、灘淺海儲量規模及比例逐年加大，其中低滲透油藏比例大幅增加。相應的新區產(chǎn)能建設陣地也主要以深層特低滲、特超稠油、低豐度灘淺海等低品位油藏為主。單位投入增加、開(kāi)發(fā)成本升高，技術(shù)要求高，難度加大。

老區開(kāi)發(fā)處于雙特高階段。2012年底，勝利東部陸上水驅油藏可采儲量采出程度達到86.0%，綜合含水91.3%，含水90%以上的油井已超過(guò)一半，單井產(chǎn)量低于1噸的油井占總井數的25%左右。

目前，油田增儲上產(chǎn)存在諸多技術(shù)瓶頸。技術(shù)上，隨著(zhù)油田勘探開(kāi)發(fā)對象日趨復雜，制約油田穩定發(fā)展的一些關(guān)鍵技術(shù)，如砂礫巖油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)、深層特低滲提高采收率技術(shù)、稠油油藏熱化學(xué)驅、注聚后特高含水油藏大幅度提高采收率技術(shù)等尚未突破，而科研攻關(guān)的內在規律決定了技術(shù)研發(fā)不是一日之功，往往需要較長(cháng)時(shí)間才能帶來(lái)一項技術(shù)的突破。

節能減排壓力大。能源企業(yè)是落實(shí)政府要求、降低碳排放量的主體，從油田來(lái)看，在綜合含水率達到90%多的情況下，每采1噸油就會(huì )采出9噸污水，油田要穩產(chǎn)就要多提液，液量越大污水越多。既要保證原油穩產(chǎn)，又要節能減排，油田面臨著(zhù)穩產(chǎn)和環(huán)保的雙重壓力。

針對存在的制約因素，勝利油田結合不同類(lèi)型油藏的特點(diǎn)，初步形成了相應的技術(shù)對策。比如，在整裝油藏方面，針對近極限含水期階段開(kāi)發(fā)特征，深入開(kāi)展近極限含水期滲流特征、矢量化調整技術(shù)等研究，提出了“重建體系、矢量開(kāi)發(fā)、深度挖潛”的開(kāi)發(fā)思路，最大程度實(shí)現一定經(jīng)濟條件下的均衡驅替；在斷塊油藏領(lǐng)域，提出了“集成創(chuàng )新、立體開(kāi)發(fā)、均衡水驅”的開(kāi)發(fā)思路，實(shí)現平面、縱向上注采均衡，最大程度提高水驅動(dòng)用程度，實(shí)現大幅度提高采收率的目標。

王明瑜：我們面臨的主要問(wèn)題為：儲層具有“三低”特征，單井產(chǎn)量低；較特低滲油藏，巖性更致密、孔喉更細微、應力敏感性更強、物性更差，開(kāi)發(fā)難度更大；地層壓力系數低，遞減幅度大；儲層微裂縫發(fā)育，對注水開(kāi)發(fā)有一定的影響；部分井見(jiàn)效緩慢，地層壓力分布不均衡；油藏剖面矛盾突出，水驅儲量動(dòng)用程度低。

為此，我們形成了初步的解決辦法。比如，穩產(chǎn)技術(shù)政策優(yōu)化，提高油井初期產(chǎn)量，降低油藏遞減；采用超前注水開(kāi)發(fā)，提高地層壓力保持水平；開(kāi)展精細層內分層注水，提高水驅動(dòng)用程度；開(kāi)展注水井深部調剖，改造水驅效果；采用體積壓裂改造技術(shù)，擴大泄油面積，提高單井產(chǎn)量；采用水平井規模開(kāi)發(fā)，提高單井產(chǎn)量，單井產(chǎn)量為定向井的4~6倍。