我國非常規(guī)等復(fù)雜油氣藏資源豐富，但復(fù)雜的地表?xiàng)l件、多變的地下儲(chǔ)層，也為油氣勘探開發(fā)帶來更多挑戰(zhàn)。近幾年，地質(zhì)工程一體化思路的提出及嘗試，展現(xiàn)了新的生機(jī)，為諸多復(fù)雜油氣藏效益勘探開發(fā)帶來了新的希望。

圍繞隱蔽油氣藏、超深層碳酸鹽巖、致密油氣、頁巖油氣等重點(diǎn)領(lǐng)域，中國石化持續(xù)加強(qiáng)地質(zhì)理論基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)攻關(guān)，加快技術(shù)裝備升級，堅(jiān)持地質(zhì)工程一體化發(fā)展思路，建立一體化運(yùn)行協(xié)同機(jī)制，加大項(xiàng)目全過程一體化管理力度，切實(shí)推進(jìn)各油氣田降本增效，助力實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量勘探和高效益開發(fā)。

地質(zhì)工程一體化內(nèi)涵

地質(zhì)工程一體化是針對復(fù)雜油氣藏開發(fā)提出的一種有效的技術(shù)與管理模式。具體來講，它是針對某一油氣田的產(chǎn)能建設(shè)、開發(fā)部署、開發(fā)調(diào)整或提高采收率等工作，通過技術(shù)和管理創(chuàng)新對地質(zhì)、工程技術(shù)、專業(yè)人員、經(jīng)濟(jì)等各種要素進(jìn)行統(tǒng)籌管理和集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)工程科技與管理的融合，達(dá)到提質(zhì)降本增效的目的。

地質(zhì)工程一體化的有力實(shí)施離不開一體化目標(biāo)、一體化數(shù)據(jù)平臺、一體化理念的團(tuán)隊(duì)、一體化管理4個(gè)基本要素的支撐。該模式是對傳統(tǒng)運(yùn)行模式和決策機(jī)制的變革，由專業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用變革為跨專業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同，打破了部門管理的“藩籬”，由分段式管理變?yōu)樵诰€閉環(huán)式管理、由現(xiàn)場工作協(xié)調(diào)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化在線協(xié)調(diào)、由內(nèi)部操作變?yōu)閮?nèi)外聯(lián)動(dòng)式操作模式，可全面提升處理、決策、執(zhí)行水平。

西北油田：合作共贏內(nèi)外聯(lián)動(dòng)破解深地難題

集團(tuán)公司重點(diǎn)工程順北油田天然氣處理站成功投產(chǎn)、重點(diǎn)探井順北10X井喜獲高產(chǎn)、亞洲陸上垂深最深千噸井順北84斜井誕生……

“半年不到，取得多項(xiàng)重要成果，一體化大兵團(tuán)作戰(zhàn)模式居功至偉。”西北油田工程技術(shù)管理部經(jīng)理劉湘華說。

打破界限，共破發(fā)展困局

2021年，集團(tuán)公司提出在順北特深層實(shí)施一體化大兵團(tuán)作戰(zhàn)模式，集中力量辦大事。西北油田成立順北增儲(chǔ)上產(chǎn)項(xiàng)目部，全面推進(jìn)一體化大兵團(tuán)聯(lián)合作戰(zhàn)。

他們打破單位、部門界限，與物探院、石勘院、工程院及6所高校、專業(yè)化公司的近120名技術(shù)人員，組建順北油氣高效勘探開發(fā)、塔河縫洞型油藏提高采收率等六大“聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”。

前不久實(shí)現(xiàn)突破的順北84斜井，通過地質(zhì)工程一體化研究，井深斜、垂深在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上分別增加了1038米和761米，鉆井周期較設(shè)計(jì)縮短40天，油氣柱高度提高到1088米，大幅降低了勘探成本。

“兩年來，西北油田共開展科研合作項(xiàng)目120個(gè)、合作課題27項(xiàng)，推動(dòng)近20項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的適應(yīng)性轉(zhuǎn)化及迭代升級，減少研發(fā)費(fèi)用3200余萬元?！蔽鞅庇吞锸紫瘜＜覘蠲粽f。

合力攻關(guān)，“亮劍”世界難題

塔里木盆地地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在斷層多、巖石硬度大、松散垮塌等問題，深層采油還面臨高溫、高壓等難題。

對此，西北油田以開放合作的姿態(tài)形成了內(nèi)外聯(lián)動(dòng)的科研格局。

在地下9000米深處，溫度高達(dá)200攝氏度，地層壓力在150兆帕以上，鉆桿就像“煮熟的面條”難以操控，一般設(shè)備和儀器內(nèi)的電子元器件、橡膠件等會(huì)損壞失效，鉆頭上的“導(dǎo)航”系統(tǒng)也會(huì)失效。

一體化模式促使技術(shù)人員遇到問題不再僅從自身出發(fā)，而是從地質(zhì)、工程、勘探、開發(fā)等多個(gè)角度綜合考慮解決辦法，以更好地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)和工程目標(biāo)。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)積極研發(fā)適應(yīng)極限工作條件下的測控儀器和井下工具，創(chuàng)新形成超深層儲(chǔ)層立體成像技術(shù)和縫洞體精細(xì)雕刻技術(shù)，擦亮了地質(zhì)人員的“眼睛”，斷裂識別精度從30米精確至15米；成功研發(fā)耐高溫高壓的高精度隨鉆測量儀器，給鉆頭安上眼睛，推廣應(yīng)用“垂鉆+螺桿+PDC鉆頭”技術(shù)，平均鉆速較前期提高57%，在地下8000米可以準(zhǔn)確命中目標(biāo)靶區(qū)，中靶精度由60%提高至90%。

“我們已經(jīng)研發(fā)應(yīng)用了14項(xiàng)特深層定向鉆井系列技術(shù)，形成國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)24項(xiàng)，拿下9項(xiàng)亞洲第一，實(shí)現(xiàn)了我國關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，鉆井周期從3年前的280天縮短到97天?！蔽鞅庇吞锸凸こ碳夹g(shù)研究院黨委書記王龍說。

協(xié)同發(fā)力，賦能勘探開發(fā)

3月8日，西北油田與塔里木油田百余名專家、技術(shù)骨干開展“線上+線下”技術(shù)交流研討，更進(jìn)一步地達(dá)成了共識，在過去資料共享的基礎(chǔ)上，探索油、氣、水、電、路共享。

西北油田和塔里木油田是區(qū)塊相連、道路相通、油井相望的“近鄰”。2021年，雙方建立長效合作雙贏機(jī)制，全年交流學(xué)習(xí)60余次，引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)65項(xiàng)，其中26項(xiàng)已在現(xiàn)場應(yīng)用，效果良好。

通過聯(lián)合攻關(guān)形成“少井高產(chǎn)”動(dòng)用配套技術(shù)，順北5-14H井分層酸壓改造后，成功溝通兩個(gè)目標(biāo)體，油井初期日產(chǎn)量403噸，較鄰井提升140%。

西北油田完善創(chuàng)新體制機(jī)制，探索實(shí)施“揭榜掛帥”、長期資助、項(xiàng)目委托、知識產(chǎn)權(quán)共享、人才交流等新模式，初步建立了基于理論認(rèn)識、技術(shù)序列及產(chǎn)品化三大類型的科技成果庫，科技成果轉(zhuǎn)化率提升至85%。

總院—分院支撐模式，“中—中”合作交流機(jī)制，與東部油田風(fēng)險(xiǎn)合作開發(fā)……各創(chuàng)新要素協(xié)同發(fā)力、集智創(chuàng)新的良好局面已初步形成。（張俊 蔣琳琳 丁玉萍）

西南油氣：協(xié)同聯(lián)動(dòng)科學(xué)精準(zhǔn)解難題提效益

“雖然總體處于上產(chǎn)階段，但我們的礦權(quán)資源小、散、邊、差、少，復(fù)雜油氣藏有效開發(fā)必須在技術(shù)管理模式上創(chuàng)新。”西南油氣總經(jīng)理劉言說。

多年來，西南油氣面對復(fù)雜氣藏效益開發(fā)挑戰(zhàn)，持續(xù)推進(jìn)地質(zhì)與工程深度融合，針對地質(zhì)難點(diǎn)及工程技術(shù)瓶頸，綜合多專業(yè)、多單位開展一體化攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)協(xié)同、鏈條式運(yùn)作，先后建成了中江、元壩、威榮等9個(gè)大中型氣田。

構(gòu)建團(tuán)隊(duì)，地質(zhì)工程協(xié)同聯(lián)動(dòng)

截至6月底，投產(chǎn)近一年的中江氣田新盛201井累計(jì)生產(chǎn)天然氣1.47億立方米，須家河組氣藏“虛家伙”的帽子摘掉了。

深埋地下4800米左右的四川盆地須家河氣藏，資源量豐富，但由于地質(zhì)工程未有效結(jié)合，動(dòng)用率僅占11%。

“我們以氣藏為核心，成立多學(xué)科深度融合的一體化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、一體化設(shè)計(jì)跟蹤團(tuán)隊(duì)，集智集力整合技術(shù)體系，整體優(yōu)化創(chuàng)新，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)運(yùn)行?！眲⒀哉f。

西南油氣勘探開發(fā)研究院、工程技術(shù)研究院技術(shù)人員做好決策、優(yōu)化和督導(dǎo)，采氣單位配合項(xiàng)目部精細(xì)組織實(shí)施，采取地質(zhì)與鉆采工程專業(yè)“一對多”模式，推進(jìn)開發(fā)全過程科學(xué)化、精準(zhǔn)化，現(xiàn)場服務(wù)覆蓋率達(dá)100%。

“須家河地質(zhì)工程一體化團(tuán)隊(duì)從2015年起就系統(tǒng)梳理地質(zhì)資料，分析改造工藝適應(yīng)性，最終明確了氣藏高產(chǎn)主控因素和有效開發(fā)的關(guān)鍵?！蔽髂嫌蜌夤こ碳夹g(shù)研究院專家劉林說。

問題導(dǎo)向，把準(zhǔn)提產(chǎn)增效關(guān)鍵

6月3日，林頁10HF井測試獲日產(chǎn)氣22萬立方米，取得該區(qū)頁巖氣勘探重大突破；6月11日，永頁54-4HF井40天完鉆，創(chuàng)西南油氣鉆井周期最短紀(jì)錄……深層頁巖氣井捷報(bào)頻傳，地質(zhì)工程一體化功不可沒。

“堅(jiān)持問題導(dǎo)向，通過一體化攻關(guān)，剖析氣井低產(chǎn)、開發(fā)低效原因，明確高產(chǎn)主控因素，增強(qiáng)工作預(yù)見性、主動(dòng)性和有效性?！眲⒀哉f。

西南油氣組建非常規(guī)油氣勘探開發(fā)管理部，同時(shí)抽調(diào)科研骨干力量成立非常規(guī)技術(shù)中心，攻關(guān)深層頁巖氣效益開發(fā)難題。

他們建立“逆向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤钡墓ぷ髂Ｊ剑詢?chǔ)層改造為中心、以經(jīng)濟(jì)開發(fā)為目標(biāo)，將開發(fā)設(shè)計(jì)思路由改造模式、改造工具、完井鉆井方式、井身結(jié)構(gòu)、井型設(shè)計(jì)到布井“逆向行駛”。同時(shí)，他們搭建從“氣藏工程”到“鉆采工程”的橋梁，精準(zhǔn)翻譯地質(zhì)“術(shù)語”，強(qiáng)化“鉆、完、改、采”全鏈條統(tǒng)籌，靠前支撐，協(xié)同解決難題。

一體化團(tuán)隊(duì)把計(jì)劃、調(diào)度、操作由接力管理轉(zhuǎn)變?yōu)槿淘诰€、閉環(huán)管理，設(shè)計(jì)、實(shí)施、評估、決策各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)無縫銜接，提供“現(xiàn)場+遠(yuǎn)程”技術(shù)服務(wù)。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，技術(shù)管理穩(wěn)步提升

“地質(zhì)工程一體化涉及眾多學(xué)科和眾多工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，必須以地質(zhì)特征為基礎(chǔ)，確定工程技術(shù)方向，保障油氣成果最大化?！眲⒀哉f。

他們聚焦技術(shù)瓶頸，開展地質(zhì)工程一體化攻關(guān)研究，針對陸相中淺層砂巖氣藏、陸相深層須家河氣藏和川南深層頁巖氣藏，創(chuàng)新形成了海相超深長水平段水平井定點(diǎn)酸壓技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

他們聚焦產(chǎn)量影響，推行地質(zhì)工程整體優(yōu)化設(shè)計(jì)、一體化實(shí)施調(diào)整，地質(zhì)評價(jià)選區(qū)，制定開發(fā)技術(shù)政策和產(chǎn)建標(biāo)準(zhǔn)，從源頭上削減斷層、地應(yīng)力等對產(chǎn)量的影響。

早在川西氣田評價(jià)階段，一體化團(tuán)隊(duì)就認(rèn)識到，識別并溝通裂縫是高產(chǎn)主控因素，優(yōu)質(zhì)層段充分改造是提產(chǎn)的關(guān)鍵。

地質(zhì)要求倒逼工程進(jìn)步。一體化團(tuán)隊(duì)不斷調(diào)整開發(fā)思路，迭代工藝技術(shù)，經(jīng)歷了小規(guī)模解堵酸化、大規(guī)模交替注入酸壓等5個(gè)階段，最終形成了超深海相長水平段水平井定點(diǎn)酸壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)7口超深長水平段開發(fā)井平均無阻流量超200萬立方米/日，全面建成20億立方米/年產(chǎn)能。（薛婧 尹瑯）

勝利石油工程：深度融合緊抓生產(chǎn)運(yùn)行“牛鼻子”

205.24萬米，相當(dāng)于“鉆”透了232座珠穆朗瑪峰。這是勝利石油工程今年上半年交出的鉆井進(jìn)尺超目標(biāo)任務(wù)的亮眼成績單，也是該公司深入推進(jìn)地質(zhì)工程一體化運(yùn)行的優(yōu)異成果。

近年來，勝利石油工程成立一體化運(yùn)行領(lǐng)導(dǎo)小組，建立地質(zhì)工程一體化優(yōu)化、生產(chǎn)組織一體化運(yùn)行、監(jiān)督考核一體化評價(jià)“三個(gè)一體化”機(jī)制，緊緊抓住生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)效的“牛鼻子”，推動(dòng)“四提”工作成效不斷鞏固擴(kuò)大，有力支撐了中國石化上游板塊油氣儲(chǔ)量產(chǎn)量箭頭雙向上。

聯(lián)合作戰(zhàn)打開難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)大門

以往，新井方案設(shè)計(jì)、鉆井施工常由兩家公司分工負(fù)責(zé)，甲方采油廠主導(dǎo)方案設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)鉆井施工的工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)很少介入地質(zhì)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化。

雙方合作開發(fā)后，勝利石油工程主動(dòng)作為，靠前服務(wù)，積極參與源頭方案設(shè)計(jì)，根據(jù)施工區(qū)域鄰井地層狀況、地下油氣層顯示、鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等，與甲方一起反復(fù)論證、不斷優(yōu)化地質(zhì)工程設(shè)計(jì)。

永936擴(kuò)區(qū)塊是勝利油田的難動(dòng)用區(qū)塊，通過地質(zhì)工程一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)迭代升級，他們大膽應(yīng)用大斜度井穿“糖葫蘆”、仿水平井密切割改造等創(chuàng)新開發(fā)模式，單井最高日產(chǎn)油量達(dá)到20噸，是普通井的3倍以上，為后續(xù)工作量的釋放提供了有力支撐。

“沒有動(dòng)用不了的儲(chǔ)量，只有解放不了的思想。只要從技術(shù)、管理、思路上取得突破，難動(dòng)用也是可以‘動(dòng)’起來的?！眲倮凸こ蹄@井工程首席專家萬緒新說。

勝利石油工程深知地質(zhì)工程一體化對難動(dòng)用儲(chǔ)量合作開發(fā)的重要性，積極推動(dòng)各方力量，組成“英雄聯(lián)盟”，對區(qū)塊開發(fā)方案進(jìn)行整體研究和優(yōu)化，對開發(fā)技術(shù)進(jìn)行集約集成，工程與油藏地質(zhì)高度融合的一體化運(yùn)行模式應(yīng)運(yùn)而生。

地質(zhì)工程一體化運(yùn)行就像一把鑰匙，勝利石油工程接連打開了鹽222區(qū)塊、高892區(qū)塊、利567區(qū)塊等一個(gè)個(gè)難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)的大門。

難動(dòng)用項(xiàng)目合作開發(fā)以來，累計(jì)動(dòng)用儲(chǔ)量1.56億噸，新建年產(chǎn)能210萬噸，釋放井位1200口，進(jìn)尺近300萬米，直接產(chǎn)值達(dá)100億元，被稱為“石油工程管理的革命”。

技術(shù)融合推動(dòng)頁巖油規(guī)模效益開發(fā)

地質(zhì)工程一體化不僅為勝利工區(qū)難動(dòng)用儲(chǔ)量合作開發(fā)帶來了曙光，更推動(dòng)了頁巖油規(guī)模效益開發(fā)。

如果把難動(dòng)用儲(chǔ)量比作一塊“硬骨頭”，那么頁巖油算是“骨頭縫里的肉渣”，但這些“肉渣”不可小視。

“就算是‘深水區(qū)’，我們也要闖一闖、蹚一蹚！”勝利石油工程負(fù)責(zé)人說。

2021年11月，國家級頁巖油示范區(qū)在勝利油田拉開建設(shè)帷幕。

實(shí)現(xiàn)頁巖油的效益開發(fā)，關(guān)鍵在于油藏地質(zhì)、工程技術(shù)、開發(fā)工藝的相互融合。勝利石油工程堅(jiān)持提效率、提產(chǎn)能、提效益，用一體化的創(chuàng)新思路解決井位和井身結(jié)構(gòu)對工程提速的大幅限制問題，把施工工藝融入工程設(shè)計(jì)、把地質(zhì)認(rèn)識融入工程技術(shù)、把工程技術(shù)落腳到開發(fā)需求，大力推進(jìn)技術(shù)、管理、裝備“三個(gè)升級”，形成了頁巖油高效勘探、效益開發(fā)新模式。

樊頁、牛頁、渤頁、義頁、豐頁……從敢不敢打、能不能打、會(huì)不會(huì)打的疑問，到找到打得成、打得好、打得快的答案，勝利石油工程用理念革命、施工革新，打破頁巖油開發(fā)的高成本桎梏，將一組組不斷刷新的數(shù)據(jù)、一串串打破歷史的指標(biāo)，填寫在端牢能源飯碗的“答卷”上。

抓住勝利頁巖油大發(fā)現(xiàn)、大發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇，勝利石油工程將繼續(xù)圍繞提效率、提產(chǎn)能、提效益，創(chuàng)新頁巖油開發(fā)技術(shù)體系，以頁巖油的大發(fā)展助力保障國家能源安全。（孫金鑫）

江漢石油工程：按圖尋寶助力頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)

近日，江漢石油工程憑借過硬的技術(shù)實(shí)力和優(yōu)異的施工業(yè)績，再次中標(biāo)貴州正安頁巖氣兩口井的鉆井工程項(xiàng)目。目前，該公司在正安頁巖氣區(qū)塊已高效完成22口井鉆井和11口井壓裂施工，助力貴州正安從一個(gè)“富煤、缺油、少氣”的地區(qū)，一躍成為繼重慶涪陵、四川長寧和威遠(yuǎn)、內(nèi)蒙古鄂爾多斯后又一大頁巖氣主產(chǎn)區(qū)。成果的取得，離不開地質(zhì)工程一體化服務(wù)模式。

一張“藏寶圖”，精準(zhǔn)定位高甜度“甜點(diǎn)”

準(zhǔn)確找到富含油氣的“甜點(diǎn)”，對于提高儲(chǔ)層鉆遇率和油氣產(chǎn)量至關(guān)重要。

早在涪陵、宜昌、長寧等地區(qū)的頁巖氣勘探開發(fā)中，江漢石油工程就探索形成了以井震精細(xì)對比、頁巖氣井全周期跟蹤評價(jià)為代表的地質(zhì)工程一體化運(yùn)作模式。但正安屬頁巖氣新區(qū)，周邊可借鑒的地質(zhì)資料少，“甜點(diǎn)”識別評價(jià)難。

為此，該公司地質(zhì)工程一體化技術(shù)人員通過借鑒鄰近區(qū)域地質(zhì)資料，開展大數(shù)據(jù)分析對比，最終落實(shí)了該地區(qū)頁巖氣層段縱向“甜點(diǎn)”分布特征。

他們將“地質(zhì)甜點(diǎn)”與“工程甜點(diǎn)”相結(jié)合，在尋找優(yōu)質(zhì)頁巖層的同時(shí)充分考慮工程技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)層和目標(biāo)區(qū)的精準(zhǔn)刻畫。

通過一體化研究、一體化設(shè)計(jì)，技術(shù)人員繪制出了正安頁巖氣開發(fā)的“藏寶圖”，指引施工人員開辟了一條條地下通道，牽引貴州地下沉睡億萬年的頁巖氣噴涌而出。

地質(zhì)鉆井一體化，快速到達(dá)“藏寶閣”

“雖然拿到了‘藏寶圖’，規(guī)劃好了尋寶路線，但在途中會(huì)遇到哪些困難仍未可知，必須小心謹(jǐn)慎?！苯瓭h工程鉆井二公司正安頁巖氣項(xiàng)目經(jīng)理柳文君說。

為了提前預(yù)警、及時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、提高鉆井時(shí)效，在每口井鉆井施工前，技術(shù)人員都會(huì)仔細(xì)梳理鄰井施工經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析區(qū)塊資料，研判風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，不斷細(xì)化“一井一策、一段一策、一趟一策”施工方案。

同時(shí)，他們大力推行首席專家包區(qū)、專家包井、工程師包技術(shù)模式，詳細(xì)制定風(fēng)險(xiǎn)防控措施和關(guān)鍵井段提速方案，技術(shù)骨干全程駐井指導(dǎo)，確保各項(xiàng)技術(shù)措施精準(zhǔn)落實(shí)。

鉆井施工過程中，工程、地質(zhì)技術(shù)人員一體化協(xié)同作戰(zhàn)，緊盯施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)，確保施工順利推進(jìn)。

安頁3-7HF井僅用28天就完成了4448米的鉆井施工，周期節(jié)約率達(dá)到27%，打破了區(qū)塊紀(jì)錄；安頁10-1HF井鉆井周期29天，刷新正安區(qū)塊單趟進(jìn)尺最多、水平段最長等紀(jì)錄，打造了可復(fù)制、可推廣的頁巖氣井樣板工程。

地質(zhì)壓裂一體化，讓“甜點(diǎn)”充分釋放

壓裂，就是在地底修建頁巖氣“村村通”工程，把分散在各處的細(xì)小裂縫連接起來，再把里面的頁巖氣“擠”出來。

“正安地區(qū)優(yōu)質(zhì)頁巖厚度偏薄、儲(chǔ)層環(huán)境復(fù)雜，想把頁巖氣順利‘?dāng)D’出絕非易事?！苯瓭h石油工程頁巖氣開采技術(shù)服務(wù)公司儲(chǔ)層改造研究所技術(shù)人員閆秀介紹。

技術(shù)人員加強(qiáng)研究攻關(guān)，最終確定采用密集切割壓裂工藝，通過增加改造體積內(nèi)裂縫密度，由井控儲(chǔ)量模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭p控儲(chǔ)量模式，徹底釋放頁巖氣產(chǎn)能。

通過實(shí)驗(yàn)分析，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)該地區(qū)頁巖氣儲(chǔ)層灰質(zhì)含量高，當(dāng)遇到酸性壓裂液時(shí)，溶蝕率差異大，并且其中含有蠕動(dòng)性礦物，遇酸就變成軟泥膏，對儲(chǔ)層破壞較大?！昂芸赡艹霈F(xiàn)我們剛修好‘路’，就被‘泥石流’給淹沒的狀況?！遍Z秀說。

針對這一難題，技術(shù)人員優(yōu)化壓裂液體系，通過降低酸液濃度、添加蠕動(dòng)性礦物抑制劑等降低酸巖反應(yīng)，盡量減小儲(chǔ)層傷害，在取得“寶藏”的同時(shí)也確?！安貙毜亍辈槐黄茐摹?/p>

前不久，江漢石油工程井下測試公司壓裂施工的安頁10井再獲試氣初期日產(chǎn)5萬立方米，充分展示了中國石化石油工程地質(zhì)工程一體化的技術(shù)服務(wù)能力。（于成旺 李澎 李知聰 朱汧）

一體化壓裂，最大限度挖掘儲(chǔ)層潛力

勘探開發(fā)進(jìn)入致密油氣、頁巖油氣等非常規(guī)領(lǐng)域后，儲(chǔ)層基質(zhì)更致密、構(gòu)造更復(fù)雜、非均質(zhì)性更強(qiáng)、壓裂施工難度更大，常規(guī)壓裂改造模式由于缺少地質(zhì)和工程的緊密結(jié)合，影響了壓裂改造的針對性和措施有效性，因此，地質(zhì)、工程等多學(xué)科一體化壓裂技術(shù)成為一種趨勢與共識。

地質(zhì)工程一體化壓裂技術(shù)改變了傳統(tǒng)地質(zhì)油氣藏工程“接力式”壓裂設(shè)計(jì)思路，多專業(yè)相互融合，提升儲(chǔ)層認(rèn)識程度及綜合改造效果。2018年以來，圍繞非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)難點(diǎn)，石油勘探開發(fā)研究院復(fù)雜油氣藏高效壓裂技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以壓裂為核心，集合地球物理、測井、建模、油藏、壓裂等專業(yè)精干力量，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論技術(shù)研究，破解“卡脖子”難題，形成了系列技術(shù)和有形化產(chǎn)品，為最大限度挖掘儲(chǔ)層的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力及單井可采儲(chǔ)量潛力提供了技術(shù)保障。

在地質(zhì)工程“甜點(diǎn)”高精度評價(jià)方面，研發(fā)基于常規(guī)測井裂縫定量評價(jià)、基于波速各向異性確定地應(yīng)力方位技術(shù)，以及電阻率傾角差異測井響應(yīng)的分量裂縫參數(shù)算法及系統(tǒng)；針對常規(guī)地震預(yù)測小斷裂、微裂縫方法預(yù)測精度差難題，形成地震多尺度斷裂和裂縫檢測技術(shù)，描述裂縫空間發(fā)育情況，為地質(zhì)裂縫建模提供天然裂縫發(fā)育密度、方位等有效數(shù)據(jù)信息；通過縱向“甜點(diǎn)”測井定量評價(jià)，井震融合三維“甜點(diǎn)”預(yù)測，水平井段“甜點(diǎn)”分布預(yù)測，分別解決了“點(diǎn)—線—面”綜合“甜點(diǎn)”評價(jià)技術(shù)難題，準(zhǔn)確指導(dǎo)壓裂選層選段。

在全三維復(fù)雜裂縫擴(kuò)展模擬方面，建立密集弱面力學(xué)表征與協(xié)同擴(kuò)展模型，創(chuàng)新顯式算法+并行計(jì)算方法，形成考慮密集弱面的復(fù)雜裂縫擴(kuò)展高效模擬方法；基于“井筒—孔眼—裂縫”全耦合流量動(dòng)態(tài)分配模型，引入暫堵、非均勻射孔等工藝數(shù)學(xué)表征，結(jié)合不同“甜點(diǎn)”特征，形成不同非均質(zhì)地質(zhì)條件的精細(xì)化壓裂縫網(wǎng)設(shè)計(jì)及調(diào)控技術(shù)。

在壓后復(fù)雜裂縫定量評價(jià)方面，建立巖石層理、天然裂縫延伸等縫網(wǎng)擴(kuò)展的壓力響應(yīng)機(jī)制，形成復(fù)雜裂縫擴(kuò)展模式判別準(zhǔn)則，準(zhǔn)確識別天然裂縫+人工裂縫協(xié)同動(dòng)態(tài)擴(kuò)展形態(tài)，與微地震事件動(dòng)態(tài)變化特征吻合；打破傳統(tǒng)壓后評價(jià)僅考慮單一裂縫濾失模式，首次在物質(zhì)平衡方程中引入次級裂縫壓降速率特征函數(shù)，耦合求解主縫、次級裂縫面積及縫網(wǎng)復(fù)雜程度，形成壓后復(fù)雜縫網(wǎng)定量評價(jià)技術(shù)。

此外，構(gòu)建了自主產(chǎn)權(quán)地質(zhì)工程一體化壓裂設(shè)計(jì)軟件?；跇I(yè)務(wù)層、支撐層、數(shù)據(jù)層，構(gòu)建軟件平臺框架；集成自研“甜點(diǎn)”評價(jià)、壓裂設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)模塊，并統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，打通地質(zhì)工程數(shù)據(jù)流，自主研發(fā)一體化壓裂設(shè)計(jì)軟件，打破國外壟斷。

近年來，技術(shù)團(tuán)隊(duì)緊密結(jié)合現(xiàn)場勘探開發(fā)難題，加大現(xiàn)場技術(shù)支撐力度，技術(shù)骨干駐井支撐，與油田各部門密切配合，嚴(yán)格把控入井材料質(zhì)量檢測、壓裂液配制指導(dǎo)、壓裂泵注優(yōu)化、壓后分析等施工環(huán)節(jié)，做到段簇劃分、泵注設(shè)計(jì)“一段一策”實(shí)時(shí)優(yōu)化，為儲(chǔ)層高效動(dòng)用提供有力保障。

在沒有千佛崖組成功壓裂經(jīng)驗(yàn)可以借鑒的前提下，技術(shù)團(tuán)隊(duì)從河道描述出發(fā)，開展普陸3井三維儲(chǔ)層地質(zhì)工程“甜點(diǎn)”評價(jià)，優(yōu)化形成大規(guī)模復(fù)合體積壓裂改造工藝技術(shù)思路，最終獲得13萬立方米/日高產(chǎn)氣流，成為中原油田普光探區(qū)啟動(dòng)陸相勘探10余年來首個(gè)實(shí)質(zhì)性突破。

在西南油氣寒武系筇竹寺組新層系頁巖氣藏勘探中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新優(yōu)選出低有機(jī)質(zhì)厚層粉砂質(zhì)頁巖為綜合“甜點(diǎn)”段，并提出部署水平井金石103HF井建議，結(jié)合壓裂施工過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象對儲(chǔ)層地質(zhì)、工程特征不斷深化認(rèn)識，優(yōu)化形成了“多段少簇密切割+提高前置促縫高+控制規(guī)模防套變+組合粒徑強(qiáng)加砂”的壓裂改造模式，試獲天然氣產(chǎn)量25.8萬立方米/日，標(biāo)志著川南新區(qū)新層系筇竹寺組頁巖氣勘探取得重大突破。（王迪）（作者來自石油勘探開發(fā)研究院采油工程研究所）  

一體化協(xié)作，賦能復(fù)雜油氣效益開發(fā)

油氣田勘探開發(fā)是對油氣田地質(zhì)認(rèn)識不斷深化細(xì)化和對工程技術(shù)不斷優(yōu)化改進(jìn)的過程。近年來，國內(nèi)油氣勘探向非常規(guī)、超深層等領(lǐng)域快速延伸，面臨著地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)急劇增大、開發(fā)投入大幅增加等問題，地質(zhì)工程一體化模式應(yīng)運(yùn)而生。

所謂地質(zhì)工程一體化，是以地質(zhì)目標(biāo)最大化和工程風(fēng)險(xiǎn)最小化為原則，從高精度三維地震資料和精細(xì)地質(zhì)綜合研究入手，通過地震、地質(zhì)、開發(fā)、測錄井、鉆井、壓裂等多學(xué)科、多專業(yè)有機(jī)結(jié)合，相互協(xié)同、多維度優(yōu)化，以增強(qiáng)復(fù)雜、特殊油氣藏勘探開發(fā)效果。

2014年，石油工程技術(shù)研究院以提高頁巖氣開發(fā)效益為目標(biāo)，分析了我國頁巖氣開發(fā)中存在的主要問題，在國內(nèi)率先系統(tǒng)論述了針對頁巖氣儲(chǔ)層特征的地質(zhì)工程技術(shù)思路和方法，建立了頁巖氣地質(zhì)工程一體化技術(shù)體系。

為實(shí)現(xiàn)頁巖氣井產(chǎn)量和工程投資最優(yōu)匹配目標(biāo)，工程院在地質(zhì)和工程“甜點(diǎn)”評價(jià)基礎(chǔ)上，采用“交叉+單向”的布井方式；針對壓裂區(qū)井網(wǎng)密集、防碰防擾風(fēng)險(xiǎn)大等難題，提出井眼軌道繞障設(shè)計(jì)流程和方法，實(shí)現(xiàn)井眼“零”碰撞；針對上部氣層易漏失、長水平井眼軌跡控制難度大的難題，開展頁巖地層巖石力學(xué)特征精細(xì)描述，形成“導(dǎo)眼+三開制”的長井段水平井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)；應(yīng)用地震實(shí)時(shí)跟蹤及方位伽馬成像技術(shù)，優(yōu)選導(dǎo)向工具，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層穿行率達(dá)98%以上。由此，工程院逐步優(yōu)化形成了從叢式井組到“井工廠”再到大型長水平段立體開發(fā)“井工廠”的優(yōu)快鉆井技術(shù)體系。

儲(chǔ)層改造方面，針對壓前儲(chǔ)層評價(jià)，工程院建立了測井曲線、關(guān)鍵錄井元素等評價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程一體化優(yōu)選“甜點(diǎn)”段和最優(yōu)“甜點(diǎn)”段準(zhǔn)確識別；針對壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)，開展壓裂注入模式及工藝參數(shù)優(yōu)化研究，獲取了與儲(chǔ)層特征相匹配的最優(yōu)壓裂施工參數(shù)組合，同時(shí)優(yōu)化模擬壓后返排時(shí)機(jī)及返排制度，提出了有利于加快壓后油氣峰值到來的排采原則；針對壓后評估反演，建立了基于壓裂施工曲線及數(shù)據(jù)對儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)的系列化反演分析模型，為地質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)修正和壓裂施工參數(shù)的適時(shí)調(diào)整，提供了有力技術(shù)保障。

通過地質(zhì)工程一體化技術(shù)的實(shí)施，截至2023年4月底，涪陵頁巖氣田一期單井累產(chǎn)超億立方米的井達(dá)178口，占投產(chǎn)井?dāng)?shù)量的七成，單井平均最終可采儲(chǔ)量1.5億立方米。

為實(shí)現(xiàn)順北油氣田“少井高產(chǎn)、多控長穩(wěn)”的開發(fā)目標(biāo)，工程院針對超深碳酸鹽巖油氣藏復(fù)雜地質(zhì)工程條件，推進(jìn)地質(zhì)工程協(xié)同攻關(guān)、整體優(yōu)化?；凇盎鹕綆r地震相控反演、斷裂多尺度檢測”等鉆井風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，指導(dǎo)井位優(yōu)選，復(fù)雜周期縮短78%?；谄扑樾詢?chǔ)層三維地應(yīng)力場模型，確定最優(yōu)鉆井方位，井壁穩(wěn)定率提高65%；根據(jù)儲(chǔ)層發(fā)育模型優(yōu)化井眼軌跡，最大程度揭示有效儲(chǔ)層；深化侵入體垮塌規(guī)律、儲(chǔ)層異常高壓認(rèn)識，形成了地質(zhì)工程風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)合分析的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，井身結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化?；凇八囊亍眳f(xié)同高效破巖理念與方法，研選異型齒PDC鉆頭及減振類、沖擊類輔助破巖提速工具，建立了多約束條件下鉆井參數(shù)優(yōu)化方法，優(yōu)化形成了易斜地層防斜打快技術(shù)、超深水平井軌跡高效控制技術(shù)、復(fù)雜地層井筒強(qiáng)化技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了鉆井技術(shù)的系列化、模板化。

儲(chǔ)層改造方面，工程院基于立體雕刻容積法儲(chǔ)量計(jì)算，采用自動(dòng)尋優(yōu)確定斷裂面最優(yōu)連通路徑，實(shí)現(xiàn)了連通縫洞體的量化表征。基于“波動(dòng)-管滲”耦合試井方法，建立柵狀縫洞體綜合因子預(yù)測地層系數(shù)方法，高產(chǎn)井預(yù)測精度超90%；形成斷裂連通和軌跡連通兩種設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)規(guī)模儲(chǔ)量高效動(dòng)用。建立復(fù)雜地層酸巖反應(yīng)等模型，針對不同柵狀結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)三種酸壓溝通模式，單井產(chǎn)能提升20%以上。

通過地質(zhì)工程一體化技術(shù)的實(shí)施，順北油氣田油區(qū)鉆井周期縮短52%、氣區(qū)鉆井周期縮短30.4%，完井一次成功率達(dá)92.3%，收獲26口千噸井。（胡群愛）（作者來自石油工程技術(shù)研究院，集團(tuán)公司高級專家）