在當(dāng)今全球能源需求持續(xù)增長與綠色低碳轉(zhuǎn)型并行的時代背景下，油氣資源的高效開發(fā)成為行業(yè)發(fā)展的核心議題。常規(guī)儲層全過程精細(xì)保護(hù)、非常規(guī)儲層全面充分改造，才能最大程度釋放產(chǎn)能。儲層改造與保護(hù)作為提升油氣井產(chǎn)量、延長油氣井壽命、保障能源安全及促進(jìn)環(huán)境友好的關(guān)鍵技術(shù)手段，重要性日益凸顯。本版聚焦儲層改造與保護(hù)的最新進(jìn)展與挑戰(zhàn)，展示中國石化部分油氣企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和實踐經(jīng)驗，敬請關(guān)注。

勝利油田：全程精細(xì)保護(hù)油層 預(yù)防比補(bǔ)救更重要

勝利油田牢固樹立“全過程精細(xì)油層保護(hù)”理念，從源頭介入油層傷害機(jī)理研究，由“治已病”向“治未病”轉(zhuǎn)變、由單一工藝向適應(yīng)不同油藏的集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)變、由重視技術(shù)向重視管理轉(zhuǎn)變，并根據(jù)鉆井、完井、投產(chǎn)等不同階段油層的敏感性，形成了鉆井、測井、完井全過程油層保護(hù)技術(shù)，在埕島、陳家莊、平方王等油田應(yīng)用均收到了良好效果。

□巴麗蒙 任厚毅 許慶勇

“返排出液穩(wěn)定且水質(zhì)清晰，測pH值呈中性，可以進(jìn)行下步施工?！苯眨趧倮吞餅I南采油廠SDS23C8新井投產(chǎn)現(xiàn)場，工藝研究所油層改造室主任李文強(qiáng)有條不紊地制定提效措施，確保鉆井過程中的泥漿及近井地帶的泥質(zhì)細(xì)粉砂等雜質(zhì)不會堵塞油層。

從事油層研究工作多年，李文強(qiáng)愈加明白油層保護(hù)的重要性。2024年，濱南采油廠投產(chǎn)新井平均單井日產(chǎn)油6.2噸，比上年提高1.2噸；投產(chǎn)側(cè)鉆井平均單井日產(chǎn)油6.5噸。

產(chǎn)量提高的奧秘在于該廠樹立全過程油層保護(hù)理念，在鉆井、完井、投產(chǎn)每一個環(huán)節(jié)，盡可能不讓入井液侵入油層，最大限度減少鉆完井對油層的傷害，充分釋放油藏產(chǎn)能。

“油層保護(hù)是提高單井產(chǎn)能的根本?！眲倮吞锸凸こ碳夹g(shù)研究院油層保護(hù)所副經(jīng)理李俠清說。經(jīng)過60多年勘探開發(fā)，油藏目標(biāo)逐漸從中淺層向深層轉(zhuǎn)移，油層越來越致密，滲透率越來越低，油層保護(hù)尤為重要。

“油層傷害不可逆，一旦破壞就無法恢復(fù)到原來的狀態(tài)。就像人傷筋動骨，即使動手術(shù)治好了，也可能元氣大傷?！崩顐b清說，短期看，影響的是產(chǎn)能；長遠(yuǎn)看，影響的是油井的經(jīng)濟(jì)壽命。

近年來，勝利油田牢固樹立“全過程精細(xì)油層保護(hù)”理念，從源頭開展油層傷害機(jī)理研究，從重治輕防向以防為主轉(zhuǎn)變，根據(jù)鉆井、完井、投產(chǎn)等不同階段油層的敏感性，形成了鉆井、測井、完井全過程油層保護(hù)技術(shù)，在埕島、陳家莊、平方王等油田應(yīng)用均收到了良好效果。

鉆井方面，勝利油田通過鉆井液設(shè)計、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計、儲保鉆井液技術(shù)、控壓鉆井技術(shù)等實現(xiàn)了對油層的有效保護(hù)；測井方面，隨鉆測井、直推式存儲式測井、通測一體化技術(shù)得以廣泛應(yīng)用；完井方面，固完井液技術(shù)、固井工藝優(yōu)化實現(xiàn)了單井產(chǎn)能大幅提升的“臨門一腳”。

針對疏松砂巖高孔高滲、油藏易污染的問題，勝利油田創(chuàng)新疏松砂巖全過程油層保護(hù)提產(chǎn)模式，大幅減少鉆井液浸泡時間。全過程油層保護(hù)理念應(yīng)用到勝利油田草4沙二三區(qū)塊，8口井周期單井日產(chǎn)油在10噸左右，比老井增加近4噸，示范帶動草335、鄭6等單元效益開發(fā)。

油層保護(hù)不僅沖擊著傳統(tǒng)的開發(fā)理念和技術(shù)，更沖擊著現(xiàn)有的管理體制機(jī)制。

一口新井的方案設(shè)計包括油藏地質(zhì)設(shè)計、鉆井地質(zhì)設(shè)計、鉆井工程設(shè)計和采油工程設(shè)計，涉及地質(zhì)、工程、工藝、地面等各個專業(yè)。以往，各專業(yè)單位猶如“鐵路警察，各管一段”，采取串聯(lián)的方式逐級流轉(zhuǎn)，無形中增加了后期工程技術(shù)的難度，影響了工程質(zhì)量。如今，勝利油田各開發(fā)單位打破專業(yè)間的壁壘，一體化運(yùn)行，群策群力優(yōu)化方案設(shè)計、提高設(shè)計質(zhì)量，既滿足了油層保護(hù)和大幅提升產(chǎn)能的需求，又實現(xiàn)了提速提效。

“油層保護(hù)關(guān)鍵在于防?！崩顐b清說，前期的預(yù)防比后期的補(bǔ)救更重要。值得高興的是，2021年，找到油層保護(hù)研究所做油層保護(hù)的單位只有1家，井?dāng)?shù)也只有4口，到今年，已有6家開發(fā)單位和油層保護(hù)研究所簽署了儲層保護(hù)合作協(xié)議，每年實施儲層保護(hù)在100井次以上。

中原油田：復(fù)合壓裂技術(shù)創(chuàng)新 避免儲層被水傷害

中原油田形成了大跨度薄互層多層壓裂、復(fù)雜井況壓裂等一批適應(yīng)深層低滲高溫高壓斷塊油氣藏的儲層改造與保護(hù)技術(shù)，緊跟勘探開發(fā)對象目標(biāo)變化，相繼攻克了特低滲儲層、頁巖油氣等難動用和非常規(guī)儲層的壓裂工藝技術(shù)，助力非常規(guī)油藏勘探開發(fā)相繼取得突破。

□楊 敏 張學(xué)成

2023年以來，中原油田在東濮老區(qū)不斷加大近洼-洼陷帶油藏序列的滾動勘探力度，先后發(fā)現(xiàn)了前梨園、南何家、馬廠東翼等多個潛力區(qū)帶。然而，這些區(qū)帶皆以油藏埋深極深、滲透率極低著稱，形成了典型的低孔特低滲儲層開發(fā)難題。

對此，中原油田創(chuàng)新設(shè)計了“差異化補(bǔ)能+適度規(guī)模排量造縫網(wǎng)”的“常+非”復(fù)合壓裂技術(shù)模式，攻關(guān)了頁巖油穿層立體改造及穩(wěn)定排采技術(shù)，配套形成了自研滑溜水壓裂液、低成本低傷害聚合物壓裂液等低成本壓裂液技術(shù)，并在文72南、南何家、馬廠東翼等多個區(qū)塊成功應(yīng)用。其中，馬3001井壓后測試最高日產(chǎn)油氣106噸油當(dāng)量，何302井等多口井壓后日產(chǎn)油30噸以上，頁巖油井濮7601井壓后獲得穩(wěn)定工業(yè)油流。前梨園、葛崗集洼陷帶、南何家等區(qū)塊油氣勘探取得重大突破，累計增油超2萬噸。

“儲層在被改造開發(fā)時，極易受到傷害，導(dǎo)致滲透率下降、產(chǎn)能降低。因此，在整個過程中，儲層保護(hù)是不可忽視的重中之重?！敝性吞锸凸こ碳夹g(shù)研究院油氣藏儲層保護(hù)專家杜永慧說。

普光氣田飛三段儲層屬于低孔低滲的致密碳酸鹽巖氣藏，在開采及增產(chǎn)措施實施過程中，極易遭受水相圈閉、固相侵入及敏感性損害的侵?jǐn)_。經(jīng)深入研究，水相圈閉被確認(rèn)為致密氣藏?fù)p害的“元兇”。為此，技術(shù)人員通過現(xiàn)場所用鉆井液評價毛細(xì)管自吸現(xiàn)象，評估侵入-返排過程中的水相圈閉損害程度，追蹤鉆井液動態(tài)濾失量隨時間變化的軌跡，并在此基礎(chǔ)上建立了更加貼近實際的鉆井液液相侵入深度計算模型，篩選評價了適用于致密碳酸鹽巖氣藏的水相圈閉損害防治劑。

“研究結(jié)果顯示，通過精準(zhǔn)把握鉆井液水相圈閉損害的深度與侵入深度，并結(jié)合致密碳酸鹽巖氣藏的特性，水相圈閉損害防治技術(shù)可為鉆井液水相圈閉損害的預(yù)防與解除提供科學(xué)指導(dǎo)，有力保障增產(chǎn)措施與儲層保護(hù)措施的有效性。”杜永慧介紹。

通南巴致密砂巖氣藏埋藏深、儲層致密，需壓裂開發(fā)，是儲層保護(hù)的重點關(guān)注對象。然而，單井壓裂液用量大，大量液體涌入地層，使儲層面臨嚴(yán)峻的水鎖傷害風(fēng)險。為降低壓裂液對儲層的潛在威脅，技術(shù)人員在眾多適用于致密砂巖氣藏的解水鎖劑中精挑細(xì)選，最終鎖定了兩種高效解水鎖劑，有效減小了地層自吸量、提升了返排率。

為確保這兩種解水鎖劑完美適配通南巴氣藏，技術(shù)人員在通南巴氣藏的地層巖芯上進(jìn)行了系統(tǒng)的解水鎖劑潤濕性評價試驗、配伍性試驗，以及深入的室內(nèi)性能評價與注入工藝研究。一系列舉措為減小通南巴致密砂巖氣藏壓裂液水鎖損害、推動壓裂液體系儲層保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用，提供了堅實技術(shù)支撐。

華東油氣：因地制宜降本增效 獨立自主迭代升級

面對非常規(guī)資源稟賦差、動用難的問題，華東油氣以效益開發(fā)、規(guī)模動用為目標(biāo)，持續(xù)迭代升級高效儲層改造工藝技術(shù)裝備，形成了頁巖氣第三代儲層改造技術(shù)、煤層氣有效支撐儲層改造技術(shù)、頁巖油滲吸置換儲層改造技術(shù)，打造了以“自動泵注+遠(yuǎn)程指揮”為核心的自動化、信息化、電動化儲層改造技術(shù)裝備系列，同時采用極簡滑溜水配方、電動化和井工廠儲層改造模式，減少對儲層和環(huán)境的傷害，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)保護(hù)同頻共振。

□沈志軍 俞亮亮 周博成

芝麻開花節(jié)節(jié)高。從2015年產(chǎn)煤層氣1.1億立方米，到2023年產(chǎn)頁巖氣15.6億立方米、煤層氣4.1億立方米、頁巖油超20萬噸，建成國內(nèi)首個中深層煤層氣田、首個常壓頁巖氣田，非常規(guī)資源對華東油氣的貢獻(xiàn)度已超過80%。

儲層改造是實現(xiàn)非常規(guī)資源有效動用的“臨門一腳”。儲層改造工藝技術(shù)裝備從無到有再到精良，華東油氣走出了一條因地制宜降本增效、獨立自主迭代升級的高質(zhì)量發(fā)展之路。

常壓頁巖氣田主要分布在重慶南川、彭水、道真等工區(qū)。與焦石壩的超壓頁巖氣相比，華東油氣的常壓頁巖氣資源稟賦較差、開發(fā)成本高，要達(dá)到與超壓、高壓頁巖氣儲層的同等改造效果，必須加大改造投入、擴(kuò)大改造規(guī)模。自2015年起，華東油氣以地質(zhì)工程一體化為核心，圍繞增效與降本兩條主線，持續(xù)開展工藝增產(chǎn)、裝備提效、材料降本和工具提速四方面的壓裂技術(shù)攻關(guān)，形成了第三代頁巖氣壓裂工藝技術(shù)——“適度切割+復(fù)合暫堵”造復(fù)雜、“強(qiáng)化參數(shù)+組合支撐”高導(dǎo)流、“全電動智能裝備+經(jīng)濟(jì)壓裂材料+提速降本工具”提速降成本，應(yīng)用后，頁巖氣儲層改造費用下降34%、無阻流量提高44%，有效推動了南川常壓頁巖氣效益開發(fā)。

中深層煤層氣田主要位于山西臨汾，儲層普遍發(fā)育高階煤，平均埋深超過1000米，具有儲層壓力系數(shù)低、滲透率低、吸附氣占比高、濾失大等特征。華東油氣10余年不斷探索優(yōu)化，形成了以“提排量+擴(kuò)規(guī)模+強(qiáng)鋪砂+遠(yuǎn)支撐”為特色的有效支撐儲層改造技術(shù)，能延伸裂縫長度、擴(kuò)大儲層改造范圍、提高可動用儲量規(guī)模，應(yīng)用后定向井測試日產(chǎn)量較5年前提高130%、水平井測試日產(chǎn)量較4年前提高88%。

蘇北頁巖油主要分布在泰州、鹽城、海安等地。針對頁巖油地層壓力系數(shù)高、儲層紋層縫發(fā)育等特點，華東油氣創(chuàng)新“滲吸置換+蓄能保壓”儲層改造理念，形成了以“規(guī)模注液+多簇限流+穩(wěn)壓促縫+組合加砂”為主的儲層改造工藝，同時針對溱潼凹陷東西兩翼的構(gòu)造復(fù)雜區(qū)，實施了“定向井+擬水平井壓裂”工藝技術(shù)組合，采用以“自動泵注+遠(yuǎn)程指揮”為核心的自動化、信息化、電動化壓裂裝備系統(tǒng)，促進(jìn)了縫網(wǎng)的精細(xì)改造。今年截至10月，蘇北頁巖油工區(qū)累計儲層改造22口井，累產(chǎn)頁巖油25萬噸，實現(xiàn)了頁巖油效益動用。

在保障國家能源安全的同時，華東油氣深入踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，致力于儲層保護(hù)，實施了極簡滑溜水壓裂液配方，在滿足改造需要和降本的同時，極大減少了對地層的傷害。

2017年，華東油氣在頁巖氣儲層改造中首次引進(jìn)電動泵，經(jīng)過3年試驗，在系統(tǒng)內(nèi)率先實現(xiàn)頁巖氣儲層改造全電動泵施工。目前，已在頁巖油氣、煤層氣井實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，有效降低了施工噪聲和碳排放。針對山多地少的地表環(huán)境，該公司還大力推廣井工廠鉆井模式，努力實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與氣田發(fā)展同頻共振。

江漢油田：海相陸相各成體系 最大程度釋放產(chǎn)能

在海相領(lǐng)域，以焦石壩多層立體開發(fā)為代表，江漢油田形成了以頁巖氣地模數(shù)模一體化評價、復(fù)雜縫網(wǎng)高效體積壓裂、復(fù)雜山地條件下立體開發(fā)新模式等技術(shù)為核心的海相頁巖壓裂技術(shù)系列，目前已壓裂600余口井，氣田整體采收率提高到23.3%；在陸相領(lǐng)域，以復(fù)興區(qū)塊涼高山組、東岳廟組為開發(fā)對象，目前已部署26口井，基本形成了涼高山組“細(xì)密布縫+復(fù)合暫堵+強(qiáng)化支撐”的主體工藝，測試日產(chǎn)油34.7~55.8噸、日產(chǎn)氣1.44萬~2.49萬立方米，為加快復(fù)興區(qū)塊資源有效動用提供了重要技術(shù)支撐。

□夏 梅 王瑞晨 劉 湘

近日，江漢油田興頁L1005HF井儲層改造后，侏羅系涼高山組測試喜獲日產(chǎn)油上百立方米高產(chǎn)。

隨著開發(fā)不斷深入，江漢油田非常規(guī)領(lǐng)域攻關(guān)對象逐步轉(zhuǎn)向涪陵頁巖氣田中部氣層、鹽間泥質(zhì)白云巖、碳酸鹽巖等新層系。新的領(lǐng)域，目標(biāo)區(qū)儲層改造條件越來越復(fù)雜，挑戰(zhàn)更大。江漢油田結(jié)合不同區(qū)塊特點及儲層改造難點，持續(xù)攻關(guān)形成有針對性的儲層改造工藝技術(shù)，最大程度釋放油氣產(chǎn)能。

由于涪陵頁巖氣田剩余氣分布不均勻，且井與井、層與層之間存在壓裂干擾，要“吃干榨凈”剩余資源，精準(zhǔn)壓裂是關(guān)鍵。技術(shù)人員經(jīng)過攻關(guān)研究，打造了頁巖氣三層立體開發(fā)精準(zhǔn)壓裂技術(shù)，根據(jù)剩余氣分布情況進(jìn)行差異化設(shè)計，形成了適度改造、充分改造和強(qiáng)化改造方法。“對剩余氣多的段充分改造，追求儲層改造規(guī)模和效果最大化，剩余氣少的段就適度改造?！苯瓭h油田石油工程研究院儲層改造所技術(shù)人員韋琦介紹。

依托物模數(shù)模一體化技術(shù)，江漢油田建立了壓裂逆向設(shè)計模型，通過不同施工參數(shù)模擬儲層改造效果，優(yōu)選產(chǎn)量高、成本低的方案?！岸啻笠?guī)模、分多少段、射多少簇、泵注多少，不同參數(shù)的壓裂縫網(wǎng)規(guī)模和效果怎么樣，都可以展示出來?！表f琦說。

隨著頁巖氣開發(fā)時間延長，埋深3500米以內(nèi)好動用的資源基本已動完，剩下的是難啃的“骨頭”。向深層、超深層挺進(jìn)，需要技術(shù)利器。紅星區(qū)塊普遍埋深3500米以上，目的層夾雜的灰?guī)r硬度高，“紅星難壓”成為業(yè)內(nèi)共識。為此，技術(shù)人員通過物模數(shù)模一體化、設(shè)計施工一體化等手段，明確“適度密切割+前置復(fù)合降濾”的改造方式，推動該區(qū)塊氣井實現(xiàn)高產(chǎn)。目前，江漢油田已初步建立深層、超深層高導(dǎo)流復(fù)雜縫網(wǎng)壓裂技術(shù)，實現(xiàn)了4500米以淺深層頁巖氣高效開發(fā)。

針對復(fù)興陸相頁巖塑性特征突出、人工裂縫形態(tài)簡單的特點，技術(shù)人員研究明確了陸相頁巖多簇裂縫均衡擴(kuò)展主控因素，攻關(guān)形成了一套多參數(shù)聯(lián)合調(diào)控的陸相頁巖復(fù)合均衡壓裂優(yōu)化設(shè)計方法。興頁L1005HF井采用該方法，實施“多簇密切+復(fù)合暫堵+增壓擴(kuò)縫”壓裂，獲得日產(chǎn)油129.6立方米、產(chǎn)氣6.69萬立方米，創(chuàng)復(fù)興區(qū)塊最高產(chǎn)紀(jì)錄。

碳酸鹽巖油藏是近年來老區(qū)開發(fā)的熱點，但江漢碳酸鹽巖巖性種類多，儲層物性、儲集特征差異性大，穩(wěn)產(chǎn)難度大。技術(shù)人員開展大量基礎(chǔ)研究，突破了傳統(tǒng)的“雙翼縫、造長縫”的壓裂思路，圍繞紋層發(fā)育的儲層特點，提出了“縱向主導(dǎo)縫+層理縫”全新縫網(wǎng)改造理念。鐘99斜井改造后日產(chǎn)油達(dá)137.6立方米，成為江漢老區(qū)時隔28年又一口百噸井。

江蘇油田：壓裂技術(shù)持續(xù)迭代 助頁巖油高效開發(fā)

針對蘇北盆地復(fù)雜斷塊型頁巖油斷裂發(fā)育、非均質(zhì)性強(qiáng)、埋藏深等特點，江蘇油田建立了阜二段復(fù)雜斷裂“差異密切割布縫、高排量規(guī)模注液增能、長段塞組合粒徑鋪砂”和阜四段深層超深層“超密切割+聚能造縫+復(fù)合轉(zhuǎn)向+飽和加砂”壓裂技術(shù)體系，有效支撐了蘇北盆地頁巖油勘探突破和效益建產(chǎn)。

□何雷宇 王進(jìn)濤

近日，江蘇油田12口頁巖油井累計總產(chǎn)量突破13萬噸，在花莊地區(qū)阜二段和高郵凹陷阜四段新層系勘探獲得新進(jìn)展。

3年來，江蘇油田圍繞蘇北盆地斷塊型頁巖油復(fù)雜地質(zhì)特征，形成了適合蘇北盆地陸相斷塊型頁巖油技術(shù)體系，實現(xiàn)了頁巖油壓裂技術(shù)從無到有、從有到優(yōu)的迭代升級。

蘇北盆地阜二段頁巖油資源量12.19億噸，是江蘇油田頁巖油勘探開發(fā)的主陣地。江蘇油田工程院創(chuàng)新形成“斷塊型頁巖油密切割復(fù)雜縫網(wǎng)壓裂技術(shù)體系”，在地下數(shù)千米的頁巖層中壓出無數(shù)條裂縫，將隱藏在地層深部微小孔隙里的頁巖油“運(yùn)送”到井筒中。該技術(shù)體系已成為支撐江蘇油田頁巖油高效勘探開發(fā)的核心技術(shù)。

針對阜二段頁巖油儲層斷層多、巖相復(fù)雜的特點，技術(shù)人員形成以提升EUR（評估的最終可采儲量）為目標(biāo)的壓裂參數(shù)逆向優(yōu)化設(shè)計方法，先采用物模數(shù)模精細(xì)刻畫復(fù)雜地質(zhì)條件下裂縫的延伸形態(tài)，再按照“甜點”和斷層分布情況精準(zhǔn)密切割布縫，避開風(fēng)險段。該方法打破了“等間距、大間距”的常規(guī)布縫模式，充分“壓碎”儲層，讓頁巖油就近由縫網(wǎng)流入井筒。

花頁7HF井垂深超4200米，頁巖油儲層團(tuán)隊經(jīng)過精細(xì)分析設(shè)計后，對該井完成32段壓裂，峰值日產(chǎn)油52.3噸、產(chǎn)氣超1萬立方米。

為進(jìn)一步拓展優(yōu)質(zhì)資源上產(chǎn)新陣地，江蘇油田部署了永106直井和永108側(cè)水平井，探索高郵凹陷深凹帶阜四段頁巖層含油情況。

針對阜四段頁巖油垂直深度大、巖石破裂難度高等改造難點，技術(shù)人員形成“超密切割+聚能造縫+復(fù)合轉(zhuǎn)向+飽和加砂”深層頁巖壓裂技術(shù)，通過減少射孔數(shù)量提高單簇裂縫能量，促進(jìn)裂縫向遠(yuǎn)端延伸，并多次加入暫時性封堵劑，改變裂縫延伸方向，溝通更多天然裂縫，實現(xiàn)更高的裂縫復(fù)雜度和更大的改造體積。

今年3月，永106井首次完成直井大規(guī)模分段壓裂，穩(wěn)定日產(chǎn)油22.6噸；6月，永108側(cè)井順利完成23段壓裂施工，日產(chǎn)油28.2噸，標(biāo)志著阜四段頁巖油新層系取得重要突破。

壓裂成本是構(gòu)成頁巖油開發(fā)成本的重要組成部分，每壓裂100米長的頁巖，費用接近200萬元。

2022年4月，江蘇油田首次應(yīng)用全電驅(qū)壓裂模式在花2側(cè)HF井施工，相比柴油驅(qū)動，節(jié)約能耗費用20%。聚焦“既保證壓裂效果，又降低施工成本”目標(biāo)，江蘇油田工程院儲層改造技術(shù)團(tuán)隊加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，使用“砂代陶”和“瘦身壓裂液”充填裂縫，實現(xiàn)全尺度充填，12口井節(jié)約壓裂成本近1200萬元。

河南油田：因?qū)邮┎邔嵤└脑?建立有效出油通道

針對不同儲層的特點，河南油田“因?qū)邮┎摺边M(jìn)行儲層改造，不斷升級迭代壓裂改造技術(shù)，提升技術(shù)的適用性，形成了可復(fù)制推廣的老區(qū)壓裂增產(chǎn)增效關(guān)鍵技術(shù)體系，打通了不同儲層的出油“通道”。今年截至10月底，河南油田在旬宜探區(qū)致密油壓裂施工11井次，增油1.6萬噸；在南陽凹陷夾層型頁巖油領(lǐng)域壓裂施工9井次，增油4800余噸。

□常換芳

當(dāng)前，河南油田的中深層、非常規(guī)油氣資源分布在東部老區(qū)、東灣等不同探區(qū)。針對不同區(qū)域儲層的特點，河南油田“因?qū)邮┎摺睂嵤└脑臁笆中g(shù)”，全力暢通儲層出油通道，為老油田增儲穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

河南油田東部老區(qū)安棚淺中層系非主力儲層具有“差、貧、薄、散”的特點，傳統(tǒng)的儲層壓裂改造技術(shù)難以滿足改造需求。技術(shù)人員充分利用壓裂液和支撐劑組合，研究形成了多尺度體積壓裂技術(shù)，充分發(fā)揮地層天然裂縫作用，擴(kuò)大地下儲層改造體積，形成多尺度裂縫。

下二門區(qū)塊的油層呈垂直分布狀態(tài)，層多且薄，儲層改造無法利用機(jī)械分層。對此，河南油田創(chuàng)新形成了二次加砂壓裂技術(shù)，改變儲層的壓力狀態(tài)，有效打開新的裂縫，并把裂縫的寬度增加30.3%，裂縫導(dǎo)流能力提高42.2%。

針對雙河油田上傾區(qū)注采井網(wǎng)完善、能量充足，但存在儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、平均注采井距大、注采井網(wǎng)驅(qū)替差的問題，河南油田形成高導(dǎo)流壓裂引效技術(shù)，有效縮短了油水井的受效距離，建立了有效驅(qū)替“通道”，為油井“喝”好水打通高效通道。

近年來，河南油田加大了致密油氣資源勘探開發(fā)力度，而致密油氣儲層低滲、低壓、低產(chǎn)。河南油田創(chuàng)新思路，探索形成了針對此類儲層的壓裂2.0工程技術(shù)，按照“全覆蓋+差異性”的布縫思路，采用小間距切割設(shè)計，并配套使用顆粒更小更密的石英砂支撐，把致密油儲層壓得更碎，讓原油順暢流出地層。同時，他們將連續(xù)油管壓裂技術(shù)應(yīng)用到致密油水平井壓裂領(lǐng)域，配套開出了壓裂、驅(qū)油、增能三合一壓驅(qū)“藥方”，快速高效地“洗”出石頭縫里的原油。

頁巖油是增儲增產(chǎn)潛力領(lǐng)域。河南油田強(qiáng)化地質(zhì)工程一體化，應(yīng)用地震、精細(xì)測井、地質(zhì)建模、空間地質(zhì)品質(zhì)評價等技術(shù)，升級傳統(tǒng)的壓裂技術(shù)為體積壓裂技術(shù)，應(yīng)用組合縫網(wǎng)、恒定加砂和密切割等組合技術(shù)，在夾層型頁巖油儲層中打開了多條互相連通、有利于原油滲出的通道，夾層型頁巖油單井的經(jīng)濟(jì)可采儲量持續(xù)提高。

同時，河南油田開展理論認(rèn)識、實驗評價、現(xiàn)場應(yīng)用研究，建立了一套有效儲層壓裂選井選層分類評價標(biāo)準(zhǔn)，形成變黏滑溜水、滲吸壓裂液及返排液再利用壓裂液體系；優(yōu)化了中深井石英砂替代陶粒組合支撐劑應(yīng)用方法，創(chuàng)新了致密儲層巖芯傷害評價新方法，形成了可復(fù)制、可推廣的老區(qū)壓裂增產(chǎn)增效關(guān)鍵技術(shù)體系。2021年以來，河南油田現(xiàn)場應(yīng)用老區(qū)壓裂增產(chǎn)增效關(guān)鍵技術(shù)92井次，累計增油3萬余噸，新增控制儲量近900萬噸。

打造“人工油氣藏” 儲層改造與保護(hù)是關(guān)鍵

□石油勘探開發(fā)研究院專家 趙夢云

近年來，我國非常規(guī)油氣開發(fā)技術(shù)不斷取得突破，產(chǎn)量快速增長，已成為國內(nèi)油氣產(chǎn)量穩(wěn)定的重要支撐。儲層改造與保護(hù)是非常規(guī)油氣高效開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，越來越受到重視。

非常規(guī)油氣儲層滲透性差、孔隙度低、非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣井自然產(chǎn)能低，需要通過長水平井和大規(guī)模分段壓裂技術(shù)打造“人工油氣藏”，大幅度提升單井產(chǎn)能，從而實現(xiàn)非常規(guī)油氣資源的商業(yè)開發(fā)。

非常規(guī)油氣豐度低、流動能力差，要獲得經(jīng)濟(jì)高產(chǎn)，就需要在儲層中創(chuàng)造出分布范圍與裂縫面積最大化的人工縫網(wǎng)，創(chuàng)造出油氣從儲層巖石向生產(chǎn)井流動的“高速公路”。如果在這個過程中對儲層造成了傷害，導(dǎo)致基質(zhì)滲透率和裂縫導(dǎo)流能力大幅下降，就像在“高速公路”上遇到了嚴(yán)重堵車，會顯著降低油氣井的產(chǎn)能。

非常規(guī)油氣開發(fā)過程中，儲層傷害機(jī)理主要包括三種：一是物理傷害，指地層流體、鉆井工作液、壓裂工作液沖刷或侵入等原因?qū)е碌膬觽?，包括工作液濾餅、工作液侵入、微粒運(yùn)移（微粒進(jìn)入孔喉形成堵塞，黏土/礦物微粒在裂縫面沉積/橋接形成堵塞等）、賈敏效應(yīng)和儲層應(yīng)力敏感等傷害；二是化學(xué)傷害，主要由于儲層巖石/流體與外來工作液不相容，包括黏土膨脹、潤濕性改變、未破膠聚合物/膠團(tuán)與破膠殘渣堵塞、有機(jī)堵塞和無機(jī)垢堵等傷害；三是微生物傷害，主要是微生物在某些油氣儲層中生長和代謝活動所造成的傷害，包括生物菌膜、黏多糖、腐蝕產(chǎn)物、硫化產(chǎn)物等堵塞。

針對上述三種儲層傷害機(jī)理，在非常規(guī)油氣開發(fā)過程中，可以針對性地采取預(yù)防措施，有效保護(hù)儲層。

第一，鉆完井過程中應(yīng)控制好壓力，盡量使用欠平衡/近平衡鉆井技術(shù)，減少鉆井液侵入儲層。

第二，在壓裂設(shè)計中，應(yīng)充分考慮儲層保護(hù)，通過精細(xì)的壓裂設(shè)計和施工控制，減少對儲層的傷害。例如，選擇與儲層配伍好的壓裂液體系、優(yōu)化施工壓力和排量、使用潔凈的支撐劑、確保破膠劑足量添加等。

第三，應(yīng)針對性地開發(fā)適合不同非常規(guī)儲層特性、高效低成本的多功能儲層保護(hù)新材料，如清潔降阻劑、滲析驅(qū)油劑、防水鎖劑、潤濕調(diào)控劑和高效殺菌劑等，減少壓裂液侵入對儲層滲透率的影響，甚至將侵入的壓裂液濾液變?yōu)轵?qū)油流體，將流動阻力轉(zhuǎn)化為驅(qū)油動力。

第四，在油氣生產(chǎn)中，應(yīng)定期對儲層進(jìn)行評估，了解其傷害程度和變化趨勢，為制定針對性保護(hù)措施和超前采取防控措施提供依據(jù)。

總體而言，儲層改造與保護(hù)是一個多學(xué)科綜合性課題，需要在油氣開發(fā)全過程中統(tǒng)籌考慮和規(guī)劃，有序制定儲層保護(hù)措施，推動油氣開發(fā)中的儲層保護(hù)從傷害后治理向有效預(yù)防轉(zhuǎn)變，從源頭上防控儲層傷害。

儲層改造技術(shù)邁向綠色智能新時代

□石油工程技術(shù)研究院完井中心經(jīng)理 張旭東

在全球能源需求持續(xù)增長與資源環(huán)境約束加劇雙重背景下，油氣資源的高效開發(fā)成為保障能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵。儲層改造與保護(hù)技術(shù)作為油氣田開發(fā)中不可或缺的一環(huán)，重要性日漸凸顯。

近年來，針對深層高應(yīng)力、低滲透及復(fù)雜地質(zhì)儲層難以有效開發(fā)的難題，石油工程技術(shù)研究院（簡稱：工程院）經(jīng)過研究探索，研發(fā)出超臨界二氧化碳壓裂技術(shù)，巧妙利用超臨界二氧化碳的低黏度、高擴(kuò)散性，顯著提升了裂縫網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度與滲透率，尤其適用于深層、低滲儲層，成功實現(xiàn)了復(fù)雜儲層的高效開采與碳的有效埋藏。在東濮老區(qū)致密油、頁巖油的勘探實踐中，工程院創(chuàng)新實施了“前置二氧化碳增能+滲吸驅(qū)油+復(fù)雜縫網(wǎng)壓裂”現(xiàn)場試驗，取得了東濮老區(qū)的勘探突破。對于頁巖氣開發(fā)，工程院秉持“多層系、立體式、井工廠”先進(jìn)壓裂改造理念，形成了“密切多段少簇+雙暫堵+高強(qiáng)加砂體積”壓裂技術(shù)，有效促進(jìn)了各簇裂縫的均衡擴(kuò)展，凈壓力顯著提升，縫網(wǎng)比例提高30%以上、SRV（儲層改造體積）提升118%以上、導(dǎo)流能力增強(qiáng)了3倍以上，助力東頁深2井、丁頁7井、新頁1井、興頁9井和雷頁1井等探井喜獲高產(chǎn)，同時推動了綦江、東溪、新場、普光二疊系等頁巖油氣區(qū)塊勘探取得重大突破。在西北，工程院研發(fā)的屏蔽高導(dǎo)流酸壓技術(shù)及耐高溫復(fù)合分段酸壓工具，在超深斷縫體碳酸鹽巖儲層中大展身手，成功實現(xiàn)了8000~9000米超深層高效改造，一批“千噸井”應(yīng)運(yùn)而生。

隨著人工智能技術(shù)蓬勃發(fā)展，儲層改造技術(shù)亦加速邁向無人化、智能化、可視化的新時代。目前，工程院正在開展智能壓裂技術(shù)研究，期望通過自動化壓裂機(jī)組與智能壓裂系統(tǒng)的有機(jī)耦合，實現(xiàn)對壓裂過程的實時監(jiān)測與優(yōu)化調(diào)節(jié)，并自動調(diào)整機(jī)組參數(shù)，保證施工參數(shù)準(zhǔn)確、快速調(diào)整到位，大幅提高作業(yè)效率、降低操作風(fēng)險和成本，推動壓裂施工控制從人為經(jīng)驗操作進(jìn)入自動、智能控制的新階段。

隨著環(huán)保意識增強(qiáng)，環(huán)保型壓裂液等改造材料的研發(fā)成為熱點。新一代環(huán)保壓裂液，如可降解聚合物基壓裂液的稠化劑為低分子多糖表面活性劑，具有多糖自交聯(lián)及表面活性劑卷曲、纏繞的雙重特點，不僅有良好的攜砂能力和裂縫導(dǎo)流性能，而且在使用后可自然降解，減少對環(huán)境的污染。同時，對壓裂作業(yè)完成后試油期間返排的大量壓裂液，可通過加強(qiáng)處理和重復(fù)利用，大幅提高循環(huán)使用效率，減少水資源的消耗?，F(xiàn)場應(yīng)用顯示，這些環(huán)保型材料在提高油氣產(chǎn)量的同時，能有效降低對地下水和土壤的影響，推動油氣開采綠色轉(zhuǎn)型。

面對環(huán)境保護(hù)與資源高效利用的雙重挑戰(zhàn)，儲層改造與保護(hù)技術(shù)正面臨前所未有的考驗。一方面，隨著油氣藏復(fù)雜程度不斷提升，如何在確保高效安全進(jìn)行儲層改造的同時，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，已成為亟待攻克的難題。另一方面，如何在技術(shù)創(chuàng)新與成本控制之間找到最佳平衡點，也是行業(yè)必須面對的重要課題。為此，應(yīng)進(jìn)一步加大科研投入，特別是加強(qiáng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的深度合作；強(qiáng)化智能化、自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，構(gòu)建“地質(zhì)模型-裂縫模型-方案設(shè)計-裂縫監(jiān)測-實時調(diào)控-機(jī)組協(xié)同”的閉環(huán)應(yīng)用體系，有效降低運(yùn)營成本；加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測與評估工作，確保所有改造工作均符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；積極推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)不斷完善，建立更加科學(xué)合理的監(jiān)管體系，引領(lǐng)行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)的未來穩(wěn)步邁進(jìn)。