唐 偉
(中國石油浙江油田公司,浙江 杭州 310007)
通多多年勘探開發(fā)的努力,中國成為繼美國和加拿大之后第三個頁巖氣商業(yè)化開發(fā)的國家,中國頁巖氣已走上工業(yè)化和商業(yè)化之路[1-2]。根據頁巖氣產能規(guī)劃,計劃在2020 年將建成20 億方頁巖氣產能規(guī),頁巖氣開發(fā)展現出良好的開采前景。
截止2018 年,昭通頁巖氣示范區(qū)投產井達110 余口,目前投產井測試產量在3×104~40×104m3/d 之間,測試產量差距較大,進而反映出單井可采儲量上存在較大差異。因而尋找頁巖氣水平井高產影響主控因素一直是頁巖氣開發(fā)研究的重點。
在在國土資源部儲層評價標準的基礎上,結合四川盆地龍馬溪組地質特征,優(yōu)化評價標準,制定四川盆地頁巖氣田五峰組-龍馬溪組頁巖儲層分類標準(表1),細化頁巖氣儲層分類指標[3]。
頁巖儲層品質對氣井產氣量有重要影響,頁巖儲層受控因素多在沉積背景、構造特征相似的地區(qū),頁巖儲層差異主要體現在生氣潛力、儲層物性、可壓裂性和含氣性等方面,可分別選取有機碳、有效孔隙度、脆性含量、總含氣量四個參數描述頁巖氣儲層靜態(tài)特征[4]。通過對昭通頁巖氣示范區(qū)單井測井解釋,如圖2 所示,在有機碳含量方面,龍一11 有機碳含量最高,五峰、龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類;有機孔方面,占整個儲集空間的57~86%,平均占比73.1%,縱向對比,龍一11 號小層有機孔最多,孔隙度:全區(qū)對比,龍一11 最優(yōu),五峰、龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類;含氣性:樣品含氣量分析主要在2~5m3/t,平均3.5m3/t,由上至下含氣量呈上升趨勢,頁巖氣區(qū)塊龍一11 含氣量最好,龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類;脆性指數方面,從上至下脆性礦物含量增多,龍一11 小層脆性礦物含量最高,儲層脆性最好五峰、龍一11、龍一12、龍一13(下部)屬Ⅰ類。通過有機碳、孔隙度、含氣量和脆性指數對比:昭通頁巖氣區(qū)塊龍一11 小層為Ⅰ類儲層、最優(yōu)靶體,龍一13(下部)次之。
表1 頁巖氣田五峰組-龍馬溪組頁巖儲層分類標準
通過對昭通頁巖氣示范區(qū)黃金壩區(qū)塊YS108H11-3 和YS108H19-1 井進行光纖測井分析,YS108H11-3 井第10 段產量最高,占總產量的19%。第14-19 段占總產量38%。由于YS108H11-3 井龍一11 未鉆遇,通過對比龍一13 出氣量好于龍一12。YS108H19-1 井30~38 段是主要的產氣壓裂段,合計產氣量7.8 萬m3/d,占總產氣量的80%以上。YS108H19-1 井產期測井分析,通過對比,出氣量龍一11>龍一13>龍一12。
根據昭通示范區(qū)黃金壩的11 口小層鉆遇率資料進行分析對比,黃金壩11 口井第一年產氣量考慮水平段長度后,其形狀與與龍一11+龍一12 鉆遇率圖也基本吻合。表明產氣量與龍一11+龍一12 鉆遇率呈正相關關系,進一步認識到該區(qū)域高產井最優(yōu)靶體位置位于龍一11~龍一12 小層,靶體靠近優(yōu)質頁巖底部壓裂溝通I 類儲層較多,單井獲得的產量相對更高。分析認為,水平井在1+2 號小層內穿行比例越高,獲得產量越大,生產效果越好。
在相似工程工藝條件下,通過壓裂時裂縫延伸設想與模擬分析,壓裂時裂縫開啟優(yōu)先于本小層,沿層理方向延伸,待壓力增高,裂縫向上、向下擴啟,擴展方向主要為微細裂縫發(fā)育、地應力小的方向。若水平箱體位于龍一11,底部受高應力觀音橋段的限制,改造縫主要為龍一11(為主)和向上(龍一12、龍一13),有效改造體積皆屬于甜點區(qū);若水平箱體位于龍一13,改造縫主要為龍一13 (為主)和向下(龍一12)、向上(龍一14)。
通過對頁巖氣A 井壓裂檢測,第1 段壓裂井溫測試造縫高度41m,NRT(無放射性支撐劑測井)解釋近井支撐裂縫高度約7m;第2 段壓裂井溫測試造縫高度28.6m,NRT(無放射性支撐劑測井)解釋近井支撐裂縫高度約6m。若按有效支撐裂縫高僅有7m,昭通黃金壩區(qū)塊小層鉆遇率靶體為龍一11~龍一12 下部。
通過對昭通頁巖氣示范區(qū)黃金壩區(qū)塊論證分析,黃金壩最優(yōu)靶體層位龍一11,龍一13 作為試驗對比層,各生產井越接近龍一11 小層,其產氣強度和累計產氣量均較高,儲層評價:龍一11>龍一13>龍一12。利用旋轉導向工具精準控制井眼軌跡,軌跡靠近龍一11 小層上部,避免水平井靶體進入五峰組。
相同條件下,進一步提高I 類儲層鉆遇率和優(yōu)化壓裂施工參數是最終提高單井產量和EUR的有效手段。