隨著北美非常規(guī)油氣開采的巨大成功,非常規(guī)油氣藏的勘探開發(fā)受到廣泛關注。非常規(guī)油氣指用傳統(tǒng)技術無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟開采的油氣資源,其開采存在一定難度。而大型壓裂技術的應用使得非常規(guī)油氣的有效開發(fā)成為了現(xiàn)實,但也還存在一些亟待解決的問題。
“近年來,我國能源需求持續(xù)快速增長,油氣進口的依存度已經(jīng)超過了70%,因此我國的油氣供應安全面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。我國非常規(guī)油氣資源潛力巨大,正在逐漸成為重要的戰(zhàn)略接替資源?!痹趶V受關注學術成果報告會(能源技術領域)上,中國石油大學(北京)試井研究團隊的相關人員提到。
“多位專家和學者發(fā)現(xiàn),在大型壓裂過程中,井筒周圍極易形成復雜縫網(wǎng)。這些大型復雜的縫網(wǎng)的壓裂施工過程,類似于建設高速公路,可提供給油氣一個高速的流動通道。因此,首先要認識油氣通道,才能為油氣的動態(tài)監(jiān)測,包括壓裂優(yōu)化、壓裂設計和施工等提供參考?!?中國石油大學(北京)試井研究團隊相關人員在訪談中提到。因此,中國石油大學(北京)試井研究團隊一直在開展非常規(guī)油氣藏復雜裂縫網(wǎng)絡的反演分析與壓裂評價研究工作。團隊負責人為廖新維教授,團隊骨干為趙曉亮副教授和陳志明副教授。
實際上,分析和認識復雜縫網(wǎng)的形態(tài)及參數(shù)是非常困難的,因為油氣藏的開發(fā)工作都在地下三四千米,甚至更深,那該如何認識復雜縫網(wǎng)的特征和參數(shù)呢?
中國石油大學(北京)試井研究團隊從試井理論、試井方法等方面開展了一些探索性工作。中國石油大學(北京)試井研究團隊建立了一套適合頁巖油藏復雜縫網(wǎng)的試井測試方法,豐富了目前的壓裂井試井反演理論,并開展了實例分析應用,采取典型曲線擬合的辦法,初步評價了長慶頁巖油藏典型井裂縫網(wǎng)絡的形態(tài)和參數(shù),同時評價新疆和紅河頁巖油藏典型井縫網(wǎng)特征、縫網(wǎng)區(qū)域、縫網(wǎng)導流能力等參數(shù),目前已取得初步的進展和認識。
“動態(tài)反演技術實際上是利用油氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù),包括壓力、產(chǎn)量等數(shù)據(jù),來分析評價地下儲藏裂縫的參數(shù)問題。試井曲線分析模型和產(chǎn)量壓力耦合分析模型,是通過自動獲取理論參數(shù)與實際參數(shù)之間的曲線來進行計算,形成試井反演理論?!敝袊痛髮W(北京)試井研究團隊相關人員解釋道。
長慶油田的Q井是2013年5月進行縫網(wǎng)改造的壓裂直井,于2013年10月進行了一次開關井試井測試,壓力導致在井儲結束后表現(xiàn)出下凹特征。中國石油大學(北京)試井研究團隊結合微地震資料,通過微地震監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)一個復雜的縫網(wǎng)改造體,根據(jù)復雜縫網(wǎng)改造體來提取等效的滲流裂縫形態(tài)模型。
新疆吉木薩爾頁巖油井采取的是悶井測試,首先利用特征點、擬合方法得到參數(shù),然后耦合它的產(chǎn)量壓力歷史數(shù)據(jù),以及對試井曲線進行擬合,最后得到縫網(wǎng)參數(shù)。
中國石油大學(北京)試井研究團隊進一步開展了紅河油田頁巖油藏試井的相關研究,選取了縫網(wǎng)發(fā)育井和縫網(wǎng)欠發(fā)育井,對比發(fā)現(xiàn)縫網(wǎng)發(fā)育井的裂縫半長、導流能力、縫網(wǎng)體積相對較高。
“復雜縫網(wǎng)的試井模型,可以得到兩個典型的特征,一個是縫網(wǎng)的竄流階段和改造區(qū)域階段,縫網(wǎng)的竄流階段反映的是次裂縫向主裂縫的供給情況,相當于裂縫間的竄流,為縫網(wǎng)形態(tài)的識別提供了重要的信息。改造區(qū)域效應階段是由縫網(wǎng)與原始儲存的滲透率差造成的,反映了縫網(wǎng)的改造規(guī)模,可以為壓裂評價的性能以及SRV改造區(qū)和縫網(wǎng)改造區(qū)提供參考,這是我們發(fā)現(xiàn)的兩個非常有意義的結論?!?中國石油大學(北京)試井研究團隊相關人員介紹。
談及下一步的研究計劃,中國石油大學(北京)試井研究團隊相關人員表示,中國石油大學(北京)試井研究團隊將主要從兩個方面出發(fā),一個是軟件化,另一個是應用化。軟件化方面涉及軟件開發(fā),是團隊目前的短板,我國也遇到了很多“卡脖子”的問題,因此準備從軟件出發(fā)進行完善,更多地參與到競爭中。目前,我國的油氣形勢雖然很嚴峻,但潛力巨大,數(shù)字油田也會出現(xiàn)不同的應用場景,對軟件的要求將會更高,所以方法的應用化也要提高。