非常規(guī)油氣勘探的地層評價以及地質導向技術

種 苗

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

頁巖氣行業(yè)的興旺與持續(xù)壯大離不開技術的支持，正是由于常規(guī)鉆探積累了不少的經驗技術，頁巖氣的勘探開發(fā)才會這么順利。而對于非常規(guī)的油氣開發(fā)而言，更多的利用水平井的鉆井技術與水利壓裂技術，這兩項技術是頁巖氣油氣資源開發(fā)進行的如此順利的關鍵所在。美國作為整個世界上目前開采頁巖氣資源最為豐富的國家，積累了許多相關的成功經驗以及教訓，隨著技術的發(fā)展，美國在巴奈特、鷹灘這樣的一些頁巖氣富集區(qū)開始了鉆探活動，并且陸續(xù)收獲了很多頁巖氣儲量。由于近幾年油氣行業(yè)進入寒冬，天然氣的價格持續(xù)走低，勘探也受到了影響，但是美國的頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)域的頁巖氣儲量發(fā)現卻在不斷的創(chuàng)下新高，這說明了只要擁有相對先進的非常規(guī)油氣勘探的地層評價以及地質導向技術，就可以在一定程度上克服困難，帶來持續(xù)的經濟效益[1-3]。

1 頁巖油田的地層評價與優(yōu)化設計

在美國的典型非常規(guī)儲層中，滲透率比較低，這也是頁巖氣儲層的一個比較明顯的特征，因此對于地層評價與生產來說，如何讓更多的井眼與儲層連接就成為了考驗研究人員的一個難題。美國學者Dustar Hofter 在石油與勘探年會上特意提到，如果可以很好的控制完井設計中的復雜裂縫井網的開啟以及閉合，就可以讓整個導流路徑更為通暢，讓儲層與井眼更多的相對接融合。在美國中部的頁巖儲集區(qū)域內，許多高密度、多類型的天然裂縫在整個儲層中彌補，因此提升對于頁巖油田的地層評價以及完井技術的優(yōu)化設計，將能夠很好的打開儲層，釋放油氣儲量[4-5]。

1.1 確定天然裂縫

在尋找天然裂縫的過程當中，可以發(fā)現在美國中部的巴斯縣，擁有著極為特殊的非常規(guī)頁巖儲層，這些儲層中的天然裂縫對于整個頁巖油田的勘探開發(fā)以及生產運行有著重要的影響，裂縫也決定著油氣的運聚單元的分布，尤其是當烴為液態(tài)與游離態(tài)時，這種情況將會更為顯眼。為了確定這個區(qū)域內頁巖的天然裂縫位置，相關工作人員才用了多種測井技術。一般而言，評價頁巖油田相關儲層的方法包含：雙側向、自然電位、微電極、自然伽馬、聲波全波列、中子孔隙率、井徑測井、補償密度以及聲波時差等測井方法，這些測井方法能夠很好的觀察確定儲層周圍的天然裂縫的存在狀態(tài)，以及能夠觀察到這些裂縫的開啟閉合狀態(tài)。經過研究得知：這些天然氣裂縫主要是生成在沿最小水平應力方向所鉆井眼周圍的相關走向方向。而儲層里面的次要裂縫一般不同于主要裂縫的走向方向，他們的方向互相垂直，能夠形成一個非常規(guī)各向異性的生產通道，這樣的生產通道可以更加匹配儲層，將極大的為未來的勘探開發(fā)帶來好處。

1.2 針對地質導向技術的裂縫匹配分析

針對巴斯縣北部的三口井進行編號以及分析的結果可以用圖表代號表示。假設這三口井分別編號為ABC，在對這三口井進行相應模擬之前，可以針對地質導向技術做一個裂縫匹配分析，這個分析也會利用一系列的軟件進行模擬，針對當前的地質問題已經不能用傳統(tǒng)的方法進行討論，在未對地下構造情況進行建模的情況下，也很難完成地下相關數據的統(tǒng)籌歸納。

2 相關頁巖氣田完井作業(yè)實例

根據以上相關結論，結合相關工區(qū)的實際情況，可以選擇四口井作為實驗對象，這四口井每口井相距兩千碼左右，相互之間平行，并設置代號分別為：1H，2H，3H，4H。

在這四口井中，井1H 安裝了球閥壓裂裝置，作為對比試驗，井2H 采用了橋塞射孔的相關手段來進行完井作業(yè)，在對比試驗的過程中，一定需要注意的是，每口井只有在相關定量相同、只存在某一特定變量的情況下，才能夠得到對比試驗結果。在后面的實驗中，井3H 與井4H 都是基于前面的兩口井進行對比實驗來判斷是否會出現地質異常，這樣的“保險”策略能夠在很大程度上避免干擾的發(fā)生。按照相同的安排，對兩組井進行試驗，并對于四口井都可以采用油溶示蹤劑來對單井的產量進行綜合評價與系統(tǒng)分析。

利用化學地層學建立起來的一組橫向的四口井的記錄，由于在低黏土含量的區(qū)域油氣的產量較高，當遇到高黏土含量區(qū)域的時候，卻往往出現相反的結果，因此基于這些試驗記錄我們可以確定相關技術的使用位置。

3 結論

1）在頁巖油、頁巖氣等非常規(guī)油氣田中，地質導向的技術對含油氣層段生產至關重要，對于尋找裂縫發(fā)育以及尋找水平井的井眼，都有著不可替代的作用。

2）在進行非常規(guī)油氣勘探的地層評價中，可以充分利用新技術、新方法，通過化學示蹤等技術，對非常規(guī)油氣田增產方向進行研究，并進行技術改良，以滿足擴大生產的目的。

3）經過目前的研究，實驗人員發(fā)針對地質導向技術的裂縫匹配分析是一種非常重要的措施，其優(yōu)勢兼具成本低、效果好、環(huán)境破壞壓力較小等特點，隨著頁巖油氣的持續(xù)開發(fā)，工程技術將會變得越來越重要，在不久的將來，我們有理由相信，非常規(guī)油氣勘探的地層評價以及地質導向技術將會取得更大的突破。