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芝麻开门 ——胜利济阳页岩油国家级示范区取得重大成果系列报道(上)

2025-01-10 11:10:00    来源:能源科技

田承帅 张玉峰 焦子琳 王 颢

 

编者按:近年来,中国石化胜利油田加大页岩油勘探开发力度,聚焦“卡脖子”难题,通过集智攻关、集成创新、集团作战,在陆相页岩油理论技术创新上走在前、作示范,推进胜利济阳页岩油国家级示范区各方面建设取得实质性进展。本刊连续推出《芝麻开门》《步步惊心》《旭日东升》三篇重点报道,全面展示胜利油田页岩油勘探开发取得的突破和成就。

1010日,中国石化发布高质量发展十项成果,胜利济阳页岩油国家级示范区成功入围。作为我国首个陆相断陷湖盆国家级页岩油示范区,估算资源量可望达到105亿吨,落实探明储量1.27亿吨,累计产油超80万吨,引领中国陆相断陷湖盆页岩油开发进程。

其实,胜利油田60多年的发展历程中,每一次勘探的突围都离不开地质理论认识的突破。近年来,胜利油田立足自主创新,加强页岩油富集规律、开发机理研究,创新提出页岩油勘探开发理论认识,成功唤醒藏于细如发丝孔缝中的宝藏。

中国石化集团公司总经理助理兼胜利石油管理局有限公司执行董事、党委书记,胜利油田分公司代表孙永壮说,胜利济阳页岩油国家级示范区取得重大成果,得益于胜利油田科技工作者敢于突破传统、自主创新,打破了成熟度小于0.9%的页岩油勘探开发禁区,将90%的资源从“不可动”变为“可动”。

“芝麻开门”,页岩油开发不再是天方夜谭。

熟悉的“陌生人”

只是因为在人群中多看了你一眼,便再也没能忘掉你的容颜……

胜利油田与页岩油的交集可以追溯到1972年。彼时,在渤南洼陷义18井泥页岩中首次发现工业油流。

在常规油气勘探过程中,胜利油田有多口井在页岩中见到了油气显示。

“这一阶段是‘偶遇’,没有意识到它就是几十年后风靡全球的页岩油。”受制于当时地质工作者的认识水平,胜利油田与页岩油“擦肩而过”。

2006年之前,胜利油田在济阳凹陷68口井泥页岩发育段进行测试,其中40口井初产达到工业油气流标准,累计产油超过11万吨。

21世纪初,美国依靠水平钻井和压裂技术迭代,实现页岩油革命。2008年,胜利油田首次对页岩油进行科研立项,标志着页岩油正式进入胜利油田地质工作者的视野。

与北美页岩油相比,济阳凹陷页岩油具有海相与陆相、中高成熟与中低成熟之别。

2012年,借鉴北美页岩油勘探开发经验,胜利油田部署4口页岩油专探水平井,因页岩油富集规律认识不清和钻井压裂技术不成熟等原因,铩羽而归。

国外石油公司给出的结论是,“济阳页岩油没有商业开采价值”。

国外公司的判断绝非信口开河,已发现的济阳页岩油比较稠,其特点是分子量大、黏度高,即使有油,在纳米级的微孔隙中也很难流动,即便能流动也不能高产。

钻探停了,研究不能停!稳住心神,耐住寂寞,脚踏实地,一群石油科研工作者默默耕耘,誓言要打开济阳陆相页岩油这座古城堡。

刻画你的样子

岩心观察、荧光照射、薄片观察……胜利油田高级专家李军亮“泡”在一片片岩心里不能自拔,梦想着有一天再相见。

岩心是地质研究的第一手资料。2010年,胜利油田部署钻探了4口泥页岩系统取心井,取心1010米,成为研究页岩油宝贵的第一手资料。

在胜利油田岩心库,页岩油岩心已累计上万米。依托国家级、省部级研究课题,胜利油田开展了15万次室内试验,验证页岩含油性、储集性、可压性、可动性,提出陆相断陷湖盆页岩油“咸化早生、无机控储、源储一体、超压封存”富集理论认识。

传统的石油成藏理论认为,生油层和储油层往往不在同一个层系,而页岩油属于源储一体、自生自储,生油层就是储油层,储集空间整体含油,体量巨大。

“济阳页岩油发育不同类型孔隙与裂缝,并且相互连通,构成不同孔—缝组合模式。”页岩油项目部副经理杨峰说,“天然物质基础叠加工程工艺技术的进步,造就了济阳页岩油高产的传奇。”

目前,胜利油田已投产94口页岩油水平井,其中,36口页岩油井峰值日产油超百吨,单井峰值日产油262.8吨,刷新了国内页岩油单井日产最高纪录。

620日,“页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室”“济阳页岩油勘探开发试验示范基地”正式揭牌。

目前,地质工作者正系统梳理总结页岩油的试采特征与规律认识,深化富集高产机制研究。

“从前研究孔在哪儿,只能定性地分析。如今我们能够将各级孔隙都刻画清楚,形成全尺度、多维度表征。”李军亮介绍道,“我们正在进一步探究这些孔到底怎么来的,真正做到刨根问底。”

追逐“蜜点”

胜利油田高级专家蒋龙犹如一名“蜂农”,每天在济阳凹陷四处追逐“蜜点”。

蒋龙寻找的“蜜点”,是地质“甜点”和工程“甜点”重叠最高的部分,次之称为“蔗点”,再次者为“橘点”。

在页岩油井综合解释成果图上,红色、玫红色、橘黄色错落分布,“甜点”类型、厚度等参数一目了然。

“甜点”是指油气富集、在当前技术条件下可以有效开发的区域或层段;就像蛋糕店里摆放的一块块蛋糕,甜度不同,口感不同。

“页岩就像千层酥,油气就蕴藏在层层书页一般的岩石中,就像千层酥中的黄油和糖粉。”页岩油项目部经理焦红岩说。根据取心井岩心描述、分析化验及投产井产能分析,他们把页岩油的“甜点”锁定在页岩中的纹层状和层状岩相。

油田创新陆相断陷盆地页岩油“三元储渗”理论揭示了济阳页岩油高产稳产机制:灰泥纹层储集结是高产的基础,人工造缝与天然裂缝叠加是高产的件,高压油水置换、精细生产调控是高产稳产的保障。

中高成熟度(大于0.9%)是页岩油富集可动门限,这曾经是学术界的普遍共识。济阳页岩油勘探实践表明,在中低成熟度情况下,胜利济阳陆相咸化湖盆有机质不仅能早生油,而且能早富集,打破了传统的中高成熟度页岩油富集方可动用的金科玉律。

地质理论认识的重大突破带动了胜利济阳页岩油资源的急速扩张。初步测算,济阳页岩油资源量达到105亿吨。

胜利石油管理局有限公司总经理、党委副书记,胜利油田分公司总经理杨勇说:“目前,胜利油田已落实页岩油控制预测储量17.3亿吨,资源量超百亿吨,与60多年来发现的常规油气资源量相当,为‘端牢能源饭碗、建设百年胜利’开辟了新的资源阵地。”

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