摘要：浙江油田自2021年6月获得渝西地区大安流转区块以来,全力加大、加快深层页岩气勘探评价及实施,地质认识和工程技术不断深化,多口井产量测试实现工业突破,发现了渝西地区大安深层页岩气田。通过系统介绍四川盆地渝西地区大安区块近两年的勘探发现历程,从区域地质特征、沉积岩相、有机地球化学、孔隙-裂缝、物性、含气性、断裂特征、地质岩石力学性质和优质储层分布特征等对地质成藏条件进行了综合分析,归纳了通过实践创新形成的大安深层页岩气勘探开发关键技术。大安区块五峰组—龙马溪组一段1亚段沉积期整体处于江南—雪峰加里东期造山带北麓上扬子前陆盆地沉积中心,下部优质页岩层为深水陆棚相,强还原缺氧环境为其提供了良好的源储条件,有机生物富碳硅质页岩相发育、有机地球化学指标优良、微观储集空间发育、物性好、页岩自封闭性好、含气性高,表现为过成熟度干气的超压连续型页岩气藏。基于良好的页岩顶、底板条件和隔档式褶皱构造形变的特点,建立了基于“窄陡背斜断层遮挡-宽缓向斜连续分布,构造转折带与低幅背斜构造富集高产”的渝西地区大安深层页岩气富集成藏模式(埋深为3500~4500 m),体现了“多场协同、多元耦合、多素叠置”的山地页岩气富集成藏赋存理论内涵。通过实践探索形成了适用于大安深层页岩气勘探开发的5项综合评价方法与技术,包括多尺度天然裂缝精细识别与稳定性评价技术、井平台全生命周期一体化评价与设计技术、高温安全优快钻井配套技术、密切压碎缝控增储提产兼顾套变防治的水平井分段体积压裂2.0工艺技术、基于高频压力连续监测和人造气藏动态评估优化的深层页岩气精细控压返排技术。渝西地区大安深层页岩气田的勘探发现,进一步推动了中国海相深层—超深层页岩气的快速发展。

摘要：受复杂地质因素的影响,地质工程一体化一直是页岩气提产增效的关键,其中,多尺度裂缝建模是一体化建模的关键环节之一,直接影响着综合地学模型的准确度和适用性。为了预测天然裂缝对南方海相页岩气水平井钻井和压裂工程的影响,从地球物理、地质、测井和地质力学等多学科的角度对天然裂缝空间分布及其受力状态进行了精细刻画,具体如下:①对叠前地震道集进行精细化针对性的处理,提高地震资料的分辨率和保真保幅性,而后进行蚂蚁追踪和多尺度裂缝预测,并结合成像测井、录井和钻井数据进行验证,准确预测天然裂缝的空间分布;②结合成像测井揭示的天然裂缝产状,建立分尺度离散裂缝模型;③由于不同尺度裂缝的力学参数对钻完井工程存在不同程度的影响,故以分尺度的方式对裂缝模型进行粗化;④采用等效原理对裂缝的地质力学参数进行分尺度赋值,合理刻画天然裂缝对地应力场的扰动,预测天然裂缝应力状态,为研究天然裂缝对钻完井工程的影响奠定基础。利用上述方法有效预测了钻井过程中的泥浆漏失,方法应用结果表明,包含天然裂缝影响的地质力学模型更能反映真实原场应力,可用于研究压裂过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用,优化水平井压裂设计。

摘要：为揭示四川盆外复杂构造区浅层页岩气赋存条件与单井高产主控因素,拓展山地页岩气勘探领域,实现中国南方浅层页岩气高效开发,中国石油浙江油田公司通过对昭通示范区浅层页岩气老井进行复查、钻压采试验,取得了由浅层页岩气顶底板封盖+页岩自封闭共同构建的“三维封存箱”新认识;结合地质与地形条件,推行山地页岩气地质工程一体化作业技术,实现了国内首个浅层页岩气田的勘探发现与工业开发。研究结果表明:浅层页岩气甜点展布与富集高产具有“多因素耦合控藏”赋存规律,即受沉积期岩相、改造期变形强度及成藏期封闭性三大因素控制成藏,页岩埋深、地层倾角、剥蚀强度与流体势协同控制页岩气赋存,提出由页岩自封闭保存减缓散漏+顺层理小微短距渗运聚补充构建的“聚散动态平衡”是太阳浅层页岩气田形成有效赋存与富集成藏的关键因素。经矿场试验实践验证,创新形成了浅层页岩气高效开发的三大对策,具体为:细化气田开发评价单元,一体化钻井部署优化与平台个性化设计,经济实用的浅层页岩气钻压采工程技术系列。

摘要：位干四川盆地南缘的云南昭通国家级页岩气示范区具有强构造改造、过成熟热演化、复杂山地人文的地质特点,页岩气井长水平段储层钻遇率和井眼轨迹平滑控制是影响页岩气产能的重要因素。为此,在分析该示范区内黄金坝页岩气建产区水平井钻井技术难点的基础上,引入了旋转地质导向技术。通过不断探索优质页岩储层展布规律、改进钻井工具性能、优选技术方案,确立了水平井的地质设计定靶点、钻前分析定轨迹、着陆段定曲率、水平段定钻遇率的"四定"工作思路;形成了稳斜探顶、复合入窗的着陆方法和地质模型指导、成像精确定位的轨迹控制技术。现场实践结果表明,旋转地质导向技术使井眼轨迹平滑、优质页岩储层钻遇率达到100%、平均机械钻速提高至10.1 m/h,实现了页岩气水平井优质井身质量和高储层钻遇率。所形成的"双向互动式"页岩气地质工程一体化综合研究和三维地质模型成果可有效指导类似地区旋转地质导向技术的应用。

摘要：四川盆地南部边缘某页岩气田在2014年初投入开发。准确掌握地质力学规律及其在不同尺度应用对保障工程效率和开发效益至关重要,为此建立全区和平台尺度三维地质力学模型。地质力学模型基于高分辨率构造、地质、属性和多尺度天然裂缝模型。通过岩心、测井和地震数据,对力学参数进行了精细表征,发展了一套建立页岩气田三维孔隙压力模型的方法。利用先进的有限元模拟器和大规模并行计算技术,建立全区和平台具有不同平面分辨率的三维应力场模型。为了准确表征页岩的垂向非均质性,模型在目的层具有0.5m的分辨率。充分利用各种数据,对地质力学模型进行质量控制和校正,及时利用新数据对模型进行不断更新。建立的地质力学模型的精度能够反映应力的方向、大小、非均质性和各向异性。结果显示,就地应力在不同平台、井间和沿水平井段都呈现较大变化,这种复杂变化是岩石结构如构造形态和多尺度裂缝系统以及岩石成分在不同尺度变化的必然反映。地质力学模型满足了从全区到单井的不同应用对尺度和精度的不同要求。全区模型用于优化平台位置、井位及部署,评价地质封存性、资源状况,以及评估断裂及裂缝带的力学稳定性等;高分辨率平台模型用于井壁稳定性分析、实时钻井管理、压裂设计优化以及压裂后综合评估等。地质力学模型被充分地结合到地质工程一体化实践进程之中,通过迭代更新和及时应用,充分发挥了提高工程效率和开发效益的作用。这是国内首次在页岩气田开发中建立大规模地质力学模型,所取得的知识和经验具有一定的借鉴价值。

摘要：湖北宜昌深层山地页岩气区块位于中扬子地块的江汉盆地北缘,具有龙马溪组页岩气目的层埋深大、地质条件复杂、水平应力差大等特征。开展地质力学研究有助于深化区块复杂构造、断层及天然裂缝系统对地应力场影响的认识,为页岩气水平井的井壁稳定性分析、钻进风险预测、压裂设计优化及压后评估提供基础数据。三维地质力学模型的建立依赖于精细化的构造解释、页岩气地质及多尺度天然裂缝模型,针对宜昌探区建立了全区和开发平台尺度三维地质力学模型,平台尺度模型具有更精细的分辨率,能精确刻画井周的地应力场,更好地服务于钻井与压裂优化设计。研究表明,宜昌探区应力机制以挤压走滑型为主,水平两向应力差值大于四川盆地页岩气区,天然裂缝激活风险较大,而且钻井液安全窗口较窄、井壁稳定性较差,水平井分级压裂受到水平应力差大、天然裂缝激活风险大等特征影响而出现水力裂缝缝网较简单的问题。基于平台模型开展了压后四维地质力学模拟,分析压后地应力场变化,研究成果表明,压裂后缝网周围的最小主应力明显增加,应力机制向逆冲型过渡,应力阴影影响范围在20~40m。充分利用地质力学成果对于提高钻探工程效率和开发效益有重要作用,该研究是国内首次针对四川盆地外的复杂构造区深层山地页岩气建立的精细化三维地质力学模型,研究成果对于深层页岩气大规模开发具有重要的示范引领与借鉴意义。

摘要：与已成功开发页岩气的北美地区及四川盆地内勘探开发区块不同,昭通国家级页岩气示范区地质条件复杂、山地地形地貌、钻采工程实施难度大、作业成本高、安全环保管理要求高、页岩气开发风险大。通过"一体化技术手段保质量、促产量,创新管理模式提效率、要效益"的开发思路,探索了适用于南方海相山地页岩气条件的产建一体化IPDP(Integrated Project Development by Production)高效开发模式。IPDP模式以勘探与开发、地质与工程、科研与生产一体化为基础,以一体化项目运作IPMP(Integrated Project Management by Production)模式和地质与工程技术支撑团队为保障,采用"效益产量为目标导向、工程技术保障、逆向思维设计、正向组织实施、工厂化作业"的工作机制,全方位推行全生命周期一体化项目组织实施做法,从而实现由研究评价、现场生产实施到项目组织管理全过程把控的山地页岩气钻采工程品质和气井产量。通过采用与单井产气量挂钩的一体化风险项目总包模式,增强效益产量责任意识,优化生产组织,确保各环节无缝衔接,有效提高作业效率,实现降本增效,规避了开发风险,实施效果显著,为南方海相山地页岩气高效开发作出了有益探索。