胜利油田非常规油气开发研究与进展201208

1、胜利油田非常规油气胜利油田非常规油气开开 发发 研研 究究 与与 进进 展展中国石化胜利油田分公司中国石化胜利油田分公司2012 2012 年年 08 08 月月汇报人：王增林汇报人：王增林 目目 录录一、国内外发展现状简介一、国内外发展现状简介二、非常规油气开发技术研究与应用二、非常规油气开发技术研究与应用三、非常规油气开发技术要求三、非常规油气开发技术要求四、认识与下步思路四、认识与下步思路 从从18211821年美国第一口页岩气井至今已有年美国第一口页岩气井至今已有200200多年的历史，从多年的历史，从19701970年开始年开始页岩油气的研究与勘探开发。页岩油气的研究与勘探开发。 经

2、过经过3030多年的发展，多年的发展，20002000年以来实现了水平井多级分段压裂技术的突破，年以来实现了水平井多级分段压裂技术的突破，使得页岩、致密砂岩等非常规油气有效动用与开发成为可能，极大推动了全使得页岩、致密砂岩等非常规油气有效动用与开发成为可能，极大推动了全世界范围非常规油气勘探开发的热情。世界范围非常规油气勘探开发的热情。技术突破使得非常规油气有效动用与开发成为可能技术突破使得非常规油气有效动用与开发成为可能（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展北美北美南美南美亚洲亚洲欧洲欧洲澳大利亚澳大利亚中东中东非洲非洲（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展水平井多级分段

3、压裂完井技术的进步极大推动了美国页岩气的发展水平井多级分段压裂完井技术的进步极大推动了美国页岩气的发展 2011 2011年，美国页岩气产量为年，美国页岩气产量为18001800亿立方米，占美国天然气总产量的亿立方米，占美国天然气总产量的34%34%，20152015年预计将达到年预计将达到43%43%（25002500亿立方米）。亿立方米）。（1tcf=2831tcf=283亿立方米）亿立方米）2000200020112011美国页岩气产量变化美国页岩气产量变化北美探明的页岩资源分布北美探明的页岩资源分布220220亿立方米亿立方米9595亿立方米亿立方米18001800亿立方米亿立方米目前

4、国外页岩气开发已形成规模，开发技术相对成熟；而目前国外页岩气开发已形成规模，开发技术相对成熟；而页岩油处于探页岩油处于探索试验阶段索试验阶段。总体来看国外页岩为海相沉积，不含伊。总体来看国外页岩为海相沉积，不含伊/ /蒙间层水敏性矿物，蒙间层水敏性矿物，脆性大，可压性强，易形成缝网，通过压裂提高导流能力实现动用。脆性大，可压性强，易形成缝网，通过压裂提高导流能力实现动用。国外资源开发进程国外资源开发进程胜利油田罗胜利油田罗6969井井X-X-衍射全岩分析矿物平均百分含量表衍射全岩分析矿物平均百分含量表美国美国BarnettBarnett油田页岩矿物平均百分含量表油田页岩矿物平均百分含量表（一）

5、国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展泥质泥质碳酸盐岩碳酸盐岩其他其他石英石英斜长石斜长石伊利石伊利石方解石方解石黄铁矿黄铁矿干酪根干酪根48485 521219 92 29 9层位层位泥质泥质碳酸盐岩碳酸盐岩其他其他石英石英斜长石斜长石伊利石伊利石伊伊/ /蒙间层蒙间层方解石方解石黄铁矿黄铁矿1212下下 17.317.31 15.645.6412.1312.1352.552.54.54.51313上上 16.216.21 14.994.998.78.760.160.13.53.5 罗罗6969页岩与页岩与BarnettBarnett页岩相比：页岩相比：碳酸盐岩含量高，石英含量碳酸盐岩含

6、量高，石英含量相对较低相对较低，而且含有强水敏性矿物，而且含有强水敏性矿物伊伊/ /蒙间层蒙间层。国外页岩油气开发技术形成了以国外页岩油气开发技术形成了以“甜点甜点”理论、水平井多级压裂完井理论、水平井多级压裂完井技术技术为核心的系列配套技术，极大的提高了页岩油气的产能。为核心的系列配套技术，极大的提高了页岩油气的产能。塑性区域脆性区域优选具有脆性、裂缝发优选具有脆性、裂缝发育的甜点区提高产能育的甜点区提高产能甜点甜点理论理论有机地化特征、有机地化特征、成藏机理、渗流成藏机理、渗流规律、可压性、规律、可压性、裂缝发育带预测裂缝发育带预测压裂压裂完井完井设计优化、完井设计优化、完井工具、裂缝监测

7、、工具、裂缝监测、压裂材料压裂材料（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展优质储层（页岩）优质储层（页岩）+ +优质钻完井优质钻完井+ +高效改造高效改造= =成功成功进一步优化形成了六大技术理念，指导方案优化和现场实施。进一步优化形成了六大技术理念，指导方案优化和现场实施。六大技术理念六大技术理念勘探勘探理念理念钻井钻井理念理念完井完井理念理念监测监测理念理念管理管理理念理念体积体积压裂压裂实时实时在线在线井井工厂工厂压裂压裂完井完井优快优快甜点甜点压裂压裂理念理念（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展 水平井多级分段压裂完井技术是水平井多级分段压裂完井技术是非常规油气勘探

8、开发的核心技术非常规油气勘探开发的核心技术更复杂的裂缝形态更复杂的裂缝形态更大的泄油面积更大的泄油面积更高的油气渗流能力更高的油气渗流能力 常规直井工艺技术无法实现非常常规直井工艺技术无法实现非常规油气的有效动用规油气的有效动用动用率低动用率低开发效益低开发效益低采油速度低采油速度低采收率低采收率低 国外勘探开发经验表明，水平井多级分段压裂完井技术决定着非常国外勘探开发经验表明，水平井多级分段压裂完井技术决定着非常规油气勘探开发的成败。规油气勘探开发的成败。（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展 水平井是目前主要的页岩气开发方式。水平井的产量是垂直井的水平井是目前主要的页岩气开发方式

9、。水平井的产量是垂直井的3-43-4倍倍，成本仅是直井的成本仅是直井的1-1.51-1.5倍倍。目前北美。目前北美85%85%的开发井为多段压裂水平井。的开发井为多段压裂水平井。010002000300040000200400600800100012000.01.02.03.04.0天数平均产量, MCFD0.0水平井/直井产量比水平井平均产量直井平均产量比率水平井采气效益明显好于直井水平井采气效益明显好于直井（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展 经过不断发展，国外以贝克休斯、威德福、斯伦贝谢等公司为代经过不断发展，国外以贝克休斯、威德福、斯伦贝谢等公司为代表，水平井多级分段压裂完

10、井形成了裸眼完井压裂和固井完井压裂两表，水平井多级分段压裂完井形成了裸眼完井压裂和固井完井压裂两大主导技术。大主导技术。水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术泵送桥塞射孔联作分段压裂技术泵送桥塞射孔联作分段压裂技术（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展1 1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术 采用裸眼封隔器分段、投球打开滑套的方式，实现多级压裂改造。采用裸眼封隔器分段、投球打开滑套的方式，实现多级压裂改造。（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展技术特点技术特点尾管悬挂器尾管悬挂器+ +裸眼封隔器裸眼封隔器+ +滑套

11、实现选择性的分段、隔离，一次坐封滑套实现选择性的分段、隔离，一次坐封分段压裂一次完成，不固井、射孔，减少作业时间分段压裂一次完成，不固井、射孔，减少作业时间最多实现一次分最多实现一次分2020段以上（段以上（9090级）改造级）改造底循环阀及井底循环阀及井筒隔离阀筒隔离阀压差滑套压差滑套压裂封隔器压裂封隔器投球滑套投球滑套及低密度球及低密度球压缩式裸眼封隔器压缩式裸眼封隔器耐压：耐压：70MPa70MPa耐温：耐温：204 204 遇油遇水膨胀封隔器遇油遇水膨胀封隔器耐压：耐压：70MPa70MPa耐温：耐温：150 150 1 1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术、水平井裸眼封隔器分段压裂完

12、井技术（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展投球滑套投球滑套耐压耐压70MPa70MPa易钻易钻低密度球低密度球密度低：密度低：1.281.281.8g/cm1.8g/cm3 3耐高压：耐高压：70MPa70MPa易钻易钻1 1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展 国外水平井裸眼分段压裂完井技术在常规水平井成功应用的基础国外水平井裸眼分段压裂完井技术在常规水平井成功应用的基础上，近年来形成了分支井裸眼分段压裂技术。上，近年来形成了分支井裸眼分段压裂技术。1 1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术、水平井裸眼

13、封隔器分段压裂完井技术（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展技术特点技术特点适用于厚层开发，最大程度适用于厚层开发，最大程度接触油藏接触油藏双分支压裂，可发挥井眼间双分支压裂，可发挥井眼间裂缝藕合效应裂缝藕合效应完井工艺简便，成本低完井工艺简便，成本低2 2、泵送桥塞射孔联作分段压裂技术、泵送桥塞射孔联作分段压裂技术 通过水力泵送的方式，桥塞坐封与射孔联作、桥塞可钻，实现套管内无通过水力泵送的方式，桥塞坐封与射孔联作、桥塞可钻，实现套管内无限制分段射孔、分段压裂。限制分段射孔、分段压裂。（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展第一段：常规射孔压裂第一段：常规射孔压裂第二段：泵

14、送电缆桥塞和射孔枪将管柱送至设计位置，第二段：泵送电缆桥塞和射孔枪将管柱送至设计位置，点火坐封、丢手桥塞，上提至射孔位置点火进行多簇射孔，点火坐封、丢手桥塞，上提至射孔位置点火进行多簇射孔，投球堵塞桥塞中心通道，开始压裂投球堵塞桥塞中心通道，开始压裂（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展定位方式：定位方式：测测CCLCCL（套管接箍）（套管接箍）分级射孔：分级射孔：上级射孔后井筒流入上级射孔后井筒流入液的压力控制液的压力控制+ +电点火电点火安全接头：安全接头：电信号控制电信号控制桥塞坐封方式：桥塞坐封方式：火药爆炸火药爆炸桥塞材料桥塞材料：复合可钻材料复合可钻材料2 2、泵送桥塞射

15、孔联作分段压裂技术、泵送桥塞射孔联作分段压裂技术u 多级点火安全控制技术多级点火安全控制技术 非常规压裂施工现场很难实现禁止无线通讯和其他带电作业要求，需采用非常规压裂施工现场很难实现禁止无线通讯和其他带电作业要求，需采用更安全的无起爆药、防电磁危害的可靠起爆技术，提高安全性能。更安全的无起爆药、防电磁危害的可靠起爆技术，提高安全性能。飞片雷管系统（飞片雷管系统（EFIEFI）：）： 在高电压（在高电压（5kv5kv）与强电流（）与强电流（200020003000A3000A）的作用下才起爆）的作用下才起爆Px-1Px-1发火管（桥塞）雷管（第一级射孔）电缆负电正电无起爆药的爆炸桥丝起爆系统（

16、无起爆药的爆炸桥丝起爆系统（EBWEBW）：）：不含起爆药，安全性高不含起爆药，安全性高特殊电路设计：有效防止射频、杂散电流、静电、雷击等干扰特殊电路设计：有效防止射频、杂散电流、静电、雷击等干扰有效抵抗恶劣电磁环境的危害有效抵抗恶劣电磁环境的危害防误通电：在一定压力及高压（防误通电：在一定压力及高压（3kv3kv）的快速作用下才能起爆）的快速作用下才能起爆（一）国外非常规油气进展（一）国外非常规油气进展0 01 10 02 20 03 30 04 40 05 50 06 60 07 70 08 80 09 90 00 01 12 23 34 45 56 67 78 8轴轴向向应应变变 % %

17、差差应应力力 M MP Pa a0MPa0MPa5MPa5MPa10MPa10MPa20MPa20MPa40MPa40MPa脆脆- -延转化延转化不同围压条件下泥页岩的脆不同围压条件下泥页岩的脆- -延、脆塑转换延、脆塑转换脆延转换点脆延转换点脆塑转换点脆塑转换点1 1、地质评价方面：、地质评价方面：页岩空间展布特征、储集物性及可压性等方面进行了页岩空间展布特征、储集物性及可压性等方面进行了初步研究初步研究（二）国内非常规油气进展（二）国内非常规油气进展 国内国内中石油、中石化中石油、中石化等石油公司迈出实质性步伐，以引进技术为主，并开等石油公司迈出实质性步伐，以引进技术为主，并开展了自主研究

18、，迅速追赶国际先进水平。展了自主研究，迅速追赶国际先进水平。可计算杨氏模量、泊松比，评价可压性可计算杨氏模量、泊松比，评价可压性 中石油：自主攻关形成了套管内（中石油：自主攻关形成了套管内（双封单压、管内滑套分压、水力喷砂分双封单压、管内滑套分压、水力喷砂分压压）和）和裸眼完井裸眼完井两类分段压裂技术。两类分段压裂技术。 （二）国内非常规油气进展（二）国内非常规油气进展 至至20112011年底，在长庆、大庆等共完成水平年底，在长庆、大庆等共完成水平井分段压裂井分段压裂11331133口口井，井，47224722段。段。平 均 单 井 产 量 是 直 井 的平 均 单 井 产 量 是 直 井

19、的 3 . 93 . 9 倍 ， 增 油倍 ， 增 油52052010104 4t t，增气，增8mm3 3渤海钻探、川庆钻探等单位研制的裸眼封隔渤海钻探、川庆钻探等单位研制的裸眼封隔器分段压裂最多器分段压裂最多1212段段中石油川庆裸眼压裂工具中石油川庆裸眼压裂工具20102010年年8 8月，被授予中石油月，被授予中石油“总经理特别奖总经理特别奖”，以表彰该，以表彰该技术对苏里格气田的开发推动技术对苏里格气田的开发推动作用作用2 2、工程技术方面：、工程技术方面：钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展 渤海钻探成功突破水平井裸眼分

20、段压裂完井技术，在苏里格实渤海钻探成功突破水平井裸眼分段压裂完井技术，在苏里格实施施2323口井，施工成功率口井，施工成功率100%100%，目前平均产量达到，目前平均产量达到8 810104 4mm3 3/d/d。苏苏20-18-18H20-18-18H井（井（2011.082011.08）水平段长：水平段长：1544m1544m分段数：分段数：1212压裂液：压裂液：3396.9m3396.9m3 3支撑剂：支撑剂：291m291m3 3综合砂比：综合砂比：8.6%8.6%施工时间：施工时间：1919小时小时2424分钟分钟日产气：日产气：313110104 4 m m3 3/d/d扩张式

21、压裂封隔器扩张式压裂封隔器扩张式，最大外径扩张式，最大外径140mm140mm耐温耐温130130，耐压，耐压70MPa70MPa易下入，但承压可靠性较压缩式差易下入，但承压可靠性较压缩式差（二）国内非常规油气进展（二）国内非常规油气进展2 2、工程技术方面：、工程技术方面：钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展项目项目平均平均段数段数最大最大段数段数最长水平最长水平段段mm平均每段平均每段压裂液压裂液mm3 3平均每段平均每段加砂量加砂量mm3 3平均单井平均单井日产油日产油t t平均单井平均单井日产气日产气10104 4mm3 3 数值数值6.76.720

22、2020152015250.43250.4329.0629.0612.2212.223.233.23中石化裸眼水平井多级分段压裂情况中石化裸眼水平井多级分段压裂情况（二）国内非常规油气进展（二）国内非常规油气进展 中石化：中石化：在引进技术的同时，自主研发裸眼多级分段压裂和泵送桥塞压裂在引进技术的同时，自主研发裸眼多级分段压裂和泵送桥塞压裂技术，现场试验成功。至技术，现场试验成功。至20122012年年7 7月底，中石化分段压裂水平井共月底，中石化分段压裂水平井共244244口。口。工艺类型工艺类型裸眼封隔器分段压裂裸眼封隔器分段压裂管内封隔器管内封隔器管内泵送桥塞管内泵送桥塞管内水力喷砂管内

23、水力喷砂施工井数施工井43535最大分段数最大分段数202011111515- -中石化水平井多级分段压裂工艺统计中石化水平井多级分段压裂工艺统计2 2、工程技术方面：、工程技术方面：钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展钻完井、储层改造等方面取得了阶段进展（二）国内非常规油气进展（二）国内非常规油气进展中石化页岩油气水平井实施情况（中石化页岩油气水平井实施情况（2012.7.31)2012.7.31)共共7 7口，口，6 6口套管完井，口套管完井，1 1口裸眼完井口裸眼完井取得了一定进展，但适合陆相页岩油气的相关压裂工艺有待进一步探索取得了一定进展，但适合陆相页岩油气

24、的相关压裂工艺有待进一步探索井号井号压裂完压裂完井方式井方式井深井深m m水平水平段长段长m m压裂压裂段数段数总液量总液量m m3 3总砂量总砂量m m3 3压后初期压后初期目前目前日液日液t t日油日油t t日液日液t t日油日油t t累油累油t t渤页平渤页平1 1（胜利）（胜利）套管泵套管泵送桥塞送桥塞296029605605602 2216821681321322.22.22.02.0等上抽油机等上抽油机渤页平渤页平2 2（胜利）（胜利）裸眼裸眼封隔器封隔器254025408028025 53000300011811813.413.42.32.33.73.71.41.453.353.

25、3泌页泌页HF-1HF-1（河南）（河南）套管泵套管泵送桥塞送桥塞35633563104410441515221382213834734710710723.623.611.711.71.91.9油油959959气气17.917.9万方万方建页建页HF-1HF-1（江汉）（江汉）套管泵套管泵送桥塞送桥塞177717779359357 71203712037394394日气日气1.151.15万方万方日气日气22682268方方累气累气8585万方万方潜页平潜页平2 2（江汉）（江汉）套管泵套管泵送桥塞送桥塞185018502372373 320562056135135抽吸排液抽吸排液201020

26、10方方- - -彭页彭页HF-1HF-1（华东）（华东）套管泵套管泵送桥塞送桥塞344634461020102012121621116211740740日气日气23002300方方日气日气20599.4320599.43方方累气累气6262万方万方涪页涪页HF-1HF-1（南方）（南方）套管泵套管泵送桥塞送桥塞357035701135113510101611616116487487日气日气1.4-1.71.4-1.7万方万方累放喷累放喷17571757方液，准备气举方液，准备气举排液排液（三）胜利油田非常规进展（三）胜利油田非常规进展 胜利油田非常规油气主要分为致密砂岩和页岩油气。其中致密砂

27、岩为渗胜利油田非常规油气主要分为致密砂岩和页岩油气。其中致密砂岩为渗透率小于透率小于4.6md4.6md的砂岩，页岩为页理发育的层状沉积岩的砂岩，页岩为页理发育的层状沉积岩。浊积岩：浊积岩：4.6mD4.6mD滩坝砂：滩坝砂：2.3mD2.3mD通过通过水驱启动压力实验，确定了致密水驱启动压力实验，确定了致密油渗透率界限。油渗透率界限。截至截至20112011年底，胜利油田探明未动用致密砂岩储量年底，胜利油田探明未动用致密砂岩储量2.22.2亿吨，分为亿吨，分为滩坝滩坝砂砂、砂砾岩砂砾岩、浊积岩浊积岩三种，三种，薄互层滩坝砂薄互层滩坝砂占总储量的占总储量的64%64%。1 1、致密砂岩、致密砂

28、岩致密油藏不同油藏类型储量比例致密油藏不同油藏类型储量比例按照埋藏深度分类统计表按照埋藏深度分类统计表油藏埋深油藏埋深：大于：大于35003500米储量占总储量的米储量占总储量的51%51%温度高、破裂压力高温度高、破裂压力高对压裂改造提出了挑战对压裂改造提出了挑战按照储量丰度分类统计表按照储量丰度分类统计表储量丰度储量丰度： 小于小于5050万吨万吨/ /平方千米储量平方千米储量总储量的总储量的55%55%。（常规低渗丰度（常规低渗丰度8080万万300300万吨万吨/ /平方千米）平方千米）按照油层段跨度分类统计表按照油层段跨度分类统计表油层段跨度：油层段跨度： 大于大于5050米储量占总

29、储量米储量占总储量85%85%。（跨度范围（跨度范围1010800800米）米）1 1、致密砂岩、致密砂岩u浊积岩特点及工程难点浊积岩特点及工程难点 主力层突出，油层井段集中（主力层突出，油层井段集中（10-50m10-50m），单），单层厚度较大；层厚度较大； 部分砂体发育水层，部分有泥质夹层。部分砂体发育水层，部分有泥质夹层。油层井段集中，并有水层，对井眼轨迹精度油层井段集中，并有水层，对井眼轨迹精度要求高，钻井难度大要求高，钻井难度大 由于水层的存在，压裂规模控制和控缝高难由于水层的存在，压裂规模控制和控缝高难度大度大义义173-1173-1樊樊154154- - 2 2 7 7 0 0

30、 0 01 1号号砂砂体体2 2 号号砂砂 体体1 1砂砂组组沙沙三三中中层层 位位S S p pC C O O N N D D砂砂2 2组组樊樊 1 1 5 5 4 4 井井 地地 层层 柱柱 状状 图图油层水层厚度10mSPCOND10m-2700 9砂组y173-x1SP3490350035103520353091929394RT油层厚度16m9 9砂砂组组3 30 0mm特特 点点钻井难点钻井难点压裂难点压裂难点1 1、致密砂岩、致密砂岩u滩坝砂特点及工程难点滩坝砂特点及工程难点砂泥薄互跨度大（砂泥薄互跨度大（150m150m）、砂体厚度薄）、砂体厚度薄( (单砂体单砂体厚度多在厚度多

31、在1-3m1-3m，叠合厚度，叠合厚度10-30m)10-30m)、分布零散、丰、分布零散、丰度低度低(30-50(30-50万吨万吨/ /平方千米平方千米) )。砂泥薄互，井壁稳定性差，钻井安全风险大砂泥薄互，井壁稳定性差，钻井安全风险大井眼不规则，固井质量难以保障井眼不规则，固井质量难以保障砂泥岩可压性差异大；砂泥岩可压性差异大；裂缝在泥岩中的导流能力差裂缝在泥岩中的导流能力差 实现纵向多层沟通难度大。实现纵向多层沟通难度大。滨滨444444油层跨度油层跨度达达150m150m，共，共1515个小层，个小层，单层厚度平单层厚度平均均0.8m0.8m，累，累计油层厚度计油层厚度12m12m。

32、特特 点点钻井难点钻井难点压裂难点压裂难点1 1、致密砂岩、致密砂岩不同应力差条件下砂泥界面裂缝形态不同应力差条件下砂泥界面裂缝形态大压力差大压力差 中等压力差中等压力差 小压力差小压力差u砂砾岩特点及工程难点砂砾岩特点及工程难点跨度大（最大跨度大（最大800800米），油干互层，成层性米），油干互层，成层性差，横向变化大，砾石分布规律性差。差，横向变化大，砾石分布规律性差。砾石分布规律性差，钻头选型难度大，机械砾石分布规律性差，钻头选型难度大，机械钻速低、可钻性差。钻速低、可钻性差。纵向无明显遮挡层，应力差小，裂缝高度难纵向无明显遮挡层，应力差小，裂缝高度难以控制，难以形成有效缝长；以控制，

33、难以形成有效缝长；砾石含量高，裂缝形态复杂。砾石含量高，裂缝形态复杂。砂砾岩扩展试验显示绕流特征砂砾岩扩展试验显示绕流特征盐22-2（从一砂组至四砂组砾岩含量及粒径呈增加趋势）800m特特 点点钻井难点钻井难点压裂难点压裂难点1 1、致密砂岩、致密砂岩砾石砾石按照按照“评价三类储集层，加快技术自主化，实现规模建产评价三类储集层，加快技术自主化，实现规模建产”的思路，的思路，20122012年在年在1010个区块部署非常规水平井个区块部署非常规水平井7070口，动用储量口，动用储量19931993万吨。分类选取万吨。分类选取9 9口试验井，引进与自主研发相结合，分层次推进，实现突破后规模展开。口

34、试验井，引进与自主研发相结合，分层次推进，实现突破后规模展开。20122012年致密油开发部署年致密油开发部署储集层类型储集层类型区块区块储集层特征储集层特征埋埋 深深（米）（米）试验突破井试验突破井目目 的的 动用储量动用储量（万吨）（万吨）工作量工作量（口）（口）浊积岩浊积岩单层单层樊樊154154单层为主，厚度单层为主，厚度8-208-20米米27002700樊樊154-154-平平1 1 引进技术，突破产能引进技术，突破产能171 171 9 9樊樊16216226502650樊樊154-154-平平3 3 试验自主完井工具试验自主完井工具74743 3多层多层义义1231233-53

35、-5层，单层厚层，单层厚度度2-52-5米米，跨度跨度20-3020-30米米35003500义义123-123-平平1 1 引进技术，评价产能引进技术，评价产能2232231111义义17317335503550义义173-173-平平1 1 试验自主完井工具试验自主完井工具1101106 6夏夏1031033580358053531 1义义343434303430义义34-1HF34-1HF 预置滑套注水预置滑套注水49493 3滨滨17317329002900滨滨173-1HF173-1HF 套管固井完井套管固井完井18181 1辛辛14142680268041412 2营营691691

36、3030303010101 1滩坝砂滩坝砂滨滨435435砂泥薄互砂泥薄互，单层，单层厚厚小小于于2 2米油层米油层段跨度段跨度大大36003600滨滨435-1HF435-1HF 多薄层钻完井技术多薄层钻完井技术489 489 1717梁梁757533503350548 548 1414砂砾岩砂砾岩盐盐227227油干互层油干互层，跨度跨度400-700400-700米米35003500盐盐227-1HF227-1HF 砂砾岩钻完井技术砂砾岩钻完井技术1621621 1义义1041043600360045451 1合计合计 1993 1993 70701 1、致密砂岩、致密砂岩 通过引进国外

37、先进理念，利用自主施工技术成功投产通过引进国外先进理念，利用自主施工技术成功投产浊积岩樊浊积岩樊154-154-平平1 1、樊樊154-154-平平2 2井井，有效推动了胜利油田长井段水平井分段压裂技术发展。，有效推动了胜利油田长井段水平井分段压裂技术发展。1 1、致密砂岩、致密砂岩樊樊154-154-平平1 1井压裂管柱井压裂管柱自自喷喷转转抽抽57mm57mm* *1600m1600m* *7m7m* *1.41.4次次累油累油5441t5441t液面液面（mm）日液日液（t t）日油日油（t t）含水含水（% %）油压油压（MPaMPa）樊樊154-1HF154-1HF井月度开发曲线井月

38、度开发曲线77772011-62011-62011-82011-82011-102011-102011-122011-122012-22012-22012-42012-42012-62012-6樊樊154-154-平平1 1水平段长水平段长1230m1230m，分，分1212段压裂，为国内首口长井段水平井裸眼多级分段段压裂，为国内首口长井段水平井裸眼多级分段压裂井。至压裂井。至7 7月底，已稳产月底，已稳产410410天，单井日油天，单井日油1111吨，累油吨，累油57805780吨，达到周围直井产量吨，达到周围直井产量的的5 5倍。倍。樊樊154-154-平平2 2水平段长水平段长2015m

39、2015m，分，分2020段压裂，创国内陆相砂岩油井分段数最多纪录。段压裂，创国内陆相砂岩油井分段数最多纪录。投产水平井生产情况统计投产水平井生产情况统计浊积岩水平井多级分段压裂开发技术基本配套，自主研发工具成功试验浊积岩水平井多级分段压裂开发技术基本配套，自主研发工具成功试验4 4口井，为下步规模实施打下基础。口井，为下步规模实施打下基础。1 1、致密砂岩、致密砂岩 完钻投产完钻投产8 8口水平井，平均单井日油口水平井，平均单井日油10.110.1吨，累油吨，累油1.41.4万吨万吨 正钻和完钻的井实现了浊积岩、滩坝砂、砂砾岩三类油藏全覆盖正钻和完钻的井实现了浊积岩、滩坝砂、砂砾岩三类油藏全

40、覆盖 按照按照“分类评价分类评价8 8个生烃中心、系统研究个生烃中心、系统研究3 3套页岩层系、配套攻关套页岩层系、配套攻关3 3类储类储集层产能集层产能”的勘探思路，立足沾化、东营，兼顾车镇、惠民，分类评价认识，的勘探思路，立足沾化、东营，兼顾车镇、惠民，分类评价认识，有利勘探面积有利勘探面积1900km1900km2 2。2 2、页岩油气、页岩油气20122012年页岩油勘探部署年页岩油勘探部署20122012年页岩油年页岩油勘探部署图勘探部署图沙一段井位沙三段井位沙四段井位车镇（车西、郭局子）沾化（渤南、孤北）东营（利津、牛庄、博兴）惠民（临南）罗家地区三类储层特性罗家地区三类储层特性项

41、目项目类类类类类类岩性岩性纹层状泥质纹层状泥质灰岩相灰岩相纹层纹层- -层状泥质层状泥质灰岩相灰岩相层层- -纹层状泥纹层状泥质灰岩相质灰岩相TOC(%)TOC(%)3.43.43.43.41.51.5孔隙度孔隙度(%)(%)5.95.95.15.16.96.9平均厚度平均厚度(m)(m)30.030.047.047.07.07.0试验井试验井渤页平渤页平1 1渤页平渤页平2 2渤页平渤页平3 3试验目的试验目的攻关页岩油钻完井技术，突破产能攻关页岩油钻完井技术，突破产能K KJ JMMD DE E有机质丰度高有机质丰度高有机质成熟度低有机质成熟度低优质页岩厚度大优质页岩厚度大 有机丰度平均有

42、机丰度平均: :4.5%4.5%（北美平均：（北美平均：4.65%)4.65%) 有机质成熟度平均有机质成熟度平均: :0.7%0.7% （北美平均：（北美平均：1.13%)1.13%) 页岩厚度页岩厚度: :50-400m 50-400m （北美：（北美：30-100m)30-100m) 与国外页岩相比，可压性相对较差与国外页岩相比，可压性相对较差 胜利油田性陆相沉积，不同于国外海相沉积胜利油田性陆相沉积，不同于国外海相沉积2 2、页岩油气、页岩油气 陆相沉积，非均质性强；陆相沉积，非均质性强； 页岩油为主，流体粘度大；页岩油为主，流体粘度大； 年代新、泥质含量高，强水敏。年代新、泥质含量高

43、，强水敏。 页岩层理、裂缝发育，水基钻井液难页岩层理、裂缝发育，水基钻井液难以保持井壁稳定，油基钻井液成本高。以保持井壁稳定，油基钻井液成本高。 储层可压性差，难以形成缝网；储层可压性差，难以形成缝网； 支撑剂嵌入严重，裂缝导流能力低；支撑剂嵌入严重，裂缝导流能力低； 泥质含量高，水敏性强。泥质含量高，水敏性强。东营凹陷页岩力学参数与北美含油气页岩对比图（东营凹陷页岩力学参数与北美含油气页岩对比图（HESSHESS）胜利页岩胜利页岩Middle Middle BakkenBakkenp东营凹陷页岩杨氏模量东营凹陷页岩杨氏模量15000MPa15000MPa，泊松比，泊松比0.190.19p北美

44、页岩油气杨氏模量北美页岩油气杨氏模量30000MPa30000MPa，泊松比，泊松比0.220.22水敏性强水敏性强特特 点点钻井难点钻井难点压裂难点压裂难点2 2、页岩油气、页岩油气u页岩特点及工程难点页岩特点及工程难点利页利页1 1樊页樊页1 1梁页梁页1HF1HF阳页阳页1HF1HF牛页牛页1 1渤页渤页3HF3HF渤页平渤页平1 1渤页平渤页平2 2渤页渤页1-1HF1-1HF王页王页1HF1HF辛页辛页1HF1HF 2012 2012年规划探井年规划探井2222口，进尺口，进尺9.949.94万米。万米。 目前已部署探井目前已部署探井1111口，其中口，其中3 3口井口井完钻（渤页平

45、完钻（渤页平1 1、2 2、牛页、牛页1 1井），井），3 3口井正钻（梁页口井正钻（梁页1HF1HF、利页、利页1 1、樊页、樊页1 1）。）。2 2、页岩油气、页岩油气完成了渤页平完成了渤页平1 1（压裂（压裂2 2段）、渤页平段）、渤页平2 2井（压裂井（压裂5 5段）试验，正在试油。段）试验，正在试油。 目目 录录一、国内外发展现状简介一、国内外发展现状简介二、非常规油气开发技术研究与应用二、非常规油气开发技术研究与应用三、非常规油气开发技术要求三、非常规油气开发技术要求四、认识与下步思路四、认识与下步思路思路：思路：边引进学习、边应用提升、边自主研发边引进学习、边应用提升、边自主研发

46、 胜利油田的资源特点，决定了不能照搬国外经验和技术，依托国家重大胜利油田的资源特点，决定了不能照搬国外经验和技术，依托国家重大专项等平台，加强基础理论和技术研究，非常规开发技术取得实质进展。专项等平台，加强基础理论和技术研究，非常规开发技术取得实质进展。二、非常规油气开发技术研究与应用二、非常规油气开发技术研究与应用国家重大专项国家重大专项胜利油田薄互层低渗透油胜利油田薄互层低渗透油田开发示范工程田开发示范工程以水平井分段压裂改造为主导的非常规开发配套技术以水平井分段压裂改造为主导的非常规开发配套技术HESSHESS公司联合研究公司联合研究东营凹陷致密油藏暨非东营凹陷致密油藏暨非常规油气资源评

47、价研究常规油气资源评价研究中石化中石化“十条龙十条龙”东部非常规油气勘探开东部非常规油气勘探开发关键技术发关键技术致密油、页岩油致密油、页岩油工作工作平台平台工作工作内容内容工作工作目标目标工作工作对象对象地质评价地质评价优快钻井优快钻井压裂完井压裂完井（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展（二）水平井多级压裂完井技术进展（二）水平井多级压裂完井技术进展（三）非常规开发实施效果（三）非常规开发实施效果胜利油田非常规油气开发技术主要在以下三个方面取得了进展胜利油田非常规油气开发技术主要在以下三个方面取得了进展二、非常规油气开发技术研究与应用二、非常规油气开发技术研究与应用1 1、研

48、究了胜利致密油藏渗透率界限、研究了胜利致密油藏渗透率界限 为落实资源量提供依据为落实资源量提供依据2 2、开展了非常规致密砂岩渗流规律研究、开展了非常规致密砂岩渗流规律研究 提供开发理论指导提供开发理论指导3 3、研究优化了多段压裂水平井轨迹设计、研究优化了多段压裂水平井轨迹设计 提高致密砂岩储量动用率提高致密砂岩储量动用率（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展1 1、研究了胜利致密油藏渗透率界限，为落实资源量提供依据、研究了胜利致密油藏渗透率界限，为落实资源量提供依据 以矿场实施注水的启动压力界限为基础（常规井以矿场实施注水的

49、启动压力界限为基础（常规井注水难以开发），通过室内试验，确定了致密油藏注水难以开发），通过室内试验，确定了致密油藏渗透率界限：渗透率界限： 浊积岩浊积岩4.6mD4.6mD 滩坝砂滩坝砂2.3mD 2.3mD 致密油藏启动压力与流度关系图版致密油藏启动压力与流度关系图版油藏类型油藏类型储储 量量10104 4t t比比 例例%浊积岩浊积岩630863082525滩坝砂滩坝砂14967149676060砂砾岩砂砾岩369436941515总计总计2496924969胜利油田已探明致密油藏储量表胜利油田已探明致密油藏储量表 胜利致密油藏分布于胜利致密油藏分布于1616个油田，个油田，4040个单元

50、，以滩坝砂油藏为主。个单元，以滩坝砂油藏为主。 一是研究了致密砂岩流度、启动压力、极限泄油半径之间的关系，指导了一是研究了致密砂岩流度、启动压力、极限泄油半径之间的关系，指导了极限泄油半径的确定。极限泄油半径的确定。浊积岩启动压力梯度与流度的关系浊积岩启动压力梯度与流度的关系浊积岩极限泄油半径与流度的关系浊积岩极限泄油半径与流度的关系2020组岩心组岩心试验试验启动压力启动压力流度极限半径流度极限半径室内试验室内试验理论计算理论计算2 2、开展渗流规律研究，提供开发理论指导、开展渗流规律研究，提供开发理论指导研究思路研究思路（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展1774. 1)(

51、*)(*6796. 4KPwPeR极限4514. 1)(*)(*5586. 5KPwPeR极限滩坝砂：滩坝砂：浊积岩：浊积岩： 根据不同油藏类型的储层特点（非均质性、孔喉根据不同油藏类型的储层特点（非均质性、孔喉特征等），确定了极限泄油半径计算数学模型特征等），确定了极限泄油半径计算数学模型 二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及裂缝间距的确定。裂缝间距的确定。易流区易流区：有效驱动压力大，产量贡献率有效驱动压力大，产量贡献率9595左右左右；缓流区缓流区：有效驱动压力小，产量贡献率有效驱动压力小，产量贡献率5%5%；驱

52、替压力驱替压力梯度梯度渗流阻力渗流阻力梯度梯度储层渗透率储层渗透率易流区易流区缓流区缓流区滞流区滞流区有效泄油半径，有效泄油半径，70%70%极限泄油半径，极限泄油半径，100%100%有效驱动压力梯度有效驱动压力梯度极限泄油半径范围内，存在极限泄油半径范围内，存在易流区易流区和和缓流区缓流区（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展有效半径有效半径极限半径极限半径易流区易流区缓流区缓流区滞流区滞流区多级压裂水平井井距示意图多级压裂水平井井距示意图水平井水平井合理井距合理井距 L L 应满足：应满足：2 2（半缝长（半缝长+ +有效有效半径）半径）L2L2（半缝长（半缝长+ +极限极

53、限半径）半径）根据极限泄油半径的研究成果，提出了合理井距和裂缝间距的计算方法根据极限泄油半径的研究成果，提出了合理井距和裂缝间距的计算方法例如樊例如樊154块：块： 极限泄油半径：极限泄油半径：70m; 有效泄油半径：有效泄油半径：50m； 平均半缝长：平均半缝长：100m； 合理井距：合理井距：300340m;井距井距: :（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展 二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及裂缝间距的确定。裂缝间距的确定。（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展 例如樊例如樊154-

54、平平1： 有效泄油半径：有效泄油半径：50m，则水平井裂缝间距为，则水平井裂缝间距为100m； 水平段长度：水平段长度：1200m，则设计压裂，则设计压裂12段段。油藏类型油藏类型启动压力（启动压力（MPaMPa）有效泄油半径有效泄油半径(m)(m)浊积岩浊积岩101045-5545-55滩坝砂滩坝砂101055-6555-65裂缝间距裂缝间距: :不同类型致密油藏有效泄油半径计算结果不同类型致密油藏有效泄油半径计算结果 二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及裂缝二是进一步研究极限泄油半径内的渗流模式，指导了合理井距及裂缝间距的确定。间距的确定。 三是研究生产压差对开发效果的

55、影响，指导了压后返排和生产制度优化。三是研究生产压差对开发效果的影响，指导了压后返排和生产制度优化。近井地带压近井地带压力下降加快力下降加快储层渗透储层渗透率下降率下降压敏效应压敏效应储层启动储层启动压力增大压力增大供液能力下降供液能力下降形成近井高阻力带形成近井高阻力带 初期压差过小，采油速度低；初期压差过大，压敏效应明显，影响后期渗流。初期压差过小，采油速度低；初期压差过大，压敏效应明显，影响后期渗流。致密油藏根据渗透率不同，合理生产压差为致密油藏根据渗透率不同，合理生产压差为2.5-6.0MPa2.5-6.0MPa。压差增大压差增大水平井压差与累产液关系（浊积岩）水平井压差与累产液关系（

56、浊积岩）模型条件模型条件单层浊积岩单层浊积岩油层厚度油层厚度10m水平段水平段1200m预测时间：预测时间：10年年（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展累计产量拐点代表采油速度和压敏的平衡点累计产量拐点代表采油速度和压敏的平衡点3 3、研究优化了多段压裂水平井轨迹设计，提高致密砂岩储量动用率、研究优化了多段压裂水平井轨迹设计，提高致密砂岩储量动用率浊积岩浊积岩滩坝砂滩坝砂砂砾岩砂砾岩- -2 27 70 00 01 1号号砂砂体体2 2号号砂砂 体体1 1砂砂组组沙沙三三中中层层 位位S Sp pC CO ON ND D砂砂2 2组组樊樊 1 15 54 4井井 地地 层层 柱

57、柱 状状 图图砂体单一砂体单一厚度大厚度大主力层突出主力层突出储层分布特点储层分布特点9101112131415161718192021222324252627282930313237503800385039001011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950513450350035503600滨滨444444樊樊154154厚度薄厚度薄分布零散分布零散跨度大跨度大盐盐22-222-2厚度大厚度大成层性差成层性差非均质强非均质强水平井设计要点水平井设计要点描述主力层和夹层空间展布

58、描述主力层和夹层空间展布优化主力层中纵向轨迹位置优化主力层中纵向轨迹位置选取选取50m50m滩坝砂集中段滩坝砂集中段在横向稳定小层设计在横向稳定小层设计准确划分期次准确划分期次设计多楼层水平井设计多楼层水平井（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展1号砂体号砂体 2号砂体号砂体 樊樊154-7井测井图井测井图距油顶距油顶4m感应感应电阻电阻自然电位自然电位微电极微电极（加砂（加砂29t，排量，排量3.8m3/min）2716273627162736缝长缝长58.83m缝长缝长74.39m缝高缝高36.2m缝高缝高29.57m274

59、827632748距底距底4m压裂模拟图压裂模拟图距顶距顶4m压裂模拟图压裂模拟图隔层隔层u 浊积岩浊积岩 对油层段集中、下部发育水层的浊积岩，井身轨迹设计在距顶对油层段集中、下部发育水层的浊积岩，井身轨迹设计在距顶3-53-5米处可避免压开水层。米处可避免压开水层。（一）致密砂岩油藏研究进展（一）致密砂岩油藏研究进展滨 4 3 8S PC O N D3 7 0 03 7 5 03 8 0 03 8 5 03 9 0 01 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83

60、 94 04 14 24 34 44 54 64 74 84 95 05 1砂组小层E s 421231234E s 4E s 4E s 4134下部无法穿透下部无法穿透上部无法穿透上部无法穿透轨迹偏上轨迹偏上轨迹居中轨迹居中轨迹偏下轨迹偏下集中段内压裂模拟结果集中段内压裂模拟结果不同纵向位置单井控制储量不同纵向位置单井控制储量不同纵向位置单井累产油量不同纵向位置单井累产油量 轨迹在集中段中部，裂缝纵向沟通程轨迹在集中段中部，裂缝纵向沟通程度最大，开发效果最好。度最大，开发效果最好。滨滨438井井u 滩坝砂滩坝砂纵向跨度大，单层水平井难以动用，采用纵向跨度大，单层水平井难以动用，采用“多层楼多