• 破解砾岩油气藏勘探开发难题支撑新疆油田建设两千万吨现代化大油气田

    快速完钻是直接降低成本的有效方式。目前,由砾岩油气藏勘探开发重点实验室建立的砾岩油藏岩石力学特征及可压性评价技术系列,使玛湖地区玛18、玛131等井区现场钻井工期缩短50%以上,砾岩储层改造效率大幅提升。

    砾岩油藏是新疆准噶尔盆地重要的油藏类型,克拉玛依砾岩油藏是我国重要的产油区域之一。新疆砾岩油藏产出的环烷基原油,是国防军工重要原料,属于国家稀缺战略资源。随着克拉玛依油田进入“四高一低”时期,开发层系和井网井距不适应,注采矛盾十分突出,老区原油产量递减逐年加快,稳产难度越来越大,同时玛湖油田上产正在起步,高效开发方式还在探索。为了保障国防军工稀缺环烷基原油的持续供给,促进边疆稳定和经济发展,保障我国能源安全,急需解决砾岩油气勘探开发面临的重大理论技术与工艺技术问题,形成一套可持续的砾岩油藏开发方法。

    砾岩油气藏勘探开发重点实验室主要研究方向是沉积模式与储层表征,渗流机理与开发技术,可钻性评价与储层改造。近年来围绕砾岩勘探、开发和工程三大业务领域开展攻关研究,支撑和满足砾岩油气藏高效勘探开发需求,取得了一批前瞻性的创新型成果。

    创新发展凹陷区砾岩油藏勘探理论技术,自主创新了砾岩满凹沉积、双峰高效生油、大油区成藏模式,填补了“凹陷区不能发育规模砾岩油气藏”的传统理论空白,在国际上创立了凹陷区砾岩油藏勘探理论技术体系,发现了全球最大的10亿吨级特大型整装砾岩油田。2018年《凹陷区砾岩油藏勘探理论技术与玛湖特大型油田发现》获国家科技进步奖一等奖。

    攻克砾岩油藏二元复合驱增效关键技术,揭示二元复合驱“胶束增溶,乳化挟油”驱油机理,创新剩余油分级分类表征评价技术,创建“逐级分压、多元可调”注入工艺,实现了七中区二元复合驱提高采收率18%的开发效果,为砾岩油藏二元复合驱工业化推广提供理论和技术支撑。2019年《新疆砾岩油藏无碱二元复合驱关键技术及规模化应用》获集团公司科学技术进步一等奖。

    形成一套适合玛湖地区致密砾岩油藏水平井高效钻井配套技术,创新性地提出了针对玛湖复杂压力系统的非标小三开井身结构,形成了玛湖地区砾岩油藏不同压力系统标准化的水平井套管程序和完井方式,满足了体积压裂和低成本钻井的需求,形成了适合不同井段不同砾岩地层的快速钻井提速技术,攻关形成了以“优快钻井、高效井筒清洁和工厂化钻井”为重点的平台钻井一体化综合提速技术,创新形成了“三参数+时间”高效井眼清洁方法,成果推动了国内外致密砾岩油藏长段水平井钻井技术的进步;2018年《玛湖地区砾岩油藏长段水平井钻井关键技术及规模化应用》获新疆维吾尔自治区石油学会科学技术一等奖。

    砾岩油气藏勘探开发实验室现有固定人员72人,是一支专业人员稳定、梯队结构合理、产研合作密切、创新思维活跃的高水平科研团队。实验室秉承“融合、开放、合作、共享”的理念,与知名院校和科研机构广泛合作。近年来,在团队培养等方面进展显著,持续组织科研骨干参加高水平技术交流,团队获得全国石油石化企业科技创新先进单位、国家质量信得过班组等荣誉。

    下一步,砾岩油气藏勘探开发实验室将持续研发和引进针对砾岩油气藏勘探开发实验模拟的高精尖设备,打造产学研用平台,形成砾岩油气藏勘探开发核心技术系列,形成一系列高水平、自主创新、基础研究型的有形化成果,制定一系列砾岩油气藏相关的技术标准。通过实验室理论与技术持续攻关,支撑2025年玛湖地区原油500万吨上产目标并保持持续稳产,推动中国石油及国内砾岩油气藏高效勘探开发。

  • 靳军

    砾岩油气藏勘探开发重点实验室主任

    “十三五”以来,集团公司砾岩油气藏勘探开发重点实验室围绕砾岩油藏勘探及开发遇到的问题,创立了凹陷区源上砾岩大面积成藏模式和碱湖烃源岩“双峰”生烃模型,拓展了岩性油气藏理论;建立了砾岩全直径渗流物模实验技术及全直径岩芯数字化分析技术,支撑砾岩油藏高效开发的渗流机理,形成了化学驱、气驱、微生物驱及火驱等多项EOR技术,以及钻井提速和绕砾压裂技术,为砾岩高效开发奠定了基础,相关成果获得国际同行的高度评价。

    当前,随着玛湖致密砾岩以及深层、超深层砾岩油藏勘探开发的深入,砾岩勘探、开发及工程等方面面临着诸多挑战。一是冲积扇、河流相等不同砾岩沉积体的沉积模式、成岩正演模型及油气藏成藏模式都存在很大差异,下一步需要在烃源岩有效源灶分布与生烃机理及深埋砾岩沉积体系刻画与优势储层预测方面开展深入研究;二是老区注水开发效果逐年变差,新区致密砾岩油藏开发面临“四低”局面,砾岩油藏高效开发技术亟待攻关,下一步将攻关不同物性、不同阶段砾岩油藏储层孔隙结构精细表征和渗流规律精准分析,以及强非均质砾岩油藏高效动用技术;三是砾岩储层非均质强,存在现场钻井过程钻速低、周期长,后期储层改造效果差异大的问题,下一步将聚焦中深层砾岩力学性质及可钻性评价和玛湖砾岩储层水平井高效、低成本水力压裂技术攻关。【详细】

  • 新疆油田实验检测研究院开发实验中心主任 寇根:

    针对砾岩强非均质、致密低渗等特征,我们团队打破常规,从无到有,建立了全直径渗透率测试仪、全直径径向流动分析仪等多项适用于砾岩储层的全直径分析技术,有效攻克了砾岩流动实验代表性差、成功率低的问题,同时注重科技创新,与时俱进,借助于CT等先进设备,并利用当前先进的数字化分析技术,实现了实验过程的可视化,有力提升了砾岩储层孔隙结构刻画精度和效率,为砾岩油藏的开发技术优化奠定了坚实基础。

    新疆油田实验检测研究院采收率研究所所长 栾和鑫:

    在工作中,我发现所有化学驱驱油理论都是基于砂岩油藏形成的,新疆砾岩油藏照搬砂岩理论进行驱油体系设计很难实现大幅度提高采收率。经过团队刻苦钻研,室内和现场多次试验,终于找到了症结所在,攻关形成了砾岩油藏复合驱驱油理论,实现了各级孔喉内剩余油的分级动用。应用该理论实现了七中区二元复合驱提高采收率18%,并获得了集团公司科技进步一等奖。

    新疆油田实验检测研究院地质实验中心主任 王剑:

    基础实验研究虽然枯燥,但特别锻炼人。面对玛湖1井区和玛东2井区敏感性矿物和致敏机理不明、沙探2井油气成分及来源不明、南缘中下组合优质储层特征不清等技术难题,我们团队在实验室里废寝忘食,发扬“敢啃硬骨头,善打攻坚战”的作风,共破解钻井勘探及工程难题80余项,研发砾岩储层微观特征关键实验研究新技术,用精细化的实验分析和科学的研究结论为油田重点探井部署方案提供精准支撑。

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    专题策划:王晓雪 专题制作:杨娜