地下DNA测序在米德兰盆地沃尔夫坎普页岩中的应用实例

DNA诊断是一种新的油藏描述工具，可用于最大限度的提高致密油气藏的产量。从岩层中提取的DNA信息提供了高分辨率DNA标记，可用于建立富有机质层段的DNA地层，例如沃尔夫坎普组页岩。DNA测序利用的是以地层中有机质或矿物为食物的微生物。DNA地层剖面（即标准剖面）是根据一口先导试验直井的岩屑和岩心建立的。通过把从相邻水平井采出石油样品得到的DNA标记与DNA标准剖面进行比对，来估算有效泄油高度。通过将一口水平井中的岩屑与其所产石油的DNA进行比对，来建立产量剖面，进而与传统的生产测井进行对比。另外，如果随时间推移顺序采集石油样品，就可以利用地下DNA诊断技术研究井间干扰、完井有效性和储层改造体积（SRV）随时间的变化。非常规油气藏开发方案的优化往往要求作业者能够掌握一系列参数，其中包括完井作业后的有效泄油高度、水力裂缝半长和单个压裂段对产量的贡献。沃尔夫坎普组由高度层状的页岩与灰岩交互组成，而灰岩的力学特征与泥岩完全不同。这种明显的岩相反差使得估算最终的完井几何形态、储层改造体积和井间干扰非常困难。而且在诸如沃尔夫坎普组这类低压储层中，利用高成本的生产测井资料很难确定单个压裂段对产量的贡献。但要想利用有效的诊断技术来建立基准和持续提高估算最终开采量（EUR），这些油藏动态参数是必不可少的。为了掌握地下的情况，人们使用了诸如生产测井、微地震、化学或放射性示踪剂等手段，但这些方法不但成本高，而且还会带来一些作业上的挑战。地下DNA测序是一项成本相对较低的新方法，可以用来获取地下复杂储层的信息。DNA地层可以用来帮助评价压裂作业的关键几何参数，而且取样过程不会引起生产间断，可用于全生产过程的监测和帮助工程人员优化完井和开发方案。本研究选择了8口井用于试验，其中包括1口采集了岩屑的先导试验直井和8口在沃尔夫坎普组的不同产层段着陆的水平井（其中一口水平井就是从先导试验井延伸出的）。其中的3i：7水平井在先导试验井和其他6口水平井开钻之前已经生产了11个月。对先导试验井及其水平段的岩屑进行了DNA；~4序。先导试验井及其水平段的DNA标记被用来建立纵向和横向DNA地层剖面。然后将所建立的DNA地层剖面与另外7口相邻水平井所产石油的DNA测序结果进行比对。同时还将DNA44面与利用测井数据得到的标准地质参数进行了对比，特别是机械地层学参数。在水平井投产后的不同时间段进行了取样，以评价其随时间的变化。还设计了盲测方案，用于检验该方法在估算有效泄油高度和井间连通性方面的可靠性。研究结果表明，DNA地层提供了井距、完井设计和井生产动态等方面的大量有效信息，有助于提高开发效率和资产价值。