纹层型页岩油储层裂缝扩展机理及工艺对策

针对纹层型页岩油储层纵向非均质性强,水力裂缝起裂与扩展机理不明的问题,采用离散元裂缝模拟和水力压裂物模实验相结合的方法,研究了垂向地应力差、压裂液黏度、泵注流程以及射孔簇间距等因素对纹层型陆相页岩油储层裂缝扩展形态的影响规律。结果表明:层间弱结构面的脱黏滑移是造成纹层型页岩油储层缝高纵向扩展停滞的重要原因,垂向主应力差越小,层理面越易被激活,缝高增长受到抑制;采用高黏度和低黏度压裂液交替泵注有利于实现水力裂缝的纵横向均衡扩展,实现储层的三维立体开发;减小射孔簇间距、增加射孔簇数可显著提高水力裂缝面积,增大油藏泄流面积。该研究结果对于实现纹层型页岩油储层纵向上的深穿透改造,提高单井产量具有重要的指导意义。

黄骅坳陷纹层型页岩油富集与提产提效关键技术

渤海湾盆地黄骅坳陷具有形成纹层型页岩油的有利条件,其古近系发育孔二段、沙三段和沙一段3套湖相纹层状页岩,叠合面积约为2400km^(2),累计最大厚度超过1200m,计算纹层型页岩油资源量是常规油资源量的1.2倍,勘探开发潜力巨大,但如何实现效益开发仍面临一系列难题。基于5口井701m页岩岩心开展的52项22640块次的分析联测,结合116口直井测井、录井资料,提出断陷盆地纹层型页岩油富集,平面主要分布于前(扇)三角洲—半深湖亚相,纵向主要形成于中等热演化阶段并以滞留油形式富集于基准面上升/下降(T/R)旋回转换带,建立了3类8因素的页岩油有利区与富集层的定量评价标准,有效指导了纹层型页岩油“甜点”评价优选;通过37口页岩油水平井不同开发方案、不同类型压裂方式、不同排采工艺等现场试验,提出水平井井距300m、水平段段长2000m为效益最优水平井布井方式,单点密切割缝网体积压裂可大幅提升单井产量和最终采收量(EUR),优化形成了小油嘴控压降水、大油嘴提液防堵、中油嘴稳定自喷、小泵深抽长期生产的“四步法”排采方式,实现了页岩油的高产稳产。以纹层型页岩油富集认识和关键提产提效技术为指导,实现了单井首年最高累计产油超1×104t、EUR超3.5×104t,达到了油价50美元/bbl下的效益开发,展现了我国东部断陷盆地页岩油的良好发展前景。

陆相纹层型页岩油储集空间特征及其控制因素——以松辽盆地长岭凹陷青山口组页岩为例

松辽盆地陆相页岩油勘探前景广阔,但目前关于长岭凹陷白垩系青山口组纹层型页岩油储层微观孔隙结构特征的认识相对薄弱。基于薄片鉴定、TOC、岩石热解和XRD分析,结合场发射扫描电镜、低温氮气吸附及高压压汞等测试手段,对青山口组页岩进行岩相划分,系统分析页岩储集空间分布规律,明确优势岩相和孔隙结构的控制因素。依据“有机质丰度—矿物组成”标准,将页岩样品划分为低TOC混合质页岩(M—L)、中TOC硅质页岩(S—M)、中TOC混合质页岩(M—M)、中TOC黏土质页岩(C—M)、高TOC硅质页岩(S—H)、高TOC混合质页岩(M—H)及高TOC黏土质页岩(C—H) 7种岩相。其中,C—H岩相生烃潜力好,储集空间发育,以狭缝状黏土矿物晶间孔、粒间孔和微裂缝为主,孔隙结构参数优,是研究区储层的优势岩相。青山口组页岩储集空间分布受控于纹层特征、TOC含量和矿物组成等因素,长英质纹层能够有效缓解上覆岩石压实作用,有机酸扩溶作用和超压裂缝的形成改善了宏孔体积占比,而黏土矿物晶间孔和微裂缝提供了主要的比表面积和孔体积。

鄂尔多斯盆地延长组长7_(3)亚段纹层型页岩油储层孔隙结构特征与影响因素

以鄂尔多斯盆地延长组长7_(3)亚段纹层型页岩油储层为研究对象,综合运用TOC分析、岩石热解分析、X射线衍射分析、偏光和荧光显微镜观察、场发射扫描电镜观察和低压氮气吸附分析,对纹层型页岩的岩相类型、孔隙微观定性特征和定量结构参数,以及孔隙结构的主控因素进行了系统研究。根据沉积、地球化学和矿物组成特征和差异,长7_(3)亚段可划分出凝灰质—有机质纹层页岩、黏土质—有机质纹层页岩和长英质—黏土质纹层页岩3种岩相类型,孔隙主体分别以有机质生烃增压缝、黏土矿物—长英质晶间粒间复合孔以及长英质粒间孔缝系统为主。样品中介孔最为发育,“凝灰质—有机质”“黏土质—有机质”“长英质—黏土质”的孔隙体积和比表面积依次增加,孔隙网络非均质性和孔隙表面粗糙程度则分别呈逐渐减弱和增强的趋势。有机质孔隙整体发育有限,以有机质—黄铁矿—黏土矿物复合孔为主,是微孔的主要组成部分,与石英刚性颗粒相关的原生粒间孔缝系统是介孔和宏孔的主要组成部分,也是整个孔隙网络的主体,长石溶蚀孔发育局限,对于孔隙网络贡献较小。