陆相页岩地层地质-工程一体化水平井精确钻探技术——以松辽盆地吉页油1HF井为例

【研究目的】陆相页岩油是中国能源重要的接替领域,长水平井精确钻探是实现页岩油商业开发的关键技术。但由于陆相页岩具有黏土矿物含量高、非均质性强、层理发育等特点,导致水平井井壁失稳严重、薄目标靶层精确导向困难等钻探技术难题。【研究方法】以松辽盆地南部青一段页岩为研究对象,综合利用地球化学、地球物理、岩石力学、地应力分析等手段,开展地质工程一体化研究。【研究结果】青一段上部页岩为层理型页岩不适合作为水平井穿行层段,青一段中下部纹层状页岩中的含油薄砂条兼具含油性、可钻性、可压性,可作为穿行目标层;页岩地层需选择强抑制KCL聚胺钻井液体系和油基钻井液体系实施水平井钻探,泥浆密度窗口随水平应力差和井轨迹倾角的增大而增高;测井GR和录井总烃可以精确反映目标靶层岩性非均质变化,结合高精度地球物理,可实时精确调控钻井轨迹。【结论】经应用实践,吉页油1HF井沿1.94 m超薄目标靶层安全钻进1252 m,钻遇率100%,实现了陆相页岩油长水平段精确钻探的技术突破,为吉页油1HF井获得高产工业油流奠定了基础,对中国同类型陆相页岩油长水平段精确钻探具有引领和借鉴意义。

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段陆相页岩气地层孔隙类型、尺度及成因分析

应用氩离子抛光-场发射环境扫描电子显微镜对其孔隙特征进行描述,统计不同孔隙孔径分布范围,同时结合其样品粘土矿物成分、含量测试实验,分析不同孔隙成因。针对18口取芯井,共399.04m岩心进行样品采集,通过对鄂尔多斯盆地延长组长7段典型陆相页岩储层105块岩石薄片样品及83块铸体薄片样品进行测试分析的结果表明,鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩油气地层,有机质演化程度中等,RO在0.6%~1.3%之间,其孔隙类型主要分为基质孔隙和有机质孔隙两大类,其一为基质孔隙,包括有原生晶(粒)内、间孔及晶间隙和次生的晶间溶孔,主要是与蒙脱石转化为I/O混层或伊利石时脱水形成的微孔隙,同时见有少量经过溶蚀孔形成的晶间溶孔;其二为有机质孔隙,主要是在有机质不同演化阶段排烃形成的出油孔和出气孔,及演化到大规模成气阶段的"气孔群"。孔隙尺度统计结果表明,该套陆相页岩油气地层的微孔隙大小主要分布在0.02μm^100μm之间。基质孔隙尺度分布较宽,平均尺度相对较大,微米级孔隙占约23%左右,纳米级孔隙占约77%;有机孔隙尺度相对较小,主要分布在20nm^750nm之间,以纳米级孔隙为主。分析认为鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩气地层微孔隙体系的形成与(泥)页岩的成岩演化及有机质的热演化成熟度有关,不同演化阶段形成不同微孔隙类型。