濮江妍 張新瑞

摘要：在常規(guī)油藏資源開發(fā)已到瓶頸的階段，頁巖油的開發(fā)已經(jīng)成為了當(dāng)下的重點(diǎn)，國外的開發(fā)形勢(shì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)并提高了經(jīng)濟(jì)效益。鄂爾多斯形成的地質(zhì)構(gòu)造之上，不斷優(yōu)化創(chuàng)新現(xiàn)有的開發(fā)技術(shù)，使得國內(nèi)的油田對(duì)頁巖油的開發(fā)也有了很多的進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：頁巖油;非常規(guī)油藏;開發(fā);發(fā)展;技術(shù)

頁巖油是干餾油頁巖開采得到的礦油。因頁巖油的主要成分與原油相似，可以煉出石油產(chǎn)品并用于日常生活。在現(xiàn)階段能源趨勢(shì)之下，頁巖油的開發(fā)已經(jīng)成為了行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

1國外非常規(guī)油藏的發(fā)展

當(dāng)前，由美國引領(lǐng)非常規(guī)油藏的發(fā)展，全球的非常規(guī)油藏已進(jìn)入發(fā)現(xiàn)活躍期。有研究表明，在前期的低油價(jià)之下，美國更是利用非常規(guī)油藏實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)上的成功，縱觀來看美國的成功主要得益于技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)管理主導(dǎo)的降本增效。主要體現(xiàn)在：①鉆井的水平井段長度大幅增加;②采用密切割技術(shù)，單井加砂強(qiáng)度達(dá)提升;③單井支撐劑用量持續(xù)上升，石英砂全面取代陶粒，增強(qiáng)壓裂支撐的作用，減緩地層閉合的速度;④大數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)了非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的政策制定，推進(jìn)非常規(guī)油藏的戰(zhàn)略部署[1]。

2 國內(nèi)頁巖油的發(fā)展

2.1 陸相頁巖油的構(gòu)造-鄂爾多斯盆地為例

鄂爾多斯盆地為典型的克拉通內(nèi)盆地，蘊(yùn)含豐富的油氣資源。基于近年來的研究表明，鄂爾多斯盆地由下至上發(fā)育10個(gè)區(qū)域不整合面，分別為長城系、薊縣系、震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系和第四系底界不整合面;盆地發(fā)育中元古界、寒武系-奧陶系、上石炭統(tǒng)-三疊系、侏羅系等6個(gè)構(gòu)造-地層層序。在整個(gè)改革演化過程中，鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了中元古代早-中期大陸裂解、寒武紀(jì)-中奧陶世被動(dòng)大陸邊緣、晚奧陶世主動(dòng)大陸邊緣形成與碰撞造山等演化過程。鄂爾多斯盆地巖石圈深部的構(gòu)造作用相對(duì)活躍，盆地內(nèi)部發(fā)育中奧陶世、中-晚三疊世、早白堊世與晚中新世4期中酸性、中基性火山活動(dòng)。鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了5個(gè)關(guān)鍵構(gòu)造變革期分別為新元古代、晚奧陶世、中-晚三疊世、晚侏羅世-早白堊世、新生代時(shí)期，這些構(gòu)造變革期控制了盆地的構(gòu)造演化和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，對(duì)如今鄂爾多斯盆地的油氣分布產(chǎn)生了重要的影響[2]。

我們國家陸相頁巖油發(fā)育的地質(zhì)時(shí)代跨度大，成熟度整體偏低，縱觀儲(chǔ)層可發(fā)現(xiàn)非均質(zhì)性強(qiáng)，根據(jù)熱成熟度指標(biāo)將頁巖油分類，分別為未成熟或低成熟油頁巖、中—低成熟度頁巖油、中—高成熟度頁巖油。頁巖油的資源潛力主要取決于兩個(gè)方面，一是頁巖層系中已生成但尚未排出的滯留烴量，二是尚未轉(zhuǎn)化成有機(jī)質(zhì)的剩余生烴潛力。因?yàn)椴煌墒於软搸r中烴類的賦存狀態(tài)以及有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化程度各不相同，所以開發(fā)方式也是全然不同。未轉(zhuǎn)化的未成熟或低成熟油頁巖目前主要處于地表以及近地表的位置，開發(fā)探索周期長、潛力有限。中—低成熟度頁巖油滯留烴占比低，雖然該部分可動(dòng)用力差，但存在高比例的未轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)，因此利用有效的技術(shù)是可以有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益的開發(fā)。中—高成熟度頁巖油滯留烴占比高，主要集中于頁巖孔隙、裂隙和紋理中，是目前各個(gè)成熟度不同的頁巖油中可動(dòng)用潛力最大的[1]。

2.2頁巖油開發(fā)主要技術(shù)-以慶城油田為例

我們頁巖油的勘探開發(fā)能夠像現(xiàn)在這樣取得可見的成效，這些都要?dú)w功于我們?cè)陧搸r油開發(fā)中使用的核心技術(shù)的不斷進(jìn)步優(yōu)化，在經(jīng)歷了前期頁巖油開發(fā)中的不斷探索和試驗(yàn)，不斷完善地震、測(cè)井、儲(chǔ)層改造等一系列核心技術(shù)。

以慶城油田為例，慶城油田為典型的黃土塬地貌，地表經(jīng)長期風(fēng)化作用已形成復(fù)雜多變的溝、塬、梁等地形。已形成的技術(shù)有黃土塬井震混采及單點(diǎn)接收三維地震采集技術(shù)、黃土塬“三高”（高分辨、高信噪比、高保真度）成像處理技術(shù)等，為選擇頁巖油甜點(diǎn)區(qū)、設(shè)計(jì)水平井軌跡及隨鉆導(dǎo)向提供技術(shù)支撐，通過井炮和可控震源混采、單點(diǎn)檢波器接收等采集方式，在提高炮點(diǎn)布設(shè)均一性及接收地震波信號(hào)頻寬的基礎(chǔ)上，解決黃土塬三維地震采集的技術(shù)難題。[3]

面對(duì)頁巖油開發(fā)中測(cè)井評(píng)價(jià)面臨的問題，圍繞儲(chǔ)集空間、含油性和地應(yīng)力等屬性評(píng)價(jià)的生產(chǎn)需求，在巖石物理機(jī)理系統(tǒng)研究和測(cè)井新技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化測(cè)井系列和采集模式，建立了包括巖石礦物組分、孔喉結(jié)構(gòu)、砂體結(jié)構(gòu)等參數(shù)的“三品質(zhì)”（儲(chǔ)層品質(zhì)、烴源巖品質(zhì)、工程力學(xué)品質(zhì)）定量解釋評(píng)價(jià)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)頁巖油地質(zhì)甜點(diǎn)和工程甜點(diǎn)的測(cè)井綜合評(píng)價(jià)。[3]

頁巖油儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)層致密、地層壓力系數(shù)低等瓶頸問題，對(duì)頁巖油的水平井實(shí)施體積壓裂，再配合低傷害、低成本的壓裂液，實(shí)現(xiàn)最大程度對(duì)頁巖油儲(chǔ)層的有效改造。新一代水力噴砂分段壓裂工藝以“多簇射孔、環(huán)空加砂、長效封隔”為核心，解決高壓高排量壓裂的難題。[3]

3 結(jié)論

（1）國外的非常規(guī)油氣開發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，提升后的技術(shù)，先進(jìn)的科學(xué)管理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)上的快速增長。

（2）陸相頁巖油時(shí)代跨度大，成熟度整體偏低，而我們現(xiàn)處的鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了5個(gè)關(guān)鍵構(gòu)造變革期方才形成了目前的格局構(gòu)造。目前中-高成熟度頁巖油有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化潛力最大，在成熟的技術(shù)之下可以實(shí)現(xiàn)大面積開發(fā)。

（3）頁巖油的優(yōu)化開發(fā)技術(shù)主要分為地震、測(cè)井、儲(chǔ)層改造這三個(gè)方面，成熟的地震技術(shù)有效解決地震采集的技術(shù)難題;通過“三品質(zhì)”定量解釋評(píng)價(jià)技術(shù)，提高了對(duì)頁巖油的綜合評(píng)價(jià);通過對(duì)體積壓裂技術(shù)的不斷提升，解決了當(dāng)下頁巖油非均質(zhì)性對(duì)開發(fā)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒才能， 潘松圻， 荊振華， 高金亮， 楊智， 吳松濤， 趙群. 頁巖油氣革命及影響[J]. 石油學(xué)報(bào)， 2020， 41（1）： 1-12.

[2]何登發(fā)， 包洪平， 開百澤， 魏柳斌， 許艷華， 馬靜輝， 成祥 鄂爾多斯盆地及其鄰區(qū)關(guān)鍵構(gòu)造變革期次及其特征 [J]. 石油學(xué)報(bào)， 2021， 42（10）： 1255-1269.

[3]付鎖堂， 付金華， 牛小兵， 李士祥， 吳志宇， 周新平， 劉江艷. 慶城油田成藏條件及勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 石油學(xué)報(bào)， 2020， 41（7）： 777-795.