新认识助力江汉油田页岩油勘探开发

11月8日，继湖北省潜江市潭口地区黄20斜-4、潭71斜-7-5C井首次实现江汉油田潜江盐湖盆地碳酸盐新类型储层油藏勘探重大突破之后，江汉油田页岩油攻关团队进一步在纵向上扩展层系、平面上扩展区带，在潭口地区论证通过4口老井复查，并为做好系统研究，建立系统描述储层纵向含油性、可压性等特征的柱状图，论证通过专探井黄61井。

今年以来，江汉油田研究院和工程院专家联手对江汉油田本土矿区的页岩油储层深化研究，形成了岩相组合体划分和识别技术以及复合酸压加砂压裂工艺，圈定了页岩油储量丰富的“甜点”区域，实现了潭口、广浩地区潜三段—潜四段的新发现，形成平面和纵向、常规和非常规油藏的立体突破，促进了页岩油的勘探开发力度。

难解的“盐”难题

页岩油是储藏在页岩孔隙及裂缝里的石油，在江汉油田矿权区域内，其主要分布在江汉油田本土矿区。

江汉油田研究院专家对页岩油先后经历了盐间页岩裂缝油藏、盐间白云岩或盐间非砂岩油藏、页岩油等认识阶段，研究院专家从1970年代开始对江汉油田本土矿区页岩油进行勘探研究，当时把页岩油叫做“盐间油藏”，对其研究按照常规油藏思路，通过直井注水的方式，制造水压打开储层岩石，形成裂缝作为泄油通道，开采页岩油油藏。专家发现页岩储层物性比较差，极为坚硬，油极难采出，难以通过水压制造较大泄油裂缝，出油效果差，一直没有太大进展。2010年，美国勘探页岩油取得成功，研究院将美国页岩油的特征和盐间页岩地质特征进行对比，发现盐间油藏就是页岩油，从当年开始，研究院按照页岩油的思路开始对页岩油进行地质评价。   

专家借鉴涪陵页岩气田开发页岩气的水平井体系压裂技术，改用水平井横穿页岩储层，希望制造更多的泄油通道、更大的改造体积开采页岩油，但是经过勘探实践，发现盐间页岩厚度薄，工艺改造方面的难度比较大。

油田专家、研究院页岩油攻关团队负责人吴世强介绍，专家对江汉油田本土矿区王场地区、蚌湖向斜、陈沱口凹陷、新沟地区等页岩油储层开展地质研究时，发现本土矿区页岩位于盐湖盆地，特性是厚度比较薄，并且储层里面含有盐岩，对储层进行压裂改造时，盐岩全部溶解在压裂液体系里，当工作人员开展返排作业，把压裂液抽出井筒时，发现因盐岩结晶将井筒堵塞，导致返排不通畅，影响工艺改造流程，造成勘探开发受阻。

勾勒出“甜点区”

面对储层“盐将军”把门，无法顺利开采的难题，专家决定转变思路和方向，寻找不含岩盐的储层区域，圈定储量丰富的“甜点”区域进行勘探。

专家经过研究发现，在潜江凹陷潭口、广浩地区的碎屑岩相带和盐岩相带之间，有一片面积很大的岩性过渡区域，该区域过去按传统砂岩油藏理念认为均为不含油的砂层，没有经过勘探开发。专家对该岩性过渡区域重新做矿物成分分析，发现其含有碳酸盐岩，可能还含有其他富含页岩油的岩性储层，决定重新解释该岩性过渡区域，但是该区域属于页岩油新区，分析解释缺乏有效的技术手段。研究院专家经过技术攻关，2021年研发出岩相组合体划分和识别技术，包括岩相组合体测井识别技术、岩相组合体划分技术。

专家首先建立了岩相组合体测井识别技术。专家希望细分并识别页岩油储层的不同岩性，这需要建立不同岩性的测井识别方法和标准。专家开始了刻苦的攻关工作，通过测井录井工作将页岩油储层不同区域的岩石的岩芯取出来，通过测井录井资料，分析矿物成分和测井响应特征，建立敏感测井曲线和测井参数，从而确立测井解释模型，建立了不同岩性的测井响应特征和识别标准，即关于碳酸盐岩、硫酸岩和沙泥岩的测井岩性及油层识别技术。

拥有测井岩性及油层识别技术后，专家通过测井录井作业获得的测试资料，研究盐间页岩的平面变化规律，希望识别出无盐区和有盐区。专家发现，页岩分布稳定，但是盐岩在快速相变，无盐区和有盐区紧密相连。专家顺藤摸瓜找到无盐区后，通过岩相组合体划分技术，划分出盐岩、碳酸盐岩、硫酸盐岩和砂泥岩四种岩层沉积区，其均存在于大面积分布的页岩中，组合形成页岩夹盐岩、页岩夹碳酸盐岩、页岩夹硫酸岩、岩岩夹砂泥岩等四种岩相组合区，其中页岩夹盐岩含有大量盐岩，属于不容易改造的有盐区，页岩夹碳酸盐岩等其他三种岩相组合区不含盐岩，属于容易改造的无盐区。 

强酸力破顽石

专家重点分析页岩夹碳酸盐岩、页岩夹硫酸岩和页岩夹砂泥岩所在的无盐区页岩油储层，发现在不同地区三种岩相组合区分布不同。专家优选出平面纵向上三种岩相组合区层位比较多，呈现多层叠合连片的区域作为页岩油储量丰富区，决定对黄20斜-4井开展压裂作业。

黄20斜-4井所在的储层具有碳酸盐含量高、岩性复杂的特征，常规水力压裂形成的泄油面积小难以有效开发。工程院专家经过刻苦攻关，成功研发“多段酸液溶蚀+多级裂缝支撑”复合酸压加砂压裂工艺。

工程院储层改造所技术骨干韩玲说，首先针对该储层碳酸盐含量高，渗透率低的特征，专家优选前置酸和缓速酸两套酸液体系，用酸溶解碳酸盐，可以扩大岩石已有孔隙的宽度，同时可以形成刻蚀缝，将孔隙和裂缝作为储层泄油通道，提高采油率，这就是“复合酸压加砂压裂工艺”中的酸液溶蚀方法。

由于前置酸和缓速酸的腐蚀能力有限，作用距离小，专家将作业对象按照距离油井远近的距离，分为多段分别处理。第一段处于油井附近，专家通过压裂车将前置盐酸直接注入第一段地层，形成刻蚀裂缝，第二段远离油井，专家在盐酸体系中加入甲酸形成缓速酸，降低酸的反应速度，不会很快释放腐蚀力和岩石反应而消耗掉，确保酸随着重力作用继续向岩石下方渗透，逐步释放腐蚀力，增加腐蚀深度，增加孔隙通道和泄油裂缝长度，增大改造体积，这就是“复合酸压加砂压裂工艺”中的多段酸液溶蚀方法。

针对碳酸盐岩发育的微裂缝，以及采用低粘液体、暂堵等手段压裂出的复杂缝宽普遍较窄，用中、大粒径砂粒无法进入并支撑狭窄裂缝的情况，工程院攻关团队转变思路，增加适合进入狭窄裂缝的小粒径砂粒在压裂裂缝支撑剂中的占比。“裂缝离井筒越远，缝宽越窄，用小粒径砂粒支撑远端裂缝，配合中、大粒径砂粒支撑缝宽大的近端裂缝，可以提升压裂改造的导流能力，增加泄油裂缝有效体积，提升原油产量”，韩玲说，“这就是‘复合酸压加砂压裂工艺’中的多级裂缝支撑方法”。

10月9日，黄20斜-4井采用复合酸压加砂压裂工艺圆满完成现场施工，获得26.22方工业油流，实现了江汉碳酸盐岩新类型储层的工艺新突破。

岩相组合体划分识别技术和复合酸压加砂压裂工艺实现了页岩油有利岩相的预测和开发，为下一步相同类型油藏提供了技术借鉴，为油田老区高效勘探开发，寻找到新的规模增储阵地提供了技术利器。