页岩油气概况油母页岩属于煤吗油页岩属于什么结构

　　大港油田页岩油走过10年艰苦探究过程，沧东凸起孔二段构成一套可复制的效益开辟手艺序列，停止2023年6月22日，大港油田页岩油日产才能为430t、累计产油35.27×104t，估计2

　　大港油田页岩油走过10年艰苦探究过程，沧东凸起孔二段构成一套可复制的效益开辟手艺序列，停止2023年6月22日，大港油田页岩油日产才能为430t、累计产油35.27×104t，估计2023年页岩油产量将到达15×104t。分离大港油田页岩油庞大小断块、纵向甜点多的特性，订定了“以效益开辟为中间，边评价边施行”开辟准绳，根据“成熟区拓展效益建产范围、代替区增强效益建产实验、潜力区加大勘察评价力度”团体思绪，力图完成2025年25×104t、2030年50×104t和2035年100×104t页岩油上产目的。

　　2020年沧东凸起孔二段8口页岩油井下泵井免修期为35～342天（均匀135天），在1200m阁下杆柱易发作H2S腐化，形成杆断，杆断地位与硫酸盐复原菌繁衍兴旺段（温度36～45℃）相干，沧东凸起16口井的消费过程当中均检测出H2S，最高浓度为923.61mg/m3。对此，按照硫酸盐复原菌发展活泼区间，优化使用环氧树脂外包覆抽油杆和耐高温（130℃）内衬油管防偏磨防腐化手艺，有用隔断H2S，制止抽油杆本体腐化，杆管均匀寿命耽误至330天以上，有用耽误了检泵周期。针对沧东凸起孔二段页岩油高含蜡特性，操纵合金金属元素之间存在电极电位差别，组成微电池，抑止蜡、垢天生，减缓微生物腐化与垢下腐化，现场使用施行后最大载荷低落16%，交变载荷低落40%，清蜡热洗周期耽误两倍以上。

　　早在20世纪90年月，沧东凸起孔二段泥页岩含油评价惹起留意，J6井2561.4～2663.9m泥页岩段见油气显现，36.5m/4层，试油日产水0.17t，试油显现泥页岩储层致密，不具有产液才能，页岩油勘察进入窒碍阶段。2011年，Z68-12井孔二段3135～3156m气测全烃为0.83%～98.47%（均匀18.87%），电阻率为11.75～44.43Ω·m（均匀25.99Ω·m），试油获天然产能，日产油8.63t、累计产油14.06t。2012年，KN9井孔二段3402～3424m，日产油5.42t、累计产油11.87t，证明页岩油具有必然勘察潜力。

　　（2）庞大断块长程度段精准钻探、深层纹层型页岩高效体积存裂革新、公道排采轨制与集输工艺是湖相页岩油效益开辟的枢纽手艺，深度地质工程一体化、科研消费一体化是完成大范围效益开辟的主要保证。

　　渤海湾盆地黄骅坳陷沧东凸起孔二段页岩油范围效益开辟面对中低成熟页岩油主力产层评价优选、纵向多甜点层平面开辟动用、庞大断块2000m长程度段优快钻完井、纹层型页岩储层高效体积存裂革新和高凝—高含蜡页岩油高效举升等困难。沧东凸起孔二段页岩油勘察开辟阅历研讨探究、程度井打破、产能评价和先导实验4个阶段，仍有60%的已投产程度井单井EUR小于2.0×t，单井产量偏低成为限制湖相页岩油效益开辟的瓶颈成绩。经由过程综合阐发沧东凸起孔二段47口已投产井测井、录井、压裂参数和消费数据材料，针对庞大断块湖相页岩油效益甜点评价和箱体优选、井网布置、随钻导向、压裂革新和排采轨制等方面停止了体系攻关，落实官东地域C1、C3和C5共3个效益开辟甜点层，有益面积为42～53.3kmt。优选沧东凸起5号平台孔二段C1③和C3⑧2个10m级甜点层展开页岩油效益开辟先导实验，攻光复杂断块水基钻井液长程度段钻探困难，立异构成纹层型页岩油高效压裂手艺，完成纹层型页岩储层浸透率进步、溶胀增能、混相降黏，5话柄验井测试单井峰值产量39.6～122.3t，停止2023年6月22日已投产174～201天，累计产油3.34×10

　　消费结果：5口井放喷1～2天见油，4mm油嘴测试单井日产油39.6～122.3t，显现见油早、返排率低、压力稳等特性。停止2023年6月22日，2～3mm油嘴持续自喷消费174～201天，累计产油3.34×104t，估计首年累计产油6.5×104t，均匀单井EUR为4.11×104t。

　　中国石油大港油田公司鉴戒致密油勘察开辟经历，对沧东凸起孔二段页岩油停止了连续探究理论，前后阅历研讨探究、程度井打破、产能评价和先导实验4个阶段（图2），获得勘察发明和产量打破，但同时也面对甜点熟悉不清、配套工程工艺手艺不完美和效益不达标等困难。

　　程度井随钻跟踪过程当中，综合地球物理、随钻测井和岩屑录井材料，使用“地层真垂厚”比照法，细化邻区直井与程度井甜点评价页岩油风格况，成立差别地层倾角及井斜角状况下视垂直厚度差的计较模子，精算入窗深度及井斜角，卡准地区标记层和入窗标记，确保精确入窗（图7）。入窗后随钻精粗大层比照，静态改正深度模子，指点轨迹优化，地动逐点指导钻井，随时停止多参数及时阐发，将10m级靶层钻遇率由75%提拔至90%以上。沧东凸起孔二段5号平台5口井程度段长1851～2091m（均匀1973m），均匀热解S1为9.24～12mg/g，程度段长度和含油性团体优于同区块首年万吨高产程度井，完成了庞大断块10m级箱体2000m程度段精准钻探。

　　2013年，为探究页岩油富集纪律，操纵G108-8井孔二段494.29m岩心1.2万余块次各种阐发数据，综合研讨以为沧东凸起孔二段泥页岩具有优良的生烃前提油母页岩属于煤吗、必然的储集空间、较着的含油气特性，脆性矿物含量较高，空间上持续不变散布，团体含油气，甜点段富集高产[14]，沧东凸起孔二段共辨认出7个甜点层（C1—C7），单层厚度为10～37m，累计厚度为100～200m。2013—2016年，沧东凸起孔二段前后有15口直井试油获产业油流油母页岩属于煤吗，日产油5～46t、累计产油68～1541t，直井压裂后早期产量差别大，且均具有递加快、稳不住和累计产量低的特性。

　　地质参数：程度段长1851～2091m（均匀1973m），是2021年施行均匀程度段长度的两倍，Ⅰ类甜点钻遇率为95%，次要含油目标S1介于9.24～12mg/g，含油性为程度井中最高程度。

　　页岩油程度井产出液身分包罗油、水油母页岩属于煤吗、气/油/水混淆物等，其多组分、多身分耦合感化形成乳化才能强，构成不变油包水乳化液招致管输摩阻高，返排液在高温无外力前提下难以天然活动。对此研发了集降凝、降黏、反相乳化于一体的高份子页岩油降凝降黏剂，构成了页岩油平台式集管输开辟空中办理形式，建立零丁集输、集合处置的手艺道路，构成根据消费阶段分步建立、差同化配套的手艺计划，并在沧东凸起页岩油5号平台效益开辟空中工程中片面使用，保证了页岩油高效开辟消费。

　　针对沧东凸起层速率横向变革快，沧东凸起孔二段程度井靶点埋深猜测难度大困难油母页岩属于煤吗，经由过程地动速率定量猜测靶点深度，对已完钻直井层速率或程度井均匀速率参考点停止时深阐发，寻觅速率变革纪律，接纳类比法及公式法求取各靶点深度，成立深度模子。

　　沧东凸起孔二段页岩油储层高效压裂次要获得以下4个方面手艺前进：（1）成立了支持剂速率沉降数学模子，构成流速—砂比—浓度耦合图版，晋级全程滑溜水持续加砂工艺，砂液比由4%进步到10%，进步了裂痕支持结果；（2）构成了趾端蓄能+前置CO2增能体积存裂手艺，经由过程首段注入滑溜水（3000～5000m3）、提拔地层能量、耽误压裂后稳产期，前置注入CO2提拔孔隙压力、低落原油黏度、增长地层弹机能量；（3）构成“高黏+低黏+高黏”逆混淆压裂手艺，进步压裂液造缝才能，增长裂痕宽度，处理了压裂裂痕窄砂比敏感困难；（4）明白了压裂结果影响身分，固化效益革新最优参数（压裂段长50m、簇间距8～10m、米液量30～35m3、米砂量2.5～3.0m3、滑溜水比例80%、石英砂比例80%、排量12～16m3/min）。

　　为进一步进步单井产量，2017年优选官东地域孔二段C1甜点作为勘察打破点，布置施行GD1701H和GD1702H两口页岩油先导实验程度井：GD1701H井程度段长942m，最高日产油76m3，不变消费652天，累计产油8964m3、累计产气64.1×104m3、EUR为1.83×104t；GD1702H井程度段长1286m，最高日产油61m3，不变消费667天，累计产油12080m3、累计产气62.1×104m3、EUR为2.32×104t。两口页岩油先导实验井获高产稳产产业油流，完成了陆相断陷湖盆页岩油勘察打破[7]。

　　（1）沧东凸起陆相纹层型页岩油藏属于持续性油藏，具有团体含油特性，但在现有经济手艺前提下，唯一Ⅰ类资本具有效益开辟潜力，页岩油勘察开辟理念从“找到油”改变为“高产有用益”，钻探目的从“选大段”改变为“选靶箱”。

　　庞大断块纵向甜点层平面开辟动用计划布置枢纽参数次要包罗程度段长度、程度段方位与最大程度主应力夹角和井间距，受庞大断块前提和应力场前提限定，程度段长度和最优程度段方位需求停止必然水平弃取，准绳以下：（1）程度段长度与单井产量具有明显正相干干系，设想程度段长度应大于1500m；（2）程度段方位与最大程度主应力标的目的夹角为90°时，累计产油量最高，程度井方位与最大程度主应力夹角在60°～90°范畴内，尽能够增长程度段与最大程度主应力标的目的之间的夹角；（3）已压裂程度井均匀裂痕半长为150m阁下，前期布置施行程度井优选井间距为300m，纵向差别甜点层之间接纳“W”形交织布井方法（图6）；（4）统一断块内钻井和压裂接纳工场化功课，整压整投，制止井间滋扰。

　　（1）页岩油主力产层还没有明白，陆相庞大断块甜点平面追踪难度大，最优钻探箱体和最好钻探形式还没有成立。G108-8井孔二段494.29m取心段中泥页岩厚度约为370m，根据可动烃含量S1＞2mg/g作为Ⅰ类甜点层分别尺度，该井辨认出Ⅰ类甜点层厚度156m，单层厚度为30～40m。针对该尺度优选的Ⅰ类甜点共投产9口程度井，百米日产油0.21～2.45t，均匀百米日产油仅为1.61t，单井首年累计产油量小于5000t。首年累计产油量大于5000t的程度井共8口井，均匀可动烃含量S1＞6mg/g，均具有较好的含油性，且单井产量与程度段Ⅰ类甜点长度呈正相干干系，Ⅰ类甜点长度每增长100m，日产量增长1.7～2.2t。按照单井产量和可动烃含量S1之间的干系，若将Ⅰ类甜点层分别尺度进步至可动烃含量S1＞6mg/g，纵向甜点厚度减少至8～10m，现有材料根底和手艺手腕没法完成薄层甜点箱体的平面临比与空间猜测，程度井入窗及程度段导向跟踪难度大，甜点钻遇率较低，且存在脱靶风险。

　　中国页岩油资本丰硕，猜测可采资本量为(10～15)×108t[1]，依托程度井体积存裂手艺，已在准噶尔[2]、鄂尔多斯[3]、松辽[4]、渤海湾[5-7]、柴达木[8]、四川[9]等通例含油气盆地次要生烃层系中得到产业油流[10-13]，湖相页岩油曾经成为通例油气主要计谋性代替资本。虽然资本潜力宏大，但绝大大都湖相含油页岩的成熟度偏低，储层致密，加上页岩油份子大、极性强、黏度高和含蜡高档特性[14]，其范围、效益开辟动用仍面对高产甜点层优选、庞大断块长程度段优快钻完井、中深层储层高效体积存裂革新和高凝—高含蜡页岩油高效举升手艺工艺优化等多方面困难。

　　工程参数：均匀钻井周期为45天，压裂程度段长1800m，单段长50m阁下，簇间距为8～10m、米液量为30～35m3、米砂量为2.5～3.0m3，均匀单井注入压裂液5.6×104m3、加砂4430m3、参加CO22793.7t。不变电场裂痕监测成果显现，压裂痕网平均，簇开启率由以往64%进步至80%，单段压裂液涉及体积由以往3.1×104m3提拔至5.8×104m3，完成了浸透率进步、溶胀增能、混相降黏，改进了渗流才能。

　　（3）沧东凸起孔二段高凝—高含蜡页岩油具有原油物性较差、渗吸及排采纪律庞大、一次压裂后能量难以有用保持连结稳产等特性，顺应性排采工艺、集输工艺和进步采收率手艺需求进一步提拔。孔二段空中原油密度为0.85～0.94g/cm3，凝固点为28～47℃，均匀含蜡量为20%，50℃原油黏度为30.24～1167mPa·s，120～150℃原油黏度为10.4～72.1mPa·s。沧东孔二段典范页岩油样品析蜡曲线），转晶和结晶在很宽温度范畴内停止，差别页岩油样品析蜡顶峰与析蜡点变革纪律根本连结分歧，均匀一次析蜡点为59.4～62.1℃、二次析蜡点为42.6～46.5℃、凝固点为36.3～41℃，进入析蜡顶峰前的累计析蜡量是通例原油的2.5倍，蜡晶构成胶凝趋向，增长原油黏度，低落了运送活动性，页岩油返排液举升过程当中易出砂、结蜡，易形成井筒梗塞、杆断等庞大状况，影响消费时率，给页岩油高效开辟形成极大应战。

　　（3）在新熟悉指点下，大港油田建成我国首个10万吨级湖相页岩油效益开辟树模平台，证明了湖相页岩型页岩油具有平台式范围效益开辟才能，可为我国湖相页岩油开辟供给有力支持。

　　（2）沧东凸起孔二段断裂体系庞大，程度井压裂历程易发作套变及井间窜犯，纹层型页岩储层在深埋藏、庞大应力场前提下革新不充实，对产量影响较大。沧东凸起孔二段堆积期机关举动激烈，Ⅲ、Ⅳ级断裂较发育，断块宽度为500～1100m，统筹主应力标的目的，孔二段程度段长度大于1500m布井难度大，且大范围压裂易发作套变和井间压采滋扰。2018—2019年孔二段共施行程度井压裂16井次，套变4井次，套变发作率为25%，累计丧失18段/95簇，丧失油层1233m。程度井压裂发作压裂窜犯8井次，同断块内压裂窜犯发作几率为50%，井间压裂滋扰对产量具有不成逆的影响。以沧东凸起1号平台为例，GD1702H井受邻井GY1-1-7H井压裂滋扰后（图3），产量由12t降至0.5t，1.5年后产量规复到1.12t，产量规复率仅为9.3%。据统计，沧东凸起孔二段同断块、同层位之间易发作压裂窜犯，影响间隔在73～480m之间，且有6井次窜犯距小于160m，扩展井间距可以有用制止井间滋扰的发作和低落滋扰水平，但最优井间距及最好压裂方法仍处于探究研讨与现场实验阶段。

　　比年来，经由过程连续深化页岩油富集地质实际熟悉，探究差别成熟区、差别甜点层、差别程度段长度、差别压裂范围和差别井距等身分对页岩油程度井产量的掌握感化，完美了高凝—高含蜡页岩油顺应性高效举升工艺手艺[14-15]。总构造成可复制推行的断陷湖盆页岩油范围效益开辟形式，并在沧东5号平台效益开辟实验中获得优良使用结果，该平台前后投产9口井，日产油260～280t，建成我国首个10万吨级湖相页岩油效益开辟树模平台，促使大港页岩油迈向平台式效益开辟新阶段，为我国湖相页岩油范围效益开辟供给了无益鉴戒。

　　经由过程程度井产量与枢纽地质参数相干性阐发，从头成立沧东凸起孔二段页岩油Ⅰ类甜点层评价尺度：S1＞3mg/g，TOC＞2%，OSI＞200mg/g，脆性指数大于77，核磁共振孔隙度大于6%。优选出8个最优钻探箱体，单个箱体厚度为9～13m，累计厚度为93m，横向上整体不变散布（图5）。此中，官东地域C1③、C3⑧和C5⑫共3个箱体已被证明具有效益开辟才能，有益面积为42～53.3km2，预算Ⅰ类资本量为1.54×108t。

　　相较于该平台前期得到首年万吨高产的GY5-1-9H井和GY5-3-1H井，5口新投产井日产量和累计产油量根本连结分歧，同期油压较GY5-1-9H井和GY5-3-1H井高10～15MPa（图8）。沧东5号平台今朝9口井投产，均匀单井EUR为3.51×104t，估计15年累计产油31.61×104t，在50美圆/bbl门路油价下计较，税后财政内部收益率为12.77%，投资收受接管期为4.33年，这也标记着大港油田建成我国首个10万吨级湖相页岩油效益开辟树模平台。

　　经由过程连续深化地质实际熟悉，基于页岩含油性、岩性、物性、储层脆性等综合阐发评价[19]，构成沧东凸起孔二段咸化湖盆内圈层堆积“三高一低”（高有机质、高频纹层、高脆性矿物、低粘土）纹层型页岩劣势组构相富集熟悉[20]页岩油风格况，其适中的有机碳含量（均匀2%～6%）、适中的有机质范例（Ⅰ—Ⅱ1型为主页岩油风格况，大批Ⅱ1—Ⅲ型）和适中的热演变水平（Ro为0.7%～1.2%）是页岩油富集的有益生烃前提，高密度微纳米纹层（8000～11000层/m）、高占比微纳米孔缝（面目面貌率大于10%）和高滞留可动烃含量（均匀2～10mg/g）是页岩油富集的有益储集前提，顶底板封堵和弱断裂毁坏区是页岩油有益的保留前提，进而明白了沧东凸起孔二段页岩油富集纪律[21]。

　　沧东凸起孔二段页岩油藏属于一般温压体系（部分非常高压），但因为油藏埋深较大，储层温度和压力绝对值高，地层压力系数为0.93～1.58、油藏压力为62MPa、地温梯度为2.63～3.09℃/100m、油藏温度为150℃，加上纹层型页岩储层空间非均质性特性，对体积存裂提出较大应战。压裂手艺前后阅历了4个开展阶段[22-24]：（1）2013—2017年直井二次加砂缝网压裂手艺；（2）2018年先导实验阶段，长段少簇、多液少砂、小段塞加砂手艺；（3）2019—2020年体积存裂1.0手艺，短段多簇亲密割、多液多砂、全程滑溜水持续加砂；（4）2021年至今体积存裂2.0手艺，长段多簇亲密割、适液多砂、全程滑溜水高起步持续加砂。

　　中国石油大港油田公司环绕“提产提效”主线，构成“优化焖井工夫，充实渗吸置换”“优化放喷轨制，保压高效控排”“优化举升工艺，耽误稳产周期”的高效消费三办法[25]：（1）优化焖井工夫，焖井26～35天，持续3天压降小于0.1MPa/d，原油充实渗吸置换，返排率3%之内便可见油，且焖井+放喷见油累计工夫最短，见油时效最高；（2）自喷轨制优化，分阶段2～6mm油嘴精密控压消费连结地层能量，优化日产液量大于35m3，使井筒温度高于原油凝固点38℃，可有用防备井筒结蜡凝固梗塞井筒；（3）机器采油期，小泵深抽液量范畴拓宽16%，举升能耗低落38%，满意无极调参需求。

　　在类似堆积情况、储集物性、储层脆性和封锁前提下，可动烃含量S1＞6mg/g是沧东凸起孔二段钻探箱体优选的枢纽目标，实际与理论相分离，逐渐证明高可动烃含量纹层型页岩是沧东凸起孔二段页岩油主力产层。GD1702H井产液剖面测试成果显现，该井程度段纹层状长英质页岩占40%，其对该井产量奉献率达75%，纹层型页岩段折合百米日产油量大于3t，纹层状长英质页岩是页岩油的次要产层。2020年以后页岩油风格况，勘察理念从“找到油”改变为“高产有用益”，钻探目的从“选大段”改变为“选靶箱”，勘察开辟重点转向5号平台C1③和C3⑧两个10m级甜点层（图5），GY5-1-9H和GY5-3-1H两口井得到首年万吨稳产打破。停止2023年6月22日，GY5-1-9H井压裂段长988m，程度段Ⅰ类甜点钻遇率90%，S1均匀为7.1mg/g，已试采909天，累计产油2.06×104t，猜测EUR为3.8×104t，打破了单井产量3×104t效益鸿沟。

　　黄骅坳陷是渤海湾盆地中部的一个主要机关单位，其西鸿沟和东鸿沟别离为沧东断裂系和兰聊—羊二庄断裂系，两者组成双断的地堑式构造[16]。黄骅坳陷西侧为沧县隆起，东南侧为埕宁隆起和沙垒田—海中隆起，北侧为燕山褶皱带，平面形状整体呈南窄北宽特性[17]，坳陷内以孔店—羊三木突出为界，南部为沧东凸起，北部为歧口凸起。沧东凸起属于地区性拉张布景下构成的重生代陆相断陷湖盆，面积约为1760km2。沧东凸起古近系发育孔店组、沙河街组、东营组等多套地层，此中孔店组分别为孔三段、孔二段、孔一段共3个段（图1）。沧东凸起在孔二段堆积期是一个坳陷型的封锁湖盆，天气为湿润—半干旱，湖盆范畴较大，水体较深，周边断层举动较弱油母页岩属于煤吗，次要发育扇三角洲相、滨浅湖亚相及半深湖—深湖亚相称[18]，半深湖—深湖区团体发育灰玄色细粒堆积岩，岩性以暗色泥页岩夹致密薄层粉砂岩及白云岩的细粒堆积岩为主[15]，是该区主力烃源岩，也是页岩油发育的有益层段。

　　2019—2021年，在勘察得到打破根底上，优选沧东凸起有益区施行产能评价井，在11个平台施行程度井42口，探究差别甜点层、差别程度段长度、差别程度井方位、差别井间距、差别储层革新方法的页岩油产能，总构造成了合适黄骅坳陷的页岩油开辟形式，页岩油日产油量3年上了3个台阶，2021年建成10×104t/a消费才能，领先在渤海湾盆地完成湖相页岩油产业化开辟。

　　今朝，沧东凸起孔二段页岩油正处于效益开辟先导实验阶段，依托地质熟悉和工程手艺前进，逐渐进步单井产量是完成页岩油资本贸易化开辟殊途同归，需求重点处理以下三方面成绩。

　　总结前期开辟经历，统一断块内后压裂程度井对已投产井存在同层位横向相同和差别层位的纵向相同，这对压裂痕长、缝高的精准掌握提出了更大的应战。统一断块内，后施行的程度井对老井发生压裂滋扰的几率较高，因而采纳纵向多甜点团体开辟动用、批量钻井、拉链式压裂功课和团体投产，这是完成庞大断块页岩油范围效益开辟的须要手腕。

　　在明白沧东凸起孔二段高产主控身分根底之上，2021年中国石油油气和新能源分公司检查经由过程了5号平台效益开辟先导实验计划，考证效益开辟主体手艺顺应性。