天然气生产流程国家能源局油气司油气生成过程

　　2022年以来，石勘院四川中间片面支持在川企业致密气勘察开辟

　　2022年以来，石勘院四川中间片面支持在川企业致密气勘察开辟。提出了川西坳陷须家河组“右行左阶”走滑压扭机关新熟悉，明白梓潼凸起弱变形区具有“有益岩石相控储、走滑压扭带控富”的成藏富集纪律，提出潼深1井挖潜倡议，施行后获产7.22万立方米/日，支持该地域670亿立方米猜测储量提交；成立了川东北须家河组有用裂痕体发育形式和“双源差别供烃、缝储耦合控富”成藏形式，提出元陆171等井挖潜倡议，获产119万立方米/日，支持该地域489亿立方米探明储量提交。

　　下一步，西南油气将连续打造超深层碳酸盐岩、深层页岩气、深层致密砂岩气三大范畴特征实际手艺，尽力促进海相深层页岩气有用开辟手艺、气藏水侵前缘猜测及气井控水手艺两项中国石化原创手艺策源地建立，助力深地工程和川渝千亿立方米级自然气国度基地建立，构建情况友爱、节能减排的油气消费系统，放慢构成新质消费力国度能源局油气司，加强高质量开展新动能。

　　作为十分规自然气，致密砂岩气开辟难度大，但资本占比高，已成为环球自然气勘察开辟的重点范畴和自然气产量的次要增加点。环球致密砂岩气次要散布在北美、欧洲和亚太地域。美国事今朝环球致密砂岩气年产量最多的国度，勘察开辟相对成熟。我国致密砂岩气重点散布在鄂尔多斯和四川盆地，此中四川盆地中江气田、川西中浅层气田和鄂尔多斯盆地榆林、大牛地等一批致密砂岩气田已进入开辟建产阶段国度能源局油气司。

　　晚期接纳的胍胶压裂液黏度太大，极易梗塞通道。科研团队攻关构成一体化造缝携砂压裂液系统——可按照差别裂痕范围婚配液体配方，在施工现场及时调解黏度。建“通衢大道”时把压裂液调粘稠，建“康庄大道”时稀释低落黏度，制止梗塞的同时完成了裂痕相同数目大幅进步自然气消费流程。

　　合兴场气田高质量勘察和效益开辟的胜利理论，提拔了我国致密砂岩气藏开辟枢纽手艺自立立异才能，对我国以致环球深层特低孔致密气范围效益开辟具有鉴戒推行意义。同时，四川盆地致密气局部在四川成都、德阳、绵阳本地贩卖，为处所经济开展、民生保证与节能减排作出主要奉献。

　　西南油气迭代晋级致密碎屑岩勘察开辟特征手艺系列，立异交融通例自然气与页岩气成藏实际与手艺，构成超深层致密砂岩气富集纪律及效益开辟手艺系统，获得了老层系新范畴的严重打破，初次完成了四川盆地须家河组气藏范围效益建产。

　　但科研职员的根底研讨和体系攻关没有止步。他们环绕储量有用动用的诸多应战，下决计逐一解开“桎梏”。

　　“十二五”以来，中国石化自然气开辟完成逾越式开展，连续连结快速增加的势头。但跟着开辟深化促进，自然气稳产难度很大。为了确保增储上产，有须要展开四川盆地须家河组致密砂岩气勘察开辟攻关。2018年以来，中国石化石油勘察开辟研讨院四川中间与西南油气严密共同，对川西坳陷新场须二深层致密砂岩气藏难动用储量展开结合攻关。

　　比年来，西南油气依托团体公司严重科技攻关项目，展开多学科协同攻关，以地质地动一体化猜测为根底、地质工程一体化为手腕、手艺经济一体化为目的，重点处理选好区、描好缝、布好井、压好井等“洽商”手艺困难。

　　四川盆地致密砂岩气资本量9.53万亿立方米，贸易开辟次要集合在侏罗系沙溪庙组、蓬莱镇组国度能源局油气司，而散布广、厚度大的三叠系须家河组资本量高达6.79万亿立方米，却不断未能完成范围贸易建产。

　　“搞不清成藏富集纪律，难以精准猜测，招致效益建产目的不明白。”叶恬然说，“选好区、描好藏是攻关重点。”

　　本地壳板块发作碰撞时，相互城市遭到程度标的目的的挤压力感化，大批岩石发作变形，地球外表发生“褶皱”，此中高高隆起的地区构成山脉。在造山活动中，地壳差别地区的抗挤压才能差别，有些地区更简单隆起，有些地区却险些不受影响，这类险些不受影响的地区被称为“克拉通”。四川盆地地点的地区就是一个“克拉通”，四周地区不竭隆起，一朝一夕，就构成了一个盆地。四川盆地地质年月长远，有几亿年汗青，固然外表看起来很是“平坦”，但在盆缘地区，公开岩层被这些多标的目的、多期次的强力挤压得密密实实。

　　合兴场气田属深层特低孔特低渗致密砂岩大气田，这类气田的勘察开辟在国际上无胜利经历可鉴戒，储量有用动用属天下级困难，33年来一直难以完成范围有用开辟。

　　作甚输导体？简朴来说，就是毗连烃源岩和圈闭的桥梁。在激烈的地壳活动感化下，刚性地层分裂构成断层，柔性地层形变发生褶皱，断层和褶皱旁会呈现无数裂痕——这些输导要素在三维空间组合构成输导体国度能源局油气司，成为油气运移的通道。

　　科研团队以为，在燕山活动（侏罗纪到白垩纪期间中国普遍发作的地壳活动）早中期、新场机关带岩石致密化前，中低熟油气就进入了其时的机关高部位通例储集层；历经亿万年沧海沧海，岩石逐步致密后，晚期高熟自然气又沿断层、差别标准裂痕及高渗基质储集层运移，并滞留此中。因而时空叠合下，在古今机关高部位、输导体中上部，也就是新场机关带东部——合兴园地域，自然气富集水平最高。

　　1988年，西南油气布置的川合100井在须家河组二段测试得到日产自然气20多万立方米，落实了川西坳陷中段由孝泉、新场、合兴场、高庙子、丰谷等多个部分机关配合构成的一个大型隆起带——新场机关带，具有较大的勘察潜力。以该井为引领，为评价3个部分机关布置了6口评价井，先期3口井获产业气流，后续3口井得胜，川西须二气藏勘察摁下“停息键”。

　　“要知好不知满，深入熟悉目的的庞大性和艰难性，主动稳妥促进须二气藏团体动用。”3月11日，在西南油气勘察开辟手艺交换会上，郭彤楼嘱咐科研职员，既要坚决自信心，看到须家河组气藏难动用储量效益开辟的宽广远景，又请求新求变、不懈攻关，将一块块“磨刀石”酿成“金饭碗”，铸效果益开辟的“聚宝盆”。

　　2010~2013年，西南油气复制“新场”形式，在合兴场布置了7口井，却一直没法打破效益关。

　　致密砂岩气凡是指散布于孔隙度小于10%、浸透率小于0.001平方微米砂岩中的自然气。中国致密砂岩气资本次要散布在鄂尔多斯和四川两大盆地，此中四川盆地须家河构成藏前提良好，勘察开辟潜力大。因为致密砂岩物性差，常常不克不及天然建产，多属于难动用储量。

　　本年头，我国西南地域新添千亿立方米级大气田——位于四川盆地的合兴场气田1330.12亿立方米探明地质储量经由过程天然资本部专家组核定。

　　在油气天生的过程当中，常会呈现非常高压，相似“水满自溢”。这类自然驱动力，将油气驱逐到断层、细小裂痕中，就像在水杯里插入一根根吸管，油气经过“吸管”逐渐向储集层促进。跟着运移间隔增长，驱动力逐步低落，油气受自封锁感化在“吸管”内滞留。因而，由“断层、差别标准裂痕、高渗基质储集层”三位一体组成的自然气储个人，既是油气运移的通道，也是自然气储集的次要场合。

　　在地质-地球物理-工程一体化攻关获得胜利后，西南油气勘察甩开探究、开辟转动建产，一体化布置施行钻井15口。但在评价布置新盛201井时，科研职员犯了难——到底该沿着断层面打，仍是钻穿断层面？

　　高产井旁打出多口低效井，目的到底在哪？施行44口井，有用井占比仅23%，效益建产目的不清、工程“甜点”猜测手艺缺少、差同化开辟手艺对策缺少、针对性压裂革新手艺缺少……在宏大的质疑声中，川西须二气藏勘察开辟再次叫停。

　　新盛201井终极采纳“近断层面”形式钻井，轨迹半径掌握在断层上盘200米之内，轨迹标的目的接近断层走向，在揭开须二砂顶时钻遇裂痕型气层，“甜点区”精准脱靶，测试无阻流量高达288万立方米/日，创川西陆相井产量新高。该井于2022年7月投产，已累计消费自然气超2亿立方米，一年多的累计产量已超越前期施行井新盛1井10年的产量。

　　跟着富集高产纪律、气水干系、裂痕发育等新熟悉逐步深化，他们成立建模数模一体化模子，经由过程手艺经济一体化肯定差别“甜点”范例井型、井距、程度段长度及公道配产轨制，构成了“大断层要靠、小断层要穿，充实动用断褶缝体储量”的差同化开辟布置思绪，接纳直井、定向井多层统筹，优选地质工程“双甜点”，立异构成深层高应力致密砂岩气藏钻完井枢纽手艺，钻井胜利率达100%。

　　2021年，他们迎来了起色自然气消费流程。西南油气施行董事郭彤楼率领科研团队阐发比对大批尝试材料，发明油气的高速运移通道也可以储集范围宏大的自然气，因而将通例气与页岩气成藏实际、手艺有机交融，立异提出了输导体成藏实际。

　　假如把在Ⅰ类断褶裂痕区储层“指哪打哪”比作吃肉，那末接下来储量范围更大、档次更低、裂痕相对欠发育的Ⅱ、Ⅲ类区就是啃硬骨头。西南油气提出“评价动用Ⅱ类、攻关打破Ⅲ类”的思绪，深化研讨高渗基质“甜点区”，甩开布置丰谷110井、丰谷111井，均测获超5万立方米/日气流，证明了合兴场气田须二段裂痕欠发育区一样具有优良的勘察潜力，明白了储层具有“横向连片散布、纵向多套叠置自然气消费流程、团体大面积含气”的特性。今朝，针对工具向大断裂、低序级断裂区及微裂痕发育的基质储层区，西南油气施行的5口评价井均获高产，落实了新的范围建产阵地。

　　“自信心比黄金更主要！”提起翻开难动用储量效益开辟之门的“金钥匙”，西南油气开辟办理部初级专家叶恬然说，“坚决自信心国度能源局油气司，求新求变。”

　　为何会呈现如许的状况？这要从四川盆地共同的地质情况提及。由地壳活动和机关演变构成的四川盆地是我国四大盆地之一，从高空俯瞰，团体呈卵形，看上去像一个陨石坑。

　　“这里属超深层特低孔致密砂岩气藏，还没有范围效益开辟先例，这条难路我们一走就是30多年，从没想过抛却。”叶恬然说，“比拟国表里相似气藏，位于四川盆地西缘的合兴场气田，埋藏深度在4500~5500米，均匀孔隙度只要3.7%，均匀浸透率0.07毫达西，砂体累计厚300~400米，气水干系极其庞大。在油气行业，各人遍及以为致密砂岩孔隙度小于5%就是气藏效益开辟的‘灭亡线’，并且合兴场气田的浸透率以至是环球同类气藏最低的，完成效益开辟应战绝后。”

　　科研职员不竭求新求变，体系促进合兴场气田快速上产，单井均匀无阻流量是前期的3倍，4口井无阻流量超百万立方米，累计建立产能超10亿立方米/年，持续两年完成产量翻番，2023年自然气产量打破10亿立方米，完成团体效益最大化，储量由“难动用”一举超出“有用动用”，间接完成“高效动用”。

　　西南油气科研团队走遍了龙门山前及四周一切的须家河组露头剖面，用手触摸致密砂岩的纹理机关，存心领会共同的堆积特性；梳理阐发新场机关带局部取芯井岩芯材料，用手中的放大镜精密察看着一块块“磨刀石”，从岩性组分、堆积机关、裂痕发育等方面展开精密到厘米级的形貌，穿点成线及面，细细探求“磨刀石”的宿世当代。

　　“高产来之不容易！”西南油气工程手艺研讨院须家河压裂手艺团队卖力人王兴文引见，“川西须家河组气藏埋藏深、储层致密，自然气就像被锁在一个个又密又硬的粗大岩石孔隙中，几十年来都是‘铁板一块’——难压开、难加砂、难高产、难稳产。”接纳通例压裂手艺不只造缝难度大，并且造出的缝常常又窄又小，没法满意效益开辟需求，破解压裂困难相当主要。

　　“照理说，一个千亿立方米探明储量大气田，该当建成30亿立方米/年产能。”叶恬然说。此前在四川盆地须家河组已发明广安、安岳、合川、新场等多个探明储量超千亿立方米的大气田，累计探明储量0.94万亿立方米，但2022年总产量仅15.7亿立方米，持久以来表示为“有储量无产量、有气无田”。

　　2000年，西南油气另起炉灶，在新场机关布置的新851井测试获自然气无阻流量超150万立方米/日，日产自然气38万立方米。为团体评价新场机关，西南油气前后布置了28口井，并于2009年探清楚明了川西坳陷第一个束装千亿立方米致密砂岩大气田——新场气田。

　　西南油气高低为之奋发，这但是他们苦苦求索了30余年的难动用储量，现在一举迈过“有用动用”的门坎，间接完成“高效建产”，获团体公司2023年度范围储量贸易发明特等奖和高效新区产能建立项目特等奖。

　　四川盆地致密砂岩气是我国自然气增储上产、川渝自然气千亿立方米级产能基地建立的主要阵地，也是四川省“十四五”能源开展计划重点项目之一。

　　“思绪改变是破解困难的殊途同归。只能想法子增长造缝数目，构成一张公开‘交通网’，最大限度连通四周的自然气。”王兴文带着团队顺着这个思绪连续立异完美压裂造缝工艺手艺，接纳物理尝试和数字模仿相分离的方法，立异提出了大排量施工压开储层、高强度加砂支持野生裂痕的压裂工艺，大幅进步造缝才能。同时，他们深化地质工程“双甜点”优选办法，辨认原生断层、裂痕最麋集的地区，经由过程野生造缝，使这些宽窄纷歧的通道在公开举一反三。

　　合兴场气田效益开辟次要面对四大应战：一是多期成藏，气水干系极端庞大，富集高产纪律不明，评价建产选区难度大；二是作为产能的主控身分，裂痕精准辨认和优良储层定量猜测难度大；三是特低孔裂痕性致密砂岩气藏非均质性极强，分类评价及针对“甜点”钻井布置难度大；四是岩石分裂压力高，完井或革新提拔产能难度大。

　　别的，优化迭代构成致密碎屑岩裂痕体智能化猜测及基质储层分频重构猜测手艺，完成了“甜点”精准猜测；提出多口开辟和评价井位倡议，支持了川西新场-合兴园地域1330亿立方米探明储量提交，落实了10亿立方米/年产能建立阵地。

　　接下来，需求连续深化四川盆地须家河组烃源层段生烃潜力评价、有用储层构成机理研讨、断裂分期分级评价及其控藏感化研讨；进一步完美致密砂岩气区带评价办法，优选川西和川东北评价区储量晋级目的，和川东南低勘察水平区新增储量目的，尽力拓展须家河组致密砂岩气勘察新阵地。

　　处理了储层致密与成藏干系成绩，落实了油气富集区，科研团队持续深化地质-地球物理-工程多学科一体化攻关，展开企校协作，接纳先辈的处了解释手艺，使地球物理老材料明晰成像，同时多维度显现断层、褶皱、裂痕储个人的空间变革，分级评价、精密描写，立异构成了多属性交融的断褶裂痕体精密描写手艺、分频重构反演优良储层猜测手艺，新井断褶裂痕体钻遇胜利率高达100%，储层厚度辨认才能由20米准确至10米，储层物性猜测符合率由75%提拔至93%。

　　“针对差别范例‘甜点’，需求婚配差同化开辟手艺对策，不克不及瞽者摸象、以偏概全。”叶恬然说。此前，川西须家河组气藏开辟布置都循着“大断层要躲、小断层要靠，避免断层成为地层水促进的高速通道”的思绪停止，效益井占比一度只要25%。

　　他们发明，固然范围缝网系统中赋存大批自然气，但像腊肠一样肥瘦不均，裂痕体展布具有强非均质性，差别级此外断裂对油气富集掌握感化差别：工具向断裂构成于燕山活动期，其伴生的大都裂痕已被次生矿物充填，有用性较差；喜马拉雅活动（中国境内重生代的造山活动）期构成的南北向断裂，因构成工夫较晚，有用性较好，是自然气劣势运移通道。他们成立分类评价尺度，以浸透率、孔隙度为根底，以裂痕巨细及范例、有用裂痕密度等为枢纽，将储层分为四类，明白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类“甜点”为攻关建产目的。