中石化：挺进陆相，开辟页岩气“第二阵地”

    四川盆地可谓天然气“聚宝盆”。近日，元坝探区传来好消息，勘探分公司部署的元页3井实现湖相页岩油气勘探突破。

    陆相页岩气的勘探研究早在2009年就已开展，但因海相更“富”，勘探分公司就放慢了陆相页岩气的勘探步伐。

    截至目前，中国石化累计探明海相页岩气地质储量9400多亿立方米，但四川盆地及周缘地区海相中浅层页岩气有利目标储备不足。

    为寻找新的“大粮仓”、开辟页岩气“第二阵地”，该公司突破思维定式，拓宽勘探方向，重启陆相页岩气研究。

“用已知倒推未知”，探索陆相页岩的前世今生

    2017年，勘探分公司成立包括物探、测井、地质等专业的陆相页岩气联合攻关组，依托“四川盆地侏罗系页岩气整体评价与目标优选”项目，开展老井复查及选区工作。

    如何摸排优选有利勘探层位和目标？攻关组坚持“用已知倒推未知”的地质思维，一步步探索陆相页岩的前世今生。

    最大的研究障碍是取芯井少，即使取芯，也仅取1-2筒；虽然取同一个层位，但具体位置又不一样，未系统取芯；之前，岩芯分析测试项目本来就少，还全是用常规手段做的。

    一口井取芯完整，在海相页岩气研究中就可以利用测井建模，搞清楚整个页岩气层特征的纵向变化。但陆相页岩非均质性强、岩性变化快，有可能上面是泥岩，紧挨着的是砂岩或灰岩夹层，下面又是泥岩，且取芯仅是取页岩气层的一小段，虽然也能建模，但没办法判断建模预测结果的准确性。

    勘探分公司页岩气室副主任刘珠江说，基础资料少且不系统，给陆相页岩气整体评价带来了挑战。不过好在有涪陵海相页岩气的成功勘探经验，陆相页岩气评价和预测技术逐渐清晰，如一口页岩气井的分析测试项目，要分地球化学、孔隙结构、含气性、物性等五大类三十小项开展。

    攻关组转变以往“套餐式”资料收取模式，采取“一对一”、分门别类的方法，重新梳理四川盆地侏罗系6条实测剖面、30条观测剖面等资料，针对页岩展布、沉积相认识等，结合新的地质认识和先进的评价手段，摸索陆相页岩的基本特征、富存机理和规律、高产主控因素等，评价勘探潜力。

    同时，他们针对元坝气田67口已钻井，做好地层分层、岩性校正，开展沉积相、成烃、成藏等综合研究，重新落实沉积相展布，寻找有机质泥页岩厚度大的地区。

“有粮有仓有通道”，页岩气自然富集高产

    前人对陆相页岩气的性质存在争议，认为不是页岩气，而是裂缝气，也没有进行针对性评价，难以明确富集主控因素。

    前期，勘探分公司针对元坝地区多口海相过路井开展了陆相页岩气兼探测试，收效良好，但整体高产主控因素认识不清、高产富集区不清、重点勘探方向不清。

    攻关组拿起“放大镜”“绣花针”，从岩性定名开始，吃透现有老井分析资料，对页岩地球化学、物性、含气性和可压性等指标开展横向精细对比，最终明确储层的基本特征为马蜂窝式孔隙型，微裂缝较发育。

    对于海相页岩气，采用压汞和氮气吸附、氩离子扫描电镜等方法就可以描述储集空间类型，但对陆相页岩气不适用。

    在重大导向项目“中、上扬子地区页岩气勘探整体评价与目标优选”中期交流时，一家参与单位提到一种可以较好描述微裂缝发育地层的手段，让一筹莫展的攻关组豁然开朗。

    2019年，攻关组转变思路、集思广益，利用孔隙结构定性定量评价手段，结合图像法和流体注入法，多维度重新处理和分析原始测试资料，最终明确陆相页岩储层微裂缝占比在20%-30%。

    同时，他们从仅有的几口测试井的测试层段岩性、电性、含气性入手，结合不同测试工艺，用正反演方法论证测试成果的差异影响因素。

    苦尽甘来，攻关组最终明确了陆相页岩气的富集高产规律，通俗地说，就是“有粮有仓有通道”，半深湖富有机质泥页岩品质好是基础，保存条件好、地层超压是保障，微裂缝发育是关键，为部署元页3井提供了支撑。

压裂制造出让更多页岩气逃出地宫的完美缝网

    压裂是打开气库大门的“临门一脚”。

    2020年12月，整齐列阵的压裂机组发出轰鸣声，在大巴山深处奏响了页岩气交响乐。

    勘探分公司压裂突击队在巴中市元页3井现场进行“人工造缝”，希望造出让更多页岩气逃出地宫的完美缝网。

    但相比海相页岩，陆相页岩年代更短，成熟度更低，储层不仅含气而且含油，需要更多、更宽的油气通道。

    突击队虽有海相页岩压裂经验，但该井深3800多米，地层塑性强，施工压力高，需连续加粗砂，施工难度很大。

    科研人员大胆想、大胆试、大胆干，探索形成了湖相深层“超密切割、高强度加砂、暂堵转向、均衡压裂”高效压裂关键技术：优化压裂液，降低摩阻；加密切割射孔，常规射孔簇间距为15-25米，海相密切割射孔簇间距为10-15米，现在簇间距则控制在5-10米；采用投球暂堵压裂工艺，进行均衡改造；增加每米砂量，扩宽气流通道。

    最终，元页3井湖相千佛崖组测试获日产页岩油15.6立方米、页岩气1.18万立方米，取得元坝地区陆相页岩油气勘探突破。

    科研人员介绍，元页3井是凝析气藏，地下深处高温高压条件下的烃类气体采到地面后，由于温度和压力降低，凝结出液态石油。

    勘探分公司试气专家李文锦说，这口井的成功，为深层陆相页岩气控制成本、提高产能、实现商业开发增强了信心。

    下一步，勘探分公司将加强元坝地区湖相页岩油气整体评价和部署，持续攻关关键技术，不断扩大勘探成果。