新疆石油报记者 谷胜 姜晶华 通讯员 宋娜娜
新疆吉木萨尔页岩油是国内首个发现的10亿吨级页岩油田，作为一种非常规油气资源，具有低渗透、流动性差的特点，其渗透率仅为常规油藏的万分之一，开采难度极大。
在新疆油田公司吉庆油田作业区（吉木萨尔页岩油项目经理部），石油工人正在页岩油压裂现场紧张作业。新疆石油报记者 张睿 摄
其实早在20世纪90年代，新疆油田勘探人员就已发现页岩油，由于无法有效开采而被搁置。
如今，面对10亿吨级储量的页岩油发现，肩负“国家能源保障”重任的新疆油田决心直面挑战。新疆石油人深知，道阻且长，行则将至。
一波三折 上下求索
2011年，吉25井压裂后日产油量18.5吨，吉木萨尔芦草沟组由此获得勘探发现，专家认为该区域大凹陷是“满凹含油”。
为加快开发这个大油田，新疆油田在2012年专门引进国外先进压裂技术，吉172_H水平井“千方砂、万方液”体积压裂获高产油流，日产油量达69.5吨，充分证实吉木萨尔页岩油开发的可行性。
技术人员在压裂现场检查桥塞。克拉玛依融媒记者 闵勇 摄
2013年至2014年，新疆油田满怀信心扩大规模，在吉172_H井西南方位部署了10口先导试验井。然而令人意想不到的是，经过各种尝试，这10口井的产量加在一起，还没有吉172_H井一口井的产量高。
这批先导试验井的实践使科研人员深刻意识到，此前认为吉木萨尔凹陷中“满盆是油”可以随意钻井的想法实在太过于乐观。正是这一认知导致在此前钻井过程中对地层认识不清，对钻井轨迹的调整不够谨慎。大家理清思路，开始从地质上对储层和地层重新展开认识，储层类型的确定，对今后建立储层中“甜点”识别、提升钻遇率有着极大的帮助。
同时大家还认为，加砂量的减少是影响压裂效果的一项重要因素，先导试验井压裂的加砂强度降低至0.95立方米/米，比吉172_H水平井低很多。
继续探索推进。2015年部署的两口试验井再次取得良好的效果，但是在快速建产后，产量差异明显，整体效果未达预期。
总结经验再战。2016年，科研人员通过综合分析研究，针对部署的两口试验井，不仅在钻井上采用精准轨迹控制，在压裂上也增大排量和加砂量，加砂强度提升至2.1立方米/米。这两口试验井取得不错的效果，平均一年期累产1万余吨，这也由此初步确定了密切割、大砂量、大排量主体开发技术。
2019年，地质人员根据地质评估，把页岩油含油储层划分为“上、下甜点”两大类，并在“上甜点”部署了49口工业化试验水平井。压裂投产后，不同平台的井产量差异很大，最大的相差10倍。这次实践证明，陆相页岩油甜点非均质性强，“甜点”亦有优劣，对储层进行压裂改造还需进一步优化、细化。
“石油人不怕失败，我们的成功都是克服地下不可预测的各种风险并历经实践摸索总结出来的。”吉庆油田作业区（吉木萨尔页岩油项目经理部）原党委书记崔新疆说。
高效压裂 引领示范
因为吉木萨尔页岩油岩层的复杂性，仅仅依靠单一的体积压裂手段并不能搞定“榨油”过程。从吉172_H井开启吉木萨尔页岩油体积压裂先河，到该示范区大规模推广体积压裂的10余年间，吉庆油田作业区（吉木萨尔页岩油项目经理部）逐渐摸索出一套“缝藏匹配+精准改造+全域支撑+二氧化碳前置”组合式的压裂技术。
工人正在页岩油产能建设区块压裂现场作业。克拉玛依融媒记者 闵勇 摄
这套压裂技术在压裂方案设计时，会根据不同油藏的特性，设计不同的压裂方式，例如布下管网时，缝隙要设计到多宽才合适，不同的地层需要设计成多少段等等，均进行立体式综合考虑。
“之所以要进行立体式综合考虑，是因为地下一些复杂情况常常成为影响压裂效果的干扰因素，其中一大干扰就是集中套变。”吉庆油田作业区（吉木萨尔页岩油项目经理部）采油工艺专家褚艳杰说。
2023年，吉木萨尔页岩油示范区3个平台20多口井发生集中套管变形。经过专家分析研究，发现是因为走滑断裂造成的。走滑断裂是地质构造中滑动方向平行于断裂面走向的断裂类型，从地震解释上看，它只是一条不明显的缝隙，但是受到压裂的影响后就会发生滑移和断裂。
针对集中套变，该作业区会同各方专家重新研究解释资料，重新建立地质模型，并采取一系列应对措施，如减少加砂量，调整水平段的部署以及加强预警等。“地下情况很复杂，除了走滑断裂，还有各种小断裂。通过不断研究，目前我们对走滑断裂预警成功率已达到70%，而后期还将进一步提高各种风险的预警率，不断提升压裂效果。”褚艳杰说。
“10多年探索实践证明，陆相页岩油无法复制北美页岩油勘探开发成熟模式，必须建立完善理论认识，建立勘探开发技术体系，形成有别于北美页岩油开发的完全自主化的成熟开发模式，破解开发瓶颈问题。”吉庆油田作业区（吉木萨尔页岩油项目经理部）经理、党委副书记杜雪彪说。
截至目前，该作业区已创新运用集成高密度缝控改造、大平台工厂化压裂作业、低成本压裂材料等技术，形成吉木萨尔页岩油“高密度切割+高强度改造+低成本材料”高效压裂模式，规模应用220口井，单井EUR（预计最终采收率）由2.7万吨提升至3.5万吨，压裂效率由3.9级/天提升至5.0级/天。
通过高效压裂模式，页岩油储层也像是疏通了经脉，诸多裂缝如同给页岩油铺设了一条条“公路网络”，加速了页岩油的流动，提高了页岩油的开发效率。6月30日，吉木萨尔页岩油示范区最高日产量首次突破5000吨，创下历史新高。
新疆油田在多年实践中摸索总结的“缝藏匹配+精准改造+全域支撑+二氧化碳前置”组合式压裂技术，已被充分证明有效可行，它不仅加速推进了吉木萨尔页岩油的效益开发，而且对国内页岩油压裂技术也起到引领示范作用。
责任编辑：沙露
本期编辑：杨艺佩杉
